Гідравлічні фільтри Donaldson: матеріали, Triboguard і DX2, фільтри всмоктувальної, напірної і зливної магістралі

Автор матеріалу: Олег Тимошенко

Гідравлічний фільтр обирають за місцем у системі (всмоктувальна, напірна чи зливна магістраль), тонкістю фільтрації і типом фільтрувального матеріалу. Donaldson випускає фільтри для всіх цих ділянок гідросистеми комерційного транспорту і спецтехніки, а також комбіновані фільтри Combo і сапуни бака. Нижче - типи фільтрувальних матеріалів, технологія Triboguard і DX2 та серії фільтрів Donaldson з характеристиками за даними виробника.

Типи фільтрувальних матеріалів для гідравліки

Сітчастий матеріал - металева сітка щільного плетіння. Такі фільтри мають низьку ефективність очищення, бо затримують лише великі частинки, але після повного очищення їх можна використовувати повторно.
Щілинний матеріал виготовлено з металевих пластин; за даними джерела, його очисна здатність вища, ніж у сітчастого.
Об'ємні фільтри використовують нетканий фільтрувальний матеріал різних типів. За даними джерела, такі матеріали поглинають вологу й втрачають здатність до фільтрації, а через високий опір потоку і низьку ефективність у гідросистемах застосовуються рідко.
Поверхневі фільтри мають паперовий або нетканий матеріал, часто гофрований і підкріплений сталевою сіткою. Вони поєднують високу фільтрувальну здатність і механічну міцність, тому їх широко застосовують для захисту гідроприводів, гідропідсилювачів, гальмівних систем вантажівок та іншої важкої техніки: вони зменшують знос механізмів і ризик їх передчасного виходу з ладу.

Чому чистота гідравлічної рідини така важлива

За статистикою провідних світових виробників, яку наводить джерело, понад 70% поломок гідравлічних систем пов'язані з незадовільним очищенням гідравлічної рідини. Рівень забруднення складається з початкового забруднення (воно є навіть у новій рідині), частинок, що утворюються внаслідок хімічних процесів, і продуктів зносу механізмів під час роботи. У результаті в гідросистемі з'являються пісок, осад, металеві частинки, розчинники та інші хімічні речовини, вода, повітря, пари оливи і сажа.

Матеріал Triboguard і елементи DX2

Однією з розробок Donaldson у галузі гідравлічних фільтрувальних матеріалів став синтетичний матеріал Triboguard™. За даними виробника, він дає змогу на 73% збільшити брудоємність і на 47% знизити перепад тиску на фільтрі.

Triboguard™ - багатошаровий матеріал:

зовнішній і внутрішній шари (1) - дрібна металева сітка з епоксидним покриттям, яка забезпечує міцність фільтра під тиском у рідинному середовищі і зберігає рівномірну структуру складок;
підтримуючий шар (2) виконує дві функції: тримає основний матеріал і затримує більші частинки, підвищуючи брудоємність і знижуючи навантаження на основний шар;
основний шар (3) виконано за технологією Synteq® із синтетичних волокон круглого перерізу з гладкою поверхнею, що знижує опір потоку. За даними виробника, ефективність фільтрації становить 99,9% для частинок розміром 4 мкм.

На основі цієї технології створено фільтроелементи Triboguard™ DX2™. За даними виробника, за однакового розміру фільтра їхня брудоємність майже вдвічі вища при нижчому перепаді тиску. Це досягається конструкцією: крім стандартного зовнішнього кільцевого фільтроелемента, у внутрішньому каналі розміщено ще один елемент, подібно до основного і запобіжного елементів повітряного фільтра. Рідина надходить не лише до зовнішньої поверхні, а й через торцевий отвір до внутрішньої, а очищена рідина по кільцевому каналу між елементами йде в систему.

Гідравлічні фільтри Donaldson за місцем установлення

Donaldson випускає широку номенклатуру гідравлічних фільтрів для комерційного транспорту і спецтехніки:

фільтри всмоктувальної частини і магістралі забору рідини;
фільтри напірної магістралі високого тиску, зокрема для систем скидання тиску;
фільтри зливної (зворотної) магістралі та на вході в бак;
комбіновані фільтри для одночасного очищення магістралей забору і зливу;
повітряні фільтри (сапуни) гідробака;
фільтри заливної горловини бака, індикатори забруднення, покажчики рівня оливи.

Фільтри всмоктувальної магістралі

Фільтри на всмоктувальному патрубку - це сітчасті фільтри, недорогі, але з низькою тонкістю очищення (75-100 мкм); для їх заміни зазвичай треба відкривати бак. Donaldson випускає кілька моделей сітчастих фільтрів і стаціонарні системи забору рідини з нижнього рівня бака.

Фільтри магістралі забору зручніші в обслуговуванні, бо не потребують доступу в бак. Вони повнопотокові й розташовані поза зоною високого тиску, але безпосередньо захищають лише насос і не розраховані на роботу під підвищеним тиском. Donaldson пропонує два різновиди таких фільтрів: корпусні серії FLK зі змінними фільтроелементами та одноразові накручувані (spin-on) серії FBK. Крім того, в номенклатурі є стаціонарні фільтри грубого очищення потоку Pxx і корпусні фільтри FHK та FDK для забору рідини з бака з одним або двома робочими входами.

Фільтри напірної магістралі

Найбільший вибір фільтрів, які захищають саме робочі механізми, Donaldson пропонує для напірної магістралі. Ці фільтри зручні в обслуговуванні й можуть мати зворотний клапан для роботи з гідротрансмісіями, але потребують міцного і дорожчого корпусу високого тиску.

Для напірних магістралей високого тиску Donaldson випускає корпусні фільтри серії FPK 02, 03 і 04 та фільтри грубого очищення потоку FCK, а для магістралей середнього тиску - корпусні фільтри FMK і одноразові накручувані фільтри HMK.

Фільтри зливної магістралі

Фільтри зворотного потоку зручні в обслуговуванні, працюють під низьким тиском і видаляють забруднення до того, як рідина потрапить у бак. Donaldson пропонує кілька модифікацій корпусних фільтрів для монтажу на бак: FIK, FRK із вбудованим дифузором, FIK із сервісною кришкою і повітряною насадкою. За даними виробника, фільтри серій FLK, HMK, FIK і FCK можуть застосовуватися також у гідравлічних коробках передач.

Комбінований фільтр Combo

Власна розробка Donaldson - комбінований гідравлічний фільтр Combo, який одночасно очищає рідину, що забирається з бака, і зворотний потік. Усі елементи змонтовано в компактному циліндричному корпусі діаметром 80 мм, який під час монтажу майже повністю занурюється в бак.

У більшості гідросистем забір і повернення рідини відбуваються не одночасно, а послідовно. У фільтрі Combo рідина, що забирається з бака, проходить через сітчастий попередній елемент із тонкістю фільтрації 60 мкм і надходить на зовнішню поверхню основного фільтроелемента з тонкістю 10 мкм; при цьому тиском закривається зворотний клапан зливної магістралі. Коли у фільтр надходить рідина, що повертається в бак, вона проходить крізь основний фільтроелемент і потрапляє в бак, а тиск перекриває байпасний клапан магістралі забору.

За даними виробника, фільтр Combo очищає рідину з ефективністю 99,5% від частинок розміром 10 мкм і 99,9% від частинок 13 мкм за нормального тиску 0,5-2,5 бар і витримує до 10 бар. Він майже не займає додаткового місця, а для заміни основного фільтроелемента не потрібен доступ у бак - достатньо зняти кришку. Фільтр Combo оснащується електронним датчиком тиску, який сигналізує про потребу заміни основного елемента, і додатково - повітряним фільтром бака.

Повітряні фільтри гідробака

Гідробак - «відкрита» система: об'єм рідини в ньому постійно змінюється, тому бак сполучений з атмосферою спеціальним каналом. Разом із повітрям у бак потрапляють пил та інші забруднення, тож потрібен окремий захист. Для цього Donaldson розробив серію повітряних фільтрів гідробака.

Наприклад, фільтр-насадка, що використовується разом із фільтром Combo, повністю пластиковий, має змінний повітряний фільтроелемент, забезпечує двобічну циркуляцію повітря в баку і має клапан, який перекриває повітряний канал, якщо туди потрапляє гідравлічна рідина.

Інший варіант - сапун T.R.A.P.™. За даними виробника, він очищає повітря від пилу розміром 3 мкм на 97%, має захист від розливання рідини і самоочищається під час кожного циклу повернення оливи в бак, що подовжує інтервал обслуговування. Фільтр випускається в багатьох модифікаціях: у пластиковому, нейлоновому або сталевому корпусі, з різьбовим чи байонетним кріпленням, з електронним датчиком забруднення тощо.

Крім того, Donaldson пропонує датчики, покажчики рівня рідини та інші комплектувальні для гідросистем і гідравлічних фільтрів.