Filtry hydrauliczne niezbędne do sprawnego usuwania zanieczyszczeń z układu hydraulicznego
Adobe Stock – ScruggelgreenPojawienie się różnego rodzaju zanieczyszczeń w układzie hydraulicznym jest jedną z najczęstszych przyczyn jego awarii. Niezwykle istotne jest więc zapewnienie odpowiedniej filtracji układu przez cały okres użytkowania danej maszyny, urządzenia czy pojazdu. Skutkiem zaniedbania w tym zakresie może być przymusowa przerwa w produkcji i w efekcie poważne straty finansowe przedsiębiorstwa.
Hydrauliczne układy napędowe są często stosowane w maszynach przemysłowych, górniczych, rolniczych czy budowlanych, a także w różnorodnych innych urządzeniach, z których korzysta się w różnych branżach. Najważniejszymi elementami takiego układu wydają się być pompa hydrauliczna, silnik lub siłownik, a także ciecz hydrauliczna. Poprawne działanie całego układu nie byłoby jednak możliwe bez odpowiednio dobranych innych komponentów (cylindrów, zaworów czy rozdzielaczy), a także filtrów, których podstawowym zadaniem jest odseparowanie z układu niepożądanych zanieczyszczeń czy wody.
Dlaczego filtry hydrauliczne są tak ważne?
Napędy hydrauliczne bardzo często wykorzystuje się do przenoszenia dużych ciężarów, a także wielu innych zastosowań, w których wymagane są duże siły. Dlatego też układy hydrauliczne działają w warunkach bardzo wysokiego ciśnienia o bardzo wąskiej tolerancji. Do tego wymagana jest właściwa współpraca wszystkich komponentów i zapewnienie odpowiednich parametrów układu. Byłoby to niemożliwe bez utrzymania odpowiedniego poziomu czystości oleju czy innej cieczy roboczej.
Podczas intensywnej pracy układu hydraulicznego trudno jednak zapewnić idealny stan cieczy hydraulicznej przez cały czas. W normalnych procesach mechanicznych dochodzi bowiem do procesów tarcia, w których wyniku cząstki ścierne mogą przedostać się do układu. Zanieczyszczenia mogą być też efektem korozji, utleniania się oleju lub przenikania do układu brudu, kurzu czy wilgoci z otoczenia.
Bez względu na rodzaj zanieczyszczenia stanowi ono poważne zagrożenie dla właściwego funkcjonowania układu hydraulicznego. Może bowiem prowadzić do degradacji cieczy hydraulicznej, jej szybszego zużycia i obniżenia wydajności układu, co może skutkować koniecznością częstszej wymiany cieczy. Żeby więc wspomniana ciecz robocza zachowała swoje właściwości przez odpowiednio długi czas, niezbędna jest odpowiednia filtracja całego układu hydraulicznego.
– Filtry hydrauliczne są bardzo ważną częścią każdego układu hydraulicznego. Odpowiadają bowiem za bezawaryjną i prawidłową pracę całego urządzenia. Ich głównym zadaniem jest wyłapywanie różnego rodzaju zabrudzeń, które po przedostaniu się do oleju mogłyby spowodować zatarcie i uszkodzenie poszczególnych elementów układu hydraulicznego. Warto więc zadbać o regularną wymianę filtrów hydraulicznych. Na pewno przyczyni się to do zmniejszenia częstotliwości awarii i przedłuży żywotność układów hydraulicznych – wyjaśnia Dominik Zwierzyk, product manager w firmie PZL Sędziszów.
Rola prawidłowo dobranych filtrów hydraulicznych:
- usuwanie z układu wszelkiego rodzaju zanieczyszczeń organicznych i nieorganicznych,
- zachowanie odpowiednich parametrów cieczy roboczej przez długi czas,
- wydłużanie interwałów wymiany cieczy roboczej,
- zapewnianie prawidłowej pracy wszystkich komponentów układu i minimalizowanie ryzyka wystąpienia awarii układu,
- zapobieganie wystąpieniu różnego rodzaju reakcji chemicznych w wyniku kontaktu cieczy roboczej z zanieczyszczeniami.
Rodzaje filtrów hydraulicznych
Co ciekawe, w układzie hydraulicznym stosuje się kilka typów filtrów, które różnią się zarówno sposobem działania, jak i miejscem ich zamontowania, ponieważ realizują nieco inne zadania. Filtry w układzie hydraulicznym występują najczęściej na przewodzie ciśnieniowym, przewodzie ssącym i przewodzie powrotnym.
Do typowych filtrów hydraulicznych należą:
- filtry ciśnieniowe/tłoczne,
- filtry powrotne/zlewowe/spływowe,
- filtry ssawne/ssące,
- filtry odpowietrzające,
- filtry wlewowe,
- filtry bocznikowe.
Filtry hydrauliczne ciśnieniowe (tłoczne) montuje się w układzie za pompą hydrauliczną. W zależności od wytwarzanego przez nią ciśnienia stosuje się filtry wysokociśnieniowe, niskociśnieniowe lub średniego ciśnienia (dopasowane właśnie do wspomnianej pompy, żeby mogły wytrzymać maksymalne ciśnienie w układzie). Ich głównym zadaniem jest ochrona najbardziej wrażliwych komponentów układu przy pełnym ciśnieniu systemu.
Filtry hydrauliczne powrotne (zlewowe, spływowe, siatkowe) montuje się w układzie na przewodach powrotnych (ewentualnie na zbiorniku). Ich celem jest usuwanie zanieczyszczeń przed powrotem płynu hydraulicznego do głównego zbiornika medium roboczego. Filtry te charakteryzują się dużą dokładnością filtracji, jednak są mało odporne na różnice ciśnienia.
Filtry hydrauliczne ssawne (ssące) montuje się na początkowym etapie budowy układu (między zbiornikiem a pompą). Mają usuwać różnego rodzaju zanieczyszczenia na wejściu.
Filtry wlewowe są montowane na wlocie do zbiorników płynu hydraulicznego. Mają usuwać zabrudzenia (głównie cząstki stałe), które mogą się przedostać do zbiornika wraz z nalewaną cieczą roboczą.
Filtry odpowietrzające także są montowane na powierzchni zbiornika. Służą do oczyszczania powietrza, jakie przedostaje się do zbiornika, a także umożliwiają swobodny odpływ nadmiaru powietrza ze zbiornika.
Filtry bocznikowe są częścią układu filtracji bocznikowej. Umożliwiają filtrowanie medium roboczego z zanieczyszczeń w odrębnie wydzielonym obiegu. Pozwalają odciążyć filtry hydrauliczne z głównego obiegu, wydłużając ich żywotność i zapewniając odpowiednią czystość układu, a tym samym ograniczając koszty eksploatacyjne całego układu.
MOŻE ZAINTERESUJE CIĘ TAKŻE
Istotne materiały filtracyjne
Konstrukcja filtra hydraulicznego może się nieco różnić ze względu na swoje zastosowanie, jednak w każdym rodzaju takiego filtra jego najistotniejszym elementem jest wkład filtracyjny. Wykonane ze specjalnych materiałów filtracyjnych przegrody tworzą swego rodzaju labirynt, przez który musi przepłynąć ciecz hydrauliczna.
W filtrach, od których nie wymaga się dużej dokładności filtracji (powyżej 15 μm), materiał filtracyjny może być wykonany z tworzyw sztucznych, wysokogatunkowego papieru, a nawet stali nierdzewnej o określonym rozmiarze oczek w siatce. Bardziej zaawansowane materiały są wymagane w przypadku filtrów, które mają zapewnić większą dokładność filtracji (już od 3 μm). W takich filtrach można znaleźć wkłady wykonane m.in. ze sprasowanego włókna szklanego, metalowego lub papierowego, które mogą być także nasączone odpowiednimi środkami.
Dodatkowym elementem filtra hydraulicznego może być wskaźnik stopnia jego zanieczyszczenia, który informuje o poziomie jego zabrudzenia i konieczności jego wymiany. Działanie wskaźnika opiera się na pomiarze ciśnienia wewnątrz filtra i porównaniu go z ciśnieniem atmosferycznym lub porównaniu ciśnienia czystej i zanieczyszczonej strony filtra. Im wyższy jest poziom zabrudzenia, tym większe będzie ciśnienie w filtrze.
Dominik Zwierzyk zwraca uwagę na nowości, jakie pojawiają się w obszarze filtrów hydraulicznych:
– 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.
Dobór filtra
Żeby filtracja układu hydraulicznego w pełni wykonywała swoje zadanie, przede wszystkim trzeba dobrać odpowiednie filtry. W tym celu należy przestrzegać kilku najistotniejszych zaleceń. Ważne są m.in. rodzaj i lepkość cieczy hydraulicznej, ciśnienie panujące w danej linii czy też wymagania, które dotyczą poziomu dokładności filtracji.
– Dobór odpowiedniego filtra hydraulicznego jest wymagającym zadaniem. Przede wszystkim powinno się określić odpowiedni rodzaj filtra. Należy zwrócić uwagę, czy do danego pojazdu lub urządzenia wymagany jest filtr wysokociśnieniowy, niskociśnieniowy, powrotny, szczelinowy itd. – tłumaczy Dominik Zwierzyk. – Pozostałe kwestie, które także są istotne w kontekście doboru filtra hydraulicznego, to jego ciśnienie pracy, przepustowość nominalna i dokładność oczyszczania. Dobrym wyborem będzie także filtr, który ma wskaźnik zanieczyszczeń. Pomoże to w bieżącym monitorowaniu skuteczności filtracji, a w razie jej spadku będzie sygnałem do wymiany filtra.
Nie można też pominąć kwestii regularnej wymiany filtrów hydraulicznych. Nieprzestrzeganie bowiem zalecanych interwałów wymiany może skutkować zmniejszeniem skuteczności działania układu filtracyjnego. W efekcie ciecz hydrauliczna może zostać zanieczyszczona, co może prowadzić do zmniejszenia wydajności układu, a nawet uszkodzenia jego poszczególnych komponentów.
O Autorze
