Гидравлические фильтры Fleetguard: загрязнения гидросистемы, коэффициент β и типы фильтров

Автор материала: Олег Тимошенко

Гидравлический фильтр защищает насосы, распределители и цилиндры от загрязнений, которые, по данным Fleetguard, вызывают большинство отказов гидросистем. Его эффективность оценивают коэффициентом фильтрации β: например, β = 20 означает, что фильтр задерживает 95% частиц заданного размера. В гидросистеме обычно стоит несколько фильтров разного назначения: в баке, на всасывании, в напорной и сливной магистралях, сапун и фильтр дополнительной очистки.

Где применяют гидравлические фильтры

Гидравлические фильтры защищают компоненты гидросистем от износа и поддерживают их в рабочем состоянии. Их применяют в гидросистемах и трансмиссиях дорожно-строительной, лесозаготовительной, землеройной и погрузочно-разгрузочной техники, сельскохозяйственных машин, буровых установок, оборудования бетонных, асфальтовых и химических предприятий. Гидросистемы работают при очень высоких давлениях, поэтому качественные фильтры и комплектующие помогают сохранить работоспособность гидравлики и трансмиссий и сэкономить средства владельца техники.

Откуда берутся загрязнения в гидросистеме

Загрязнения - причина большинства дефектов гидросистем: по данным Fleetguard, 80% дефектов являются результатом недостаточной фильтрации гидравлической жидкости. Из-за механического износа деталей в системе образуется металлическая стружка: металлические частицы имеют размер более 5 мкм, а мелкий ил - до 5 мкм. Загрязнителем является и вода, как свободная, так и эмульгированная. Частицы попадают в гидросистему и из воздуха. По данным Fleetguard, количество частиц размером более 10 мкм, поступающих в систему из всех источников, зависит от применения:

мобильная техника - 10⁸-10¹⁰ в минуту;
промышленное оборудование - 10⁶-10⁸ в минуту;
сложные системы (в терминологии источника) - 10⁵-10⁶ в минуту.

Основные источники загрязнений:

новое масло - металлы, кремний, волокна, вода;
новое оборудование - песок, пыль, моющие средства, влага;
в процессе эксплуатации - уплотнения рабочих цилиндров и сапун.

Коэффициент фильтрации β и эффективность фильтра

Для гидравлических фильтров важный критерий - эффективность фильтрации. Пример: если перед фильтром 1000 частиц размером 10 мкм и больше, а за фильтром 50, коэффициент фильтрации β₁₀ = 1000 / 50 = 20. Эффективность рассчитывают по формуле: эффективность, % = 100 - 100 / β.

Коэффициент β	Эффективность, %
2	50
5	80
10	90
20	95
30	96,67
50	98
75	98,67
100	99
200	99,5
1000	99,9

Коэффициент β для определенного фильтрующего материала меняется по мере использования и загрязнения фильтра. Поэтому Cummins Filtration (производитель Fleetguard) использует понятие средневзвешенного во времени коэффициента β.

Чем гидравлические фильтры отличаются от масляных и топливных

более высокое рабочее давление (до 450 бар);
больший перепад давления на фильтре;
больший поток жидкости (до 500 л/мин);
другие фильтрующие материалы.

Типы гидравлических фильтров

В гидросистеме, как правило, устанавливают несколько фильтров, выполняющих разные функции. Характеристики ниже приведены по данным Fleetguard.

Фильтр грубой очистки в баке

Изготавливается из металлического волокна с тонкостью 90-120 мкм, может иметь предохранительный клапан или быть без него. Давление открытия клапана - 0,2 бар, перепад давления на новом фильтре - не более 0,025 бар. Применяется резьба BSP (G) и NPT.

Всасывающий фильтр

Устанавливается в гидробаке или на нем, выполняется в виде картриджа или навинчиваемого фильтра. Для таких фильтров используют целлюлозу или стекловолокно с тонкостью 25 мкм, а также сетку из нержавеющей стали 25-60 мкм. Предохранительный клапан интегрирован в корпус, головку или элемент.

Напорный фильтр

Устанавливается между насосом и компонентами, которые нужно защитить, с предохранительным клапаном или без него; давление открытия клапана - от 1,7 до 6 бар. Рабочее давление фильтра бывает низким (0-25 бар), средним (25-210 бар) и высоким (210-450 бар), а корпус выдерживает давление системы до 430 бар. Перепад давления для напорного фильтра менее критичен, чем для всасывающего.

Сливной фильтр

Устанавливается в сливном трубопроводе, ведущем к баку. Применяется в мобильной технике, в оборудовании с гидроцилиндрами и там, где невозможно установить всасывающий и напорный фильтр. Предохранительный клапан интегрирован в корпус или фильтрующий элемент, давление его открытия - от 1,7 до 3 бар, рабочее давление корпуса - от 4 до 30 бар.

Сапун

Устанавливается на баке и не дает загрязнениям попасть в бак вместе с воздухом, который поступает туда при изменении уровня жидкости.

Фильтр дополнительной очистки

Поддерживает нужный уровень чистоты жидкости в системе. Применяется в системах с большими объемами масла или когда несколько систем подключено к одному баку.

TESMA поможет подобрать гидравлические фильтры Fleetguard и их аналоги по номеру оригинала.