Filtry hydrauliczne są nieodłącznym elementem każdego układu hydraulicznego, odpowiadając za prawidłową i bezawaryjną pracę całego urządzenia. Ich głównym zadaniem jest filtracja oleju, co zapobiega przedostawaniu się niepożądanych drobin do wnętrza maszyny. Skuteczne wyłapywanie zanieczyszczeń, takich jak metalowe opiłki, pył i inne substancje organiczne oraz nieorganiczne, chroni układ przed uszkodzeniami, obniżeniem wydajności i poważnymi awariami.
Nowoczesne filtry hydrauliczne charakteryzują się dużą czułością i wysoką sprawnością działania. Pozwalają one na usunięcie większości popularnych zanieczyszczeń, które w przeciwnym razie szybko doprowadziłyby do uszkodzenia lub zniszczenia układu mechanicznego.
Prawidłowy dobór filtrów hydraulicznych ma kluczowe znaczenie dla wydajności i żywotności całego układu. Niewłaściwie dobrany filtr może nie tylko nie spełniać swojej funkcji ochronnej, ale również powodować dodatkowe problemy, takie jak nadmierny spadek ciśnienia czy przedwczesne zużycie elementów układu.
Rodzaje filtrów hydraulicznych – klasyfikacja i zastosowanie
Filtry hydrauliczne dzieli się przede wszystkim ze względu na ich umiejscowienie w układzie hydraulicznym. Każdy rodzaj filtra pełni określoną funkcję i ma swoje specyficzne zastosowanie.
Filtry ssawne
Filtry ssawne montuje się w zbiorniku na przewodzie ssawnym połączonym z pompą układu. Służą do pierwotnego oczyszczania oleju pobieranego przez pompę hydrauliczną. Ich głównym zadaniem jest ochrona elementów układu przed większymi cząstkami brudu, stanowiąc pierwszy etap oczyszczania oleju hydraulicznego. Elementem filtracyjnym jest najczęściej metalowa siatka.
Filtry ciśnieniowe (tłoczne)
Filtry ciśnieniowe montuje się w układzie za pompą hydrauliczną. W zależności od wytwarzanego przez pompę ciśnienia stosuje się filtry wysokociśnieniowe, niskociśnieniowe oraz średniego ciśnienia. Filtry te muszą być dopasowane do pompy, aby wytrzymały maksymalne ciśnienie w układzie. Ich głównym zadaniem jest ochrona najbardziej wrażliwych komponentów układu przy pełnym ciśnieniu systemu. Filtr niskociśnieniowy montuje się tuż za wyjściem pompy o ciśnieniu nie większym niż kilkadziesiąt barów, natomiast filtr wysokociśnieniowy stosuje się do filtracji cieczy o ciśnieniu przekraczającym 100 barów.
Filtry powrotne (zlewowe, spływowe)
Filtry powrotne montuje się w układzie na przewodach powrotnych lub na zbiorniku. Służą do oczyszczania oleju, który spływa z układu hydraulicznego prosto do zbiornika. Charakteryzują się dużą dokładnością filtracji, jednak są mało odporne na różnice ciśnienia.
Filtry puszkowe
Filtry puszkowe zabezpieczają wyjątkowo wrażliwe komponenty układu przed zanieczyszczeniami, jakie mogą być emitowane przez pompę hydrauliczną. To najczęściej spotykany typ filtrów oleju w silnikach spalinowych. Ich zamknięta konstrukcja ułatwia montaż i wymianę urządzenia na nowe, bez zwiększania ryzyka przedostania się do układu zewnętrznych zanieczyszczeń.
Filtry wlewowe/oddechowe
Filtry wlewowe i oddechowe zabezpieczają zbiornik przed przedostaniem się niepożądanych substancji i elementów podczas napełniania go olejem. Dzięki nim podczas napełniania oleju żadne niepożądane substancje i drobinki nie dostaną się do zbiornika.
Filtry siatkowe
Filtry siatkowe umieszczane są w obudowie bądź bezpośrednio w zbiorniku czy układzie olejowym.
Budowa i konstrukcja filtrów hydraulicznych
W układach hydrauliki siłowej wyróżnia się dwie główne konstrukcje filtrów ze względu na miejsce osadzania się zanieczyszczeń.
Filtry hydrauliczne powierzchniowe
Przegroda filtracyjna wykonana jest z materiału sztucznego, papieru lub stali z określonym rozmiarem oczek, których wielkość wyznacza dokładność filtracji. Filtry te stosowane są do oczyszczania większych zanieczyszczeń, czyli powyżej 15 mikrometrów.
Filtry hydrauliczne wgłębne
Przegroda filtracyjna stanowi sprasowane włókna szklane, metalowe lub papierowe, często nasączone środkami wspomagającymi. W filtrach o takiej konstrukcji włókna tworzą labirynt, w którym wyłapywane są zanieczyszczenia. Dzięki temu możliwe jest filtrowanie już od poziomu 3 mikrometrów.
Materiały wykorzystywane w konstrukcji filtrów hydraulicznych to przede wszystkim siatka stalowa, runo z włókna metalowego, runo z włókien celulozowych, runo z włókien poliestrowych oraz runo z włókien szklanych. Filtr olejowy hydrauliczny wykonywany jest przeważnie ze stali nierdzewnej, tkanej siatki wzmacniającej i żelaza. Jako materiał filtracyjny stosuje się w nim głównie bibułę filtracyjną z włókna szklanego, chemicznego i z miazgi drzewnej, całość umieszczona jest w korpusie filtra.
Wraz z rozwojem technologii oraz zmianami w konstrukcji maszyn i pojazdów zachodzą także zmiany w budowie filtrów. Obecnie filtry hydrauliczne wykonuje się w oparciu o najnowsze technologie produkcyjne. W filtrach wykorzystywane są wysokogatunkowe papiery, włókniny szklane, materiały syntetyczne i siatki nierdzewne. Te elementy są przystosowane do pracy w szerokim zakresie ciśnienia roboczego i natężenia przepływów, dzięki czemu filtry zwiększają wydajność i funkcjonalność maszyn.
Kluczowe parametry filtrów hydraulicznych
Podstawowe parametry filtra hydraulicznego określają cechy takie jak stopień filtracji i jej skuteczność, a także opór hydrauliczny. Przy wyborze filtra warto zwrócić uwagę na następujące aspekty:
- Współczynnik filtracji – określa, jaką ilość zanieczyszczeń jest w stanie odsączyć filtr. Wartość filtracji jest jednym z kluczowych czynników przy doborze odpowiedniego filtra.
- Opór hydrauliczny – parametr newralgiczny dla funkcjonowania maszyny. Ciecz po przepłynięciu przez filtr ma mniejsze ciśnienie – jeśli współczynnik oporu będzie zbyt duży lub zbyt mały, ciecz może uszkodzić elementy układu hydraulicznego lub znacznie zmniejszyć wydajność jego działania.
- Maksymalna ilość zanieczyszczeń – określa, jaką ilość zanieczyszczeń filtr jest w stanie zatrzymać przed koniecznością wymiany.
- Efektywność filtracji – wskazuje na skuteczność filtra w usuwaniu cząstek o określonej wielkości.
- Wymiary zewnętrzne filtra – przed zakupem należy wziąć pod uwagę parametry takie jak średnica i długość filtra, średnica uszczelki, średnica i rodzaj gwintu oraz liczba zaworów.
Normy i standardy dla filtrów hydraulicznych
Wybierając filtry hydrauliczne, warto zwrócić uwagę na kilka istotnych norm i parametrów, które powinny być spełnione, aby zapewnić optymalne funkcjonowanie urządzeń.
- Normy ISO – filtry hydrauliczne powinny być zgodne z międzynarodowymi normami ISO, które określają standardy dotyczące jakości materiałów i skuteczności filtracji.
- Klasa filtracji – filtry hydrauliczne są klasyfikowane według ich zdolności do zatrzymywania cząstek stałych w różnych rozmiarach. Klasa filtracji powinna być dostosowana do specyfikacji układu hydraulicznego oraz rodzaju używanego oleju.
- Właściwości chemiczne – filtr hydrauliczny musi być odporny na działanie substancji chemicznych obecnych w olejach hydraulicznych. Ważne jest, aby materiały, z których wykonany jest filtr, nie reagowały z olejem, co mogłoby prowadzić do ich degradacji.
- Wytrzymałość na ciśnienie – filtry powinny być zaprojektowane tak, aby wytrzymywały maksymalne ciśnienie robocze układu hydraulicznego. Właściwa odporność na ciśnienie zapobiega ryzyku pęknięcia filtra, co mogłoby prowadzić do zanieczyszczenia układu.
- Temperatura pracy – filtr musi funkcjonować efektywnie w zadanym zakresie temperatur, co jest kluczowe dla zachowania jego właściwości filtracyjnych i mechanicznych.
Jak prawidłowo dobrać filtr hydrauliczny
Dobór odpowiedniego filtra hydraulicznego jest zadaniem wymagającym wiedzy i doświadczenia. W poprawnym doborze filtrów pomaga szczegółowa analiza następujących czynników:
- Rodzaj i typ wykorzystywanego oleju – kompatybilność materiału filtra z cieczą roboczą jest kluczowa dla prawidłowego funkcjonowania układu.
- Warunki pracy – należy uwzględnić środowisko, w którym będzie pracował układ hydrauliczny, w tym temperaturę otoczenia i warunki eksploatacji.
- Wielkość przepływu – natężenie przepływu jest jednym z kluczowych parametrów przy doborze filtra hydraulicznego.
- Wartość filtracji – dokładność filtrowania określa, jak małe cząstki będą zatrzymywane przez filtr.
- Sposób i miejsce montażu – lokalizacja filtra w układzie ma istotny wpływ na jego dobór.
- Wrażliwość elementów układu hydraulicznego na zanieczyszczenia – niektóre komponenty są bardziej wrażliwe na zanieczyszczenia niż inne, co należy uwzględnić przy doborze filtra.
- Spadek ciśnienia w układzie – zastosowanie danego filtra wpływa na spadek ciśnienia w układzie, co należy wziąć pod uwagę przy jego doborze.
- Odporność ciśnieniowa korpusu filtra – korpus filtra musi być odporny na maksymalne ciśnienie występujące w układzie hydraulicznym.
- Temperatura w układzie i otoczeniu – filtr musi być dostosowany do temperatury pracy układu hydraulicznego oraz temperatury otoczenia.
Dobrym wyborem będzie dobór filtra posiadającego wskaźnik zanieczyszczeń, co w znacznym stopniu ułatwi bieżące kontrolowanie skuteczności filtracji oraz jej spadku i będzie wyraźnym sygnałem do wymiany komponentu.
Przed zakupem warto skonsultować się ze specjalistą, który pomoże dobrać optymalny zestaw.
Wskaźniki zanieczyszczeń w filtrach hydraulicznych
Filtry hydrauliczne w układach hydrauliki siłowej powinny być wyposażone we wskaźniki stopnia zanieczyszczeń. Zapchany filtr ogranicza przepływ w układzie, przez co wpływa na parametry pracy całego układu. Wskaźnik pozwala określić poziom zapełnienia filtra i wymianę na czas.
Wskaźniki zanieczyszczeń dzieli się ze względu na rodzaj mierzonego sygnału na wskaźniki ciśnienia bezwzględnego, które mierzą ciśnienie w korpusie filtra w stosunku do ciśnienia atmosferycznego, oraz wskaźniki różnicy ciśnień, które mierzą różnicę ciśnień pomiędzy stroną zanieczyszczoną a stroną czystą filtra.
Konserwacja i wymiana filtrów hydraulicznych
Zaniedbywanie konserwacji filtra hydraulicznego jest jednym z najczęstszych błędów popełnianych podczas serwisu układów hydraulicznych. Filtr hydrauliczny jest kluczowym elementem w układzie, który chroni przed zanieczyszczeniami i powinien być regularnie sprawdzany oraz wymieniany.
Najczęstsze błędy związane z zaniedbywaniem konserwacji filtra hydraulicznego to:
- Nie wymienianie filtra zgodnie z zaleceniami producenta
- Nie sprawdzanie filtra podczas regularnych przeglądów
- Nie oczyszczanie filtra, tylko go wymieniając
- Nie stosowanie odpowiedniego typu filtra do danego układu hydraulicznego
Poprawna konserwacja filtra hydraulicznego jest kluczowa dla zapewnienia prawidłowego działania układu hydraulicznego i zapobiegania poważnym uszkodzeniom. Należy zwracać szczególną uwagę na jego stan i regularnie przeprowadzać niezbędne czynności konserwacyjne.
Dlaczego filtr hydrauliczny ma znaczenie?
Dobór odpowiedniego filtra hydraulicznego jest kluczowym elementem zapewniającym prawidłowe funkcjonowanie układu hydraulicznego. Należy uwzględnić szereg czynników, takich jak rodzaj i typ wykorzystywanego oleju, warunki pracy, wielkość przepływu, wartość filtracji oraz sposób i miejsce montażu.
Prawidłowo dobrany filtr hydrauliczny zapewnia optymalną ochronę układu przed zanieczyszczeniami, co przekłada się na dłuższą żywotność i wyższą wydajność całego systemu. Warto pamiętać o regularnej konserwacji i wymianie filtrów zgodnie z zaleceniami producenta, aby uniknąć poważnych awarii i kosztownych napraw.
W przypadku wątpliwości dotyczących doboru odpowiedniego filtra hydraulicznego, zawsze warto skonsultować się ze specjalistą, który pomoże dobrać optymalny zestaw dostosowany do konkretnych potrzeb i wymagań danego układu hydraulicznego.