摘要：针对机车用进口液力油过滤器运行中出现连接螺栓断裂问题，本文结合过滤器实际工况进行了断口分析、流体仿真及原因探讨，提出了相应的解决方法，为过滤器国产化配套提供设计经验和依据。
1.前言
液力油过滤器主要用于机车液压系统中8#液力传动油的过滤，是压力管路中不可或缺的附属装置，为系统中动力设备的正常运行提供满足洁净度要求的合格油品。国内某机车厂使用进口过滤器一段时间后，过滤器筒体和法兰盖的连接螺栓（规格M10、8.8级）中远离入口侧的螺栓出现断裂现象，导致过滤器密封失效。
为了彻底解决事故隐患，本文根据过滤器的实际工况，结合流体仿真软件的合理应用，得出了螺栓断裂的根本原因，同时对过滤器进行结构和连接加强，以抵抗压力管路中的压力强度和冲击。
根据上述分析结果得出：
1)过滤器法兰盖承受的压力先增后减，但始终小于额定工作压力，即过滤器强度满足额定压力要求；
2)油液从进入过滤器到稳态的时间很短，约为0.15s，导致入口处油液流速很高，但最大的冲击压力也仅为1.52MPa，不足以引起结构强度问题；
3)入口高流速油液频繁冲击对侧法兰盖，连接螺栓随之存在交变负载。
从分析结果可以看出，过滤器强度足以满足工况需求，入口对侧法兰盖连接螺栓的交变负载形成稳定规律的疲劳载荷，长时间使用后引起螺栓的疲劳断裂，这与上述断口分析结果基本一致，可进一步判定螺栓断裂的原因为交变载荷引起疲劳断裂。
5.解决方法
螺栓疲劳断裂是由于螺栓持续受到稳定的交变应力，此应力是压力冲击通过法兰盖与过滤器筒体的连接面传递到螺栓中，法兰盖在承压时出现的循环变形带动螺栓产生相应的拉应力，因此，除增加螺栓规格外，还应提高法兰盖的刚性，以减少由于自身的冲击变形带来螺栓疲劳应力的影响。
6.结论
本文分别从过滤器连接螺栓断口情况和过滤器额定工况流体仿真两个方面分析了螺栓断裂原因，得出的结果基本一致。压力管路过滤器不仅要满足强度需求，更应充分考虑管路压力波动带来的冲击问题，使用中的疲劳应力对过滤器的使用寿命影响更大，这也为机车液力油过滤器国产化配套打下了坚实的基础。
作者：王其