TH55FT-E70 and TH55FT-E90 Transmissions Caterpillar

行业标准滤清器额定值

对于尽可能延长部件使用寿命、提高可靠性和耐用性以及降低部件使用寿命周期成本而言，有效的油液清洁度管理是唯一最重要的因素，也是唯一最好的机会。 Caterpillar 专业为客户提供设计用于满足具体性能要求的高质量、最经济有效的过滤产品。 Caterpillar 从未公布过微米精度，因为该数字可能会产生误导，或易被操纵。 许多中等或低质量的滤清器仅仅通过使用微米精度就在市场上买卖。 说明了滤清器的微米精度但没有说明滤清器的效率精度是无用的，在滤清器行业技术群体，例如汽车工程师学会 (SAE) 或全国流体动力协会 (NFPA)，没有任何官方地位。

尽管不同滤清器的微米精度可能相同，但捕获该尺寸或更大尺寸颗粒的能力却显著不同。 评价一个滤清器的主要方法是说明某一颗粒尺寸的过滤效率以及剩余颗粒，以微米为计量单位。

有竞争的市场效能仅仅基于多通路测试。 该测试是按照国际标准学会 (ISO)、美国国家标准学会 (ANSI)、美国国家流体动力协会 (NFPA) 和美国国家标准技术协会 (NIST) 公布的步骤进行的标准行业测试。 此 ISO 16889 实验室测试在预定恒流及其他稳态情况下插入一股人造污染物的集中流。 此行动逐步加载滤清器，直至达到规定的压力降。 测试期间，将会电子计算进出滤清器的颗粒。 上游和下游的颗粒浓度比称为过滤比或 ß 比。 过滤比或 ß 比是滤清器捕捉某一尺寸颗粒的过滤效率衡量。 与表 1 中列出的多通路测试有关的标准。

插图 1 显示了单个滤清器两种不同颗粒尺寸的典型颗粒计数数据以及所产生的 ß 比。 左侧上的数据（6 微米及更大的颗粒）表示 "2 的 ß 比"。 右侧上的数据（14 微米及更大的颗粒）表示 "75 的 ß 比"。 颗粒尺寸（或计算 ß 比时用的微米数据）显示为 ß 符号的下标。 当报告利用 ISO 16889 测试方法获得的测试结果时，标准的行业做法是在微米精度后面加一个外面带括号的小写字母 (c)。 此方法区别开了利用新旧测试方法和测试灰尘获得的测试结果。

例如，如果机油中 6 微米或更大尺寸的颗粒在上游的计数为 2,000 个，在下游的计数为 1,000 个。 ß 比等于 2。 B6(c) = 2 表示 6 微米滤清器可过滤所有 6 微米或更大尺寸颗粒的 50%。 大多数滤清器制造商使用 2 的 ß 比作为滤清器"标称"精度，75 或更大的 ß 比作为"绝对"精度。 当前，有关绝对精度，还没有已接受的 ISO、ANSI 或 NFPA 标准。 插图所示滤清器用于说明 "6 微米的标称精度"和 "14 微米的绝对精度"。

图 1	g01971553

按照以下方式根据 ß 比计算实验室效率。

% 效率 = 1-（1/ß 比）

可以看出，75 以上的比率并未表现出明显的改进。 ß=200 滤清器的新增费用仅提高了 0.8% 的实验室测试效率。

ISO 4406:1999 提供了根据 ISO 精度定义油样污染等级的指南。 新 ISO 4406:1999 使用了三个比例尺数，代表每 1mL 油样中尺寸大于或等于 4µm(c)、6µm(c) 和 14µm(c) 的颗粒数目。 表 3 列出了 1mL 油样（含有各种尺寸颗粒）的 ISO 精度。 注意，每一个范围是其前一个范围数字大小的两倍。 最常见的用于表达机油清洁度的范围通常为 13 到 24。

有 18/16/13 清洁度等级（根据 ISO 代码）的清洁机油示例：

在含有大量十分小的微粒的稀油液中，如柴油，Caterpillar 用 ISO 代码表示所有三种数。 然而，对于粘度较稠的液压和润滑油液而言，非常细小的颗粒数不是很重要。 油液清洁度通常只用两个较大微粒尺寸来表示。 例如，18/16/13 规定简写为 16/13。

表 5 列出了常见颗粒的尺寸：

参考专门出版物, SEBF1020, "提高部件耐用性，管理油液清洁度"了解更多信息。

Caterpillar 机油滤清器

变速箱会累积来自摩擦（离合器）材料的碎屑、加载齿轮和轴承的磨损金属，以及从机油密封件进来的一些污垢。 有些污垢和湿气也可以经过通风滤清器从大气中进入。 有多种不同类型的污染物，包括：

• 颗粒（灰尘、污垢、泥沙、铁锈、纤维、橡胶屑、碎片）

• 磨损金属和添加剂（铝、铬、铜、铁、铅、锡、硅、钠、锌、钡、磷）

• 水

• 密封胶（胶粘、胶带）

• 腐蚀产物、氧化物、污泥

• 酸或其他化学制品

指定正确的滤清器类型和规格对系统要求和应用来说很重要。 使用不正确的滤清器可能会导致旁路模式下操作时发生污染物入侵、滤清器故障、部件故障或灾难性系统故障。 为正确过滤，必须考虑一些系统特性：

• 机油粘度

• 流速

• 系统压力

• 允许压力降（滤清器介质、污染物、流量或粘度）

• 受保护的部件

• 清洁度等级要求（用 ISO 代码表示）

• 油液类型和特性

• 环境条件

• 工作负载循环

• 工作温度

• 冷起动工况（起动时的环境温度）

滤清器的最关键方面是结构的完整性和稳定的质量。 起因于传统滤清器不稳定的结构问题有介质裂开产生泄漏路径和金属加工污染。 Caterpillar 的高度自动化制造加工以及坚固耐用的设计，几乎完全排除了许多这些不稳定问题。

滤清器最大的成本推动因素是滤清器介质。 滤清器有三种基本类型的介质：

• 纤维素介质

• 合成介质

• 纤维素介质与合成介质混合的介质

纤维素介质基本上是纸，在粗滤精度要求下可以接受。 液压油粗滤绝对精度约为 28-40 微米。 纤维素介质应用在大多数 Caterpillar 标准效率滤清器中。 如果要求或需要高效率过滤，则在高流率情况下不要使用直纤维素介质。 该系统的高流率要求介质为合成介质或合成混合介质。

高效滤清器使用合成介质，其成本是能达到类似效率的纤维素介质的两倍之多。 合成介质由纤维直径小得多的玻璃纤维制成，使用该介质可降低流动阻力，捕捉更小的颗粒以及固定约三倍以上的碎屑。 Caterpillar 超高效率液压滤清器使用绝对精度为 4 到 10 微米的合成介质。

Caterpillar 高效滤清器以中等价位提高了过滤性能，绝对精度通常在 11 至 27 微米。 这些滤清器使用合成混合介质，该介质的效率和碎屑固定容量优于纤维素介质。

用于 TH48-E80 变速箱的 328-3655 机油滤清器滤芯组件 为 Caterpillar 高效滤清器。 新滤芯采用了多层介质设计，旨在不加大滤清器滤芯尺寸的前提下提高滤清器滤芯的过滤性能。 新设计扩大了沉积物容量，同时降低了机油流阻力。

滤清器介质已经打褶，以便在狭窄的滤清器空间中获得最大的过滤表面。 褶层的大小和深度决定滤清器中包含的介质的量。 便宜的滤清器中介质的量可能只有优质滤清器介质量的一半。 系统中使用流量变化很大的 Caterpillar 滤清器，以防褶层移动，并有助于消除疲劳故障。

表 6 中列出了滤清器设计和测试标准。

不要被基于无代表性的实验室测试或不确定的微米精度索赔误导。 Caterpillar 将根据要求提供滤清器测试数据。 但是，这些数据将不会发布。 应根据现场性能、质量和稳定性判断滤清器。 在此理念下设计、测试并制造 Caterpillar 的标准、高效滤清器系列。

参考专门出版物, SEBF1020, "提高部件耐用性，管理油液清洁度"了解更多信息。

机油系统清洁度要求

控制系统的 ECPC 阀是反映变速箱动力传动系油系统有无污染的最敏感的变速箱部件。 在工厂组装过程中，此变速箱的部件被仔细地清洁。 组装好的机组用污染码为 ISO 16/13 或更好的液体测试，符合 ISO 4406。 为了避免变速箱的性能问题，在储存和安装完成整个系统的过程中，OEM 制造商必须保持 ISO 18/15。 此操作应包括了像是软管，机油冷却器和动力传动系机油等液压系统的部件。

图 2	g01951597

在 Caterpillar 代理商处可以获得能满足要求的"认证清洁"的软管、机油冷却系统和加注油。 ISO 18/15 要求适用于变速箱操作前组装到机器中的系统。 操作过程中，机油清洁度的要求应当保持在 ISO 18/15。 变速箱油滤清器系统的设计满足 ISO 18/15 或更高要求。

此外，OEM 可能参考 ISO 技术报告 10949，因为它提供了可以给帮助制造商在安装过程中达到这些要求的指南。

一个关于新机器的常见误解是一旦系统在工厂已经清洁过，该系统将会一直保持清洁。 对大多数系统而言，磨合期比工厂运转/测试时间长。 变速箱通常有 150 至 200 小时磨合期，产生的碎屑主要来自离合器材料。 一旦清除磨合碎屑，变速箱在没有车下过滤时应该保持 ISO 18/15 的水平。

注: 由于忽视污染指南导致的故障可能不在 Caterpillar 的保修范围中。 关于这些限制请查阅您的 Caterpillar 保修条款。

注: 在发生内部部件系统故障时，动力传动系会产生磨损碎屑并在系统中循环。 此碎屑可导致阀门、动力传动系、泵和执行器反复发生故障。 部件发生故障后须彻底清洁系统的碎屑并更换变速器机油冷却器芯，以防止反复发生故障。 请参阅操作和保养手册, SEBU6250, "Caterpillar 机器推荐用的油液"，了解提高机器部件耐久性的信息及更多关于油液的信息。

选择粘度

环境温度是指设备周边空气的温度。 由于应用场合的不同，该温度可能与某地区的一般环境温度不同。 为选择可供使用的正确的机油粘度，应检查地区环境温度和特定应用情况下的可能的环境温度两种温度。 使用较高的温度作为选择机油粘度的标准。 使用起动发动机时环境温度容许的最高机油粘度。 请参阅"针对不同环境温度的润滑剂粘度"表作为指导。 在寒冷气候应用条件下，优先选择的方法是使用规格正确的腔室加热器和较高粘度等级的机油。 应当首选使机油循环的温控加热器。

正确的机油粘度等级应按环境的最低温度来决定。 环境温度是指发动机起动和运转时的温度。 为了确定正确的机油粘度等级，请参阅表中的"最低"栏。 这些资料反映了起动和运转冷机器的最低环境温度条件。 请参考表中"最高"栏，以选择在预期的最高温度下操作的机油粘度等级。

对于连续操作，使用粘度较高的机油。 粘度较高的机油可保持尽可能大的油膜厚度。 如果需要详细资料，请咨询 Cat代理商。

如果发动机起动或操作期间环境温度低于 −10° C (14° F)，执行此操作和维护手册, "变速箱预热"中的步骤。 检查变速箱的油位是否正确。 操作前，不预热机油或润滑油油位不正确将引起变速箱的损坏。

另外，一般预热步骤可在本专门出版物, "冷天使用机器的一般流程"主题中找到。 也请参考专门出版物, SEBU5898, "寒冷天气作业建议"。 这些出版物并可从 Cat 代理商处购买。

润滑剂概述

Cat 机油为首选机油。 Cat 滤清器为首选滤清器。

不同品牌的机油可能会使用不同的添加剂组合来满足各种腔室建议的性能技术规格。 为获得最佳效果，不要混用不同品牌的机油。

注: 各种 Cat 机油在不同地区的供应情况不尽相同。

Cat TDTO-TMS（变速箱多季节机油）是一种合成混合机油，它超出了 Cat TO-4M 多级机油的性能要求。

变速箱油质量要求

对于在环境温度 10 至 50 °C (50 至 122 °F) 范围内的操作，建议的粘度为 SAE 30 TDTO。 Cat 在变速箱制造期间使用了 SAE 30 TDTO 机油。 典型的润滑油粘度等级为 SAE 0W-20、SAE 0W-30 和 SAE 5W-30。 粘度等级为 SAE 0W-20、SAE 0W-30 或 SAE 5W-30 且含有 Cat TO-4 添加剂组合的机油为最后选择机油。

在推荐使用变速箱油 SAE 0W-20 的寒冷气候应用条件下，Cat 寒冷气候 TDTO 是第一选择机油。 寒冷气候变速箱应用的第二选择机油为不含粘度指数改进剂的全合成基商用机油。 这些机油符合 Cat TO-4 性能要求。

为使动力换档变速箱和变矩器中的摩擦材料使用寿命最大化，我们平衡了 Caterpillar 变速箱/传动系油 (TDTO)。 TDTO 已通过 TO-4 机油技术规格的要求。 TO-4 机油技术规格包含摩擦要求和齿轮磨损要求。

Caterpillar 也提供变速箱多季节用机油。 变速箱多季节用机油（TMS）超过 Caterpillar TO-4M 机油的剪切稳定性和性能的要求。 TMS 机油为 Caterpillar 变速箱提供了最好的性能和最好的保护。

表 7 列出了不同变速箱油和材料安全数据表 (MSDS) 编号。 可从网站 http://emsds.ecorp.cat.com/ 或 www.catmsds.com 获得材料安全数据表。

表 8 列出了订购不同量机油的 Caterpillar 零件号。

石油变速箱

请参阅最新版本的专门出版物, SEBU6250, "Caterpillar 机器推荐用液体"的"润滑油信息"章节，以了解详细信息。 在网站 Safety.Cat.com 上也可以找到该手册。