Время чтения: ~6 мин

Гидравлические фильтры: загрязнения гидрожидкости, способы очистки и типы фильтров с характеристиками

Автор материала: Олег Тимошенко

Гидравлические фильтры защищают насосы, клапаны и гидродвигатели от абразивных частиц, воды и химических загрязнений в рабочей жидкости. По данным источника, 70% повреждений рабочих поверхностей гидравлических механизмов - абразивное разрушение и 30% - коррозия, поэтому правильная фильтрация значительно продлевает ресурс гидросистемы. В зависимости от места установки различают фильтры всасывания, линейные (напорные), сливные, обходные и сапуны бака.

Что такое гидропривод

Гидравлическая система (гидропривод) передает энергию от двигателя к рабочим органам - например, к ковшу экскаватора или стреле крана - через жидкость под высоким давлением, без сложных систем шестерен и рычагов:

  • насос с приводом от двигателя создает давление рабочей жидкости - минерального или синтетического масла, иногда эмульсий на их основе;
  • жидкость по магистралям через регулирующие устройства поступает в гидроцилиндры, где ее энергия преобразуется в механическую;
  • затем жидкость возвращается в бак, откуда снова подается к насосу.

Типы загрязнений

  • твердые частицы: пыль, грязь, песок, ржавчина, волокна, частицы эластомеров и краски;
  • металлы и легирующие элементы: алюминий, хром, медь, железо, свинец, олово, кремний, натрий, цинк, барий, фосфор;
  • вода;
  • герметики: частицы тефлоновых уплотнений, пасты;
  • шлам, оксиды и другие продукты коррозии;
  • кислоты и другие химические вещества;
  • микроорганизмы - в жидкостях на водной основе.

Откуда берутся загрязнения

Новая рабочая жидкость

Даже новое масло «только что из бочки» не свободно от частиц: человеческий глаз не различает частицы мельче 40 мкм, поэтому прозрачное масло еще не означает нужной чистоты. Масло из транспортной тары обычно грязнее, чем нужно для безопасной работы гидросистемы, так что не считайте его чистым, пока оно не пройдет фильтры.

Первичные загрязнения

Образуются при изготовлении, сборке и испытании компонентов: металлическая стружка, заусенцы, куски тефлоновой ленты, песок. Их обязательно удаляют при пробной работе системы со всеми типами фильтров.

Проникающие загрязнения

Попадают снаружи через негерметичные уплотнения, сапуны бака и изношенные уплотнения штоков. Особенно вредна влага: когда система ночью остывает, влажный воздух поступает в бак и вода конденсируется. По данным источника, даже 0,5% воды по объему вызывает образование кислот, ила и шлама, окисление, ржавчину и ухудшение смазывающих свойств.

Внесенные при обслуживании

При ремонте открытая система легко набирает грязь с воздухом и инструментом, поэтому ее следует держать закрытой.

Образующиеся во время работы

Основной источник - насос, приводы, гидроцилиндр или гидромотор: движущиеся детали под действием абразива образуют еще больше частиц, которые опасны, если их вовремя не отфильтровать.

Резина и полимеры

Из-за температуры, времени и высокой скорости потока шланги, уплотнения и другие изделия из эластомеров разрушаются и отдают частицы в жидкость.

Как очищают гидравлическую жидкость

  • твердые частицы - механическими фильтрами; мелкая взвесь оседает в баке, частицы железа и ржавчины задерживают магниты или сетки с магнитными элементами; также применяют центрифугирование и электростатическую фильтрацию;
  • ил - частицы до 5 мкм - требует очень тонкой фильтрации, так называемой «полировки масла» (Oil Polish);
  • воздух удаляют на участках с низкой скоростью потока на ситах под углом 30°, где микропузырьки укрупняются и всплывают;
  • воду удаляют водопоглощающими фильтрами с абсорбентом, а при большом содержании - вакуумным обезвоживанием;
  • химические загрязнения - кислоты, шлам, смолы, лаки, продукты окисления - удаляют фильтрами с активным адсорбентом: активированным углем, активным глиноземом, цеолитом.

Из чего изготавливают гидрофильтры

  • сетчатая основа из тонкой нержавеющей проволоки - задерживает только крупные частицы, зато долговечна и пригодна для очистки;
  • щелевой элемент из металлических пластин - фильтрует значительно лучше сетки;
  • объемные элементы из нетканого полотна - не впитывают влагу, но, по данным источника, имеют большое сопротивление потоку;
  • чаще всего - специальная бумага или синтетическая нетканая основа, армированная мелкой нержавеющей сеткой: прочные и эффективные.

Типы гидравлических фильтров (по данным источника)

Фильтры всасывания (Suction Filters In Tank и In-Line)

Стоят в баке или на всасывающей магистрали перед насосом и защищают его от крупных частиц. Их нужно точно подбирать по типоразмеру, чтобы не допустить вспенивания и кавитации в насосе. Пропускная способность - 5-400 л/мин, тонкость фильтрации - 10-250 мкм, элемент - целлюлоза, синтетическое волокно или металлическая сетка.

Линейные фильтры (Hydraulic In-Line Filters)

Стоят после насоса и защищают регулирующие клапаны и приводы от частиц, образующихся в насосе. Бывают среднего и высокого давления. Пропускная способность - 30-450 л/мин, рабочее давление - до 420 бар, тонкость фильтрации - 5-60 мкм, элемент - синтетическое волокно, целлюлоза, армирующая сетка.

Сливные фильтры возврата (Return Line Filters)

Стоят между регулирующим клапаном и баком и задерживают продукты износа до того, как жидкость вернется в бак; должны обеспечивать большую грязеемкость. Бывают магистральные (Return Filters In-Line), погружные (Return Filters In Tank) и комбинированные сливно-всасывающие (Return and Suction Filters in Tank). Пропускная способность - 10-800 л/мин, рабочее давление - до 10 бар, тонкость фильтрации - 5-60 мкм.

Обходные фильтры (Strainers)

Не зависят от гидросистемы: жидкость проходит из бака через фильтр и возвращается обратно, то есть очищается перед подачей в систему.

Фильтры сапуна (Tank Breathers)

Воздушные фильтры на баке, которые не пропускают в него влагу и грязь; часто имеют предохранительный клапан. Пропускная способность - до 3 600 л/мин, тонкость фильтрации - 10, 40 или 60 мкм.

Не экономьте на гидрофильтрах

Экономия на фильтрах в долгосрочной перспективе оборачивается значительно более дорогим капитальным ремонтом компонентов. Подбирайте фильтр по номеру - кросс-база каталога TESMA покажет аналоги, а крупные металлические элементы часто можно восстановить (ультразвуковая очистка фильтров). Фильтры - в разделе гидравлические фильтры каталога TESMA.

Что еще почитать на эту тему

Статьи в Базе знаний