Гідравлічні фільтри: забруднення гідрорідини, способи очищення і типи фільтрів з характеристиками

Автор матеріалу: Олег Тимошенко

Гідравлічні фільтри захищають насоси, клапани і гідродвигуни від абразивних частинок, води та хімічних забруднень у робочій рідині. За даними джерела, 70% пошкоджень робочих поверхонь гідравлічних механізмів - абразивне руйнування і 30% - корозія, тому правильне фільтрування значно подовжує ресурс гідросистеми. Залежно від місця встановлення розрізняють фільтри всмоктування, лінійні (напірні), зливні, обхідні і сапуни бака.

Що таке гідропривод

Гідравлічна система (гідропривод) передає енергію від двигуна до робочих органів - наприклад, до ковша екскаватора чи стріли крана - через рідину під високим тиском, без складних систем шестерень і важелів:

насос із приводом від двигуна створює тиск робочої рідини - мінеральної або синтетичної оливи, іноді емульсій на їхній основі;
рідина магістралями через регулювальні пристрої надходить у гідроциліндри, де її енергія перетворюється на механічну;
потім рідина повертається в бак, звідки знову подається до насоса.

Типи забруднень

тверді частинки: пил, бруд, пісок, іржа, волокна, частинки еластомерів і фарби;
метали і легувальні елементи: алюміній, хром, мідь, залізо, свинець, олово, кремній, натрій, цинк, барій, фосфор;
вода;
герметики: частинки тефлонових ущільнень, пасти;
шлам, оксиди та інші продукти корозії;
кислоти та інші хімічні речовини;
мікроорганізми - у рідинах на водній основі.

Звідки беруться забруднення

Нова робоча рідина

Навіть нова олива «щойно з бочки» не вільна від частинок: людське око не розрізняє частинок, менших за 40 мкм, тому прозора олива ще не означає потрібної чистоти. Олива з транспортної тари зазвичай брудніша, ніж потрібно для безпечної роботи гідросистеми, тож не вважайте її чистою, доки вона не пройде фільтри.

Первинні забруднення

Утворюються під час виготовлення, складання і випробування компонентів: металева стружка, задирки, шматки тефлонової стрічки, пісок. Їх обов'язково видаляють під час пробної роботи системи з усіма типами фільтрів.

Проникні забруднення

Потрапляють ззовні через негерметичні ущільнення, сапуни бака і зношені ущільнення штоків. Особливо шкідлива волога: коли система вночі остигає, вологе повітря надходить у бак і вода конденсується. За даними джерела, навіть 0,5% води за об'ємом спричиняє утворення кислот, мулу і шламу, окислення, іржу і погіршення змащувальних властивостей.

Внесені під час обслуговування

Під час ремонту відкрита система легко набирає бруд із повітрям та інструментом, тому її слід тримати закритою.

Ті, що утворюються під час роботи

Основне джерело - насос, приводи, гідроциліндр або гідромотор: рухомі деталі під дією абразиву утворюють ще більше частинок, які небезпечні, якщо їх вчасно не відфільтрувати.

Гума і полімери

Через температуру, час і високу швидкість потоку шланги, ущільнення та інші вироби з еластомерів руйнуються і віддають частинки в рідину.

Як очищають гідравлічну рідину

тверді частинки - механічними фільтрами; дрібна завись осідає в баку, частинки заліза й іржі затримують магніти або сітки з магнітними елементами; також застосовують центрифугування й електростатичне фільтрування;
мул - частинки до 5 мкм - потребує дуже тонкого фільтрування, так званого «полірування оливи» (Oil Polish);
повітря видаляють на ділянках із низькою швидкістю потоку на ситах під кутом 30°, де мікробульбашки укрупнюються і спливають;
воду видаляють водопоглинальними фільтрами з абсорбентом, а за великого вмісту - вакуумним зневодненням;
хімічні забруднення - кислоти, шлам, смоли, лаки, продукти окислення - видаляють фільтрами з активним адсорбентом: активованим вугіллям, активним глиноземом, цеолітом.

З чого виготовляють гідрофільтри

сітчаста основа з тонкого нержавіючого дроту - затримує лише великі частинки, зате довговічна і придатна до очищення;
щілинний елемент з металевих пластин - фільтрує значно краще за сітку;
об'ємні елементи з нетканого полотна - не вбирають вологу, але, за даними джерела, мають великий опір потоку;
найчастіше - спеціальний папір або синтетична нетканна основа, армована дрібною нержавіючою сіткою: міцні й ефективні.

Типи гідравлічних фільтрів (за даними джерела)

Фільтри всмоктування (Suction Filters In Tank і In-Line)

Стоять у баку або на всмоктувальній магістралі перед насосом і захищають його від великих частинок. Їх треба точно підбирати за типорозміром, щоб не допустити спінювання і кавітації в насосі. Пропускна здатність - 5-400 л/хв, тонкість фільтрування - 10-250 мкм, елемент - целюлоза, синтетичне волокно або металева сітка.

Лінійні фільтри (Hydraulic In-Line Filters)

Стоять після насоса і захищають регулювальні клапани та приводи від частинок, що утворюються в насосі. Бувають середнього і високого тиску. Пропускна здатність - 30-450 л/хв, робочий тиск - до 420 бар, тонкість фільтрування - 5-60 мкм, елемент - синтетичне волокно, целюлоза, армувальна сітка.

Зливні фільтри повернення (Return Line Filters)

Стоять між регулювальним клапаном і баком і затримують продукти зносу до того, як рідина повернеться в бак; мають забезпечувати велику брудоємність. Бувають магістральні (Return Filters In-Line), занурювальні (Return Filters In Tank) і комбіновані зливно-всмоктувальні (Return and Suction Filters in Tank). Пропускна здатність - 10-800 л/хв, робочий тиск - до 10 бар, тонкість фільтрування - 5-60 мкм.

Обхідні фільтри (Strainers)

Не залежать від гідросистеми: рідина проходить із бака через фільтр і повертається назад, тобто очищається перед подачею в систему.

Фільтри сапуна (Tank Breathers)

Повітряні фільтри на баку, які не пропускають у нього вологу і бруд; часто мають запобіжний клапан. Пропускна здатність - до 3 600 л/хв, тонкість фільтрування - 10, 40 або 60 мкм.

Не економте на гідрофільтрах

Економія на фільтрах у довгостроковій перспективі обертається значно дорожчим капітальним ремонтом компонентів. Підбирайте фільтр за номером - крос-база каталогу TESMA покаже аналоги, а великі металеві елементи часто можна відновити (ультразвукове очищення фільтрів). Фільтри - у розділі гідравлічні фільтри каталогу TESMA.

Що ще почитати на цю тему

Статті у Базі знань

Масло гідравлічне