Как выбрать гидравлический фильтр: тонкость фильтрации, материал элемента, индикатор загрязнения и перепускной клапан

Автор материала: Олег Тимошенко

Чтобы выбрать гидравлический фильтр, нужно знать его назначение и место в системе, рабочую жидкость, температуру, давление и расход на этом участке, а также требуемую тонкость фильтрации; от этого зависят размер фильтра, присоединение и материал элемента. Качественная фильтрация позволяет гидросистеме стабильно работать не несколько лет, а десятилетия, поэтому о фильтре конструктор должен думать одним из первых.

От чего защищает гидравлический фильтр

Кроме насоса и гидромотора, важную роль в гидросистеме играет фильтрация. В жидкости могут быть разные вредные вещества: влага, газы и т. п., и для них существуют специальные фильтры. Но прежде всего нужно удалять твердые частицы, потому что именно они чаще всего выводят из строя насосы и распределители. Это может быть абразив, попавший в систему при сборке, пыль из воздуха, частицы уплотнений и металлическая стружка, которые появляются из-за износа гидроцилиндров и других механизмов.

Большинство этих частиц не видно невооруженным глазом, поэтому тонкость фильтрации измеряют в микрометрах (1 мм = 1000 мкм). По данным источника, в подшипнике скольжения допускается абразив размером не более 10 мкм, в шестеренном насосе - не более 5 мкм, а в некоторых узлах требования еще жестче.

Как устроен гидравлический фильтр

Гидравлический фильтр улавливает и удаляет твердые частицы из рабочей жидкости. Обычно он состоит из корпуса (стакана), фильтрующего элемента, индикатора загрязнения и, в некоторых случаях, перепускного клапана. Корпус изготавливают из алюминия, стали, нержавеющей стали или пластика; материалы корпуса и элемента выбирают в зависимости от температуры и рабочей жидкости. Корпус, как правило, разборный, чтобы можно было менять элементы.

Одноразовые и регенерируемые фильтроэлементы

Одноразовые - из неорганического стекловолокна и бумаги.
Регенерируемые - из металлической сетки и волокна из нержавеющей стали. Элементы из металлической сетки можно вымачивать в специальных растворах и продувать сжатым воздухом; по данным источника, их можно использовать до 10 раз, но для частиц меньше 25 мкм они неэффективны. Металлическое волокно, по данным источника, задерживает частицы от 3 мкм, но регенерировать его сложнее: нужны ультразвуковая ванна со специальным раствором и компрессор. Регенерируемые элементы дороже одноразовых.

Индикатор загрязнения

Индикатор показывает степень загрязнения элемента и работает по перепаду давления на входе и выходе фильтра. Индикаторы бывают визуальные, электрические и визуально-электрические. Визуальный показывает состояние элемента цветом: по данным источника, обычно зеленый - норма, желтый - около 75 % загрязнения, красный - около 90 %, то есть элемент нужно менять. Электрический индикатор подает сигнал на устройство управления: это может быть реле включения и выключения насоса или система управления машиной, которая сообщит оператору о необходимости замены.

Перепускной клапан

Перепускной (байпасный) клапан открывается при определенном перепаде давления (по данным источника, обычно около 2,5 бар) и пропускает масло мимо элемента. Если в фильтре без перепускного клапана вовремя не заменить элемент, его может разорвать, и все накопленные частицы одновременно попадут в систему; последствия зависят от места фильтра. У части производителей гидравлики перепускные клапаны для удобства встроены в фильтрующий элемент.

Всасывающие, напорные и сливные фильтры

Всасывающие стоят перед насосом и защищают его от загрязнений из бака.
Напорные стоят после насоса перед исполнительными механизмами и защищают более требовательные к чистоте масла компоненты, например пропорциональные клапаны.
Сливные стоят на выходе системы перед баком и пропускают масло, прошедшее весь гидравлический цикл. По оценке автора источника, они часто имеют более грубую тонкость фильтрации, потому что предназначены прежде всего для улавливания крупных частиц износа; фактическую тонкость определяют требования конкретной системы.

Как подобрать гидравлический фильтр

Определите, для чего будет служить фильтр, с какой жидкостью и при каких температурах он будет работать.
Выясните давление на участке системы, где будет стоять фильтр, и расход рабочей жидкости через него - от этого зависят размер фильтра и его присоединение.
Проверьте, чтобы перепад давления на фильтре не был чрезмерным: по данным источника, не более 0,4 бар.
Выберите нужную тонкость фильтрации и найдите фильтр в каталоге производителя.

Можно также передать эти данные производителю фильтров или поставщику: инженеры подберут фильтр с учетом особенностей системы, часто по специальному опросному листу. Гидравлический фильтр по оригинальному номеру или параметрам подберет TESMA; обратиться к специалистам можно через страницу контактов.