Строение и характерные неполадки гидравлических фильтров
Строение и характерные неполадки гидравлических фильтров
Главной задачей гидравлического привода мобильных энергетических средств является передача мощности от приводного двигателя к рабочим органам агрегата без использования сложного механизма системы шестерен, рычагов и тому подобное. Полезная мощность от энергетической установки до рабочего механизма в гидравлической системе обычно передается так: насос, который приводится в действие двигателем, создает давление рабочей жидкости (минеральные или синтетические масла, иногда эмульсии на их основе). Рабочая жидкость напорными магистралями через систему регулирующих механизмов поступает в гидроцилиндры, где ее энергия превращается в механическую. После этого рабочая жидкость сливными магистралями возвращается в специальный резервуар, а оттуда снова подается к гидравлическому насосу.
Удаление различных загрязнений с потоков гидравлических жидкостей проводят, чтобы предотвратить повреждение элементов и разрушению участков гидросистем, преждевременному их техническому обслуживанию, ремонту или замене. Для гидравлических систем, приобретают все более сложное строение, возникает потребность в надежном очистке рабочей жидкости в гидросистеме.
Для гидравлических жидкостей может быть характерной целый ряд различных типов загрязнений, которые негативно влияют на функционирование систем. В их состав входят: твердые частицы (пыль, грязь, песок, ржавчина, волокна, спущенная краска и т.п.); покрытия металлов и легирующих примесей (алюминий, хром, медь, железо, свинец, олово, кремний, натрий, цинк, фосфор) герметик; шлам; продукты коррозии; кислоты и другие химические вещества; биологические элементы. Исследования ремонтного фонда деталей гидравлических систем свидетельствуют, что среди повреждений рабочих поверхностей более 60% из них вызваны действием гидроабразивному срабатыванию, около 30% - корродирование и примерно 10% - старение. Поэтому процессы фильтрации рабочих жидкостей предотвращают возникновение многих проблем и значительно продлевают срок службы элементов гидравлических систем.
Собственно, откуда берутся загрязнения. Существует много источников загрязнения рабочей жидкости, иногда очень необычные. Несмотря на чистоту нового гидравлического масла, нельзя быть полностью уверенным в том, что в ее составе совсем нет загрязнений. Следует помнить, что чистоту жидкостей проверить очень сложно, особенно в условиях использования техники - человеческое зрение не способно различать частицы, мельче 40 мкм, а в ремонтных и сервисных предприятиях часто нет оборудования для их контроля.
Даже если гидравлическое масло имеет вид абсолютно чистой и прозрачной - это не свидетельствует о ее высокой степени очистки. Обычно гидравлические масла из емкостей содержат больше загрязнений, чем это допустимо для надежной работы гидравлических систем. Поэтому никогда не будьте уверенными в качестве гидравлического масла, пока она не пройдет очистки фильтрами гидросистемы.
Металлические абразивные частицы, кусочки тефлоновой ленты, песка и других загрязняющих веществ обычно содержатся в новых элементах гидросистемы. Они подлежат обязательному удалению во время тестированию системы с использованием всех типов гидравлических фильтров.
Загрязнения могут попадать в гидравлическую систему с внешней окружающей среды. Грязь может проникать через некачественные уплотнения и манжеты, сапуны резервуара, изношенные штоковые уплотнители гидроцилиндра. Во время ремонта и технического обслуживания загрязнения достаточно часто попадают в гидравлическую систему.
Влага также может вызвать проблемы. При охлаждении элементов гидравлической системы в ночное время, когда воздух насыщен влагой и холодная, вода поступает в резервуар с рабочей жидкостью и конденсируется. Вода, содержащаяся в гидравлическом масле в количестве даже менее 0,5%, может стать причиной образования кислот и шлама, вызвать процессы окисления и корродирование, то есть негативно влиять на свойства масел.
Опыт использования гидравлических систем свидетельствует, что основным источником загрязнения масел является насос, приводы и гидравлические цилиндры. Подвижные элементы гидросистем контактируют с абразивными частицами, вызывает еще большее количество грязи.
Рассмотрим требования к резине и полимерных материалов в элементах гидравлических систем. Из-за перепадов температур в условиях эксплуатации, длительности использования и высокой скорости потоков жидкостей, изделия из резины и полимеров разрушаются, образуя частицы, которые со временем загрязняют гидравлическую жидкость. Источниками загрязнений могут быть резиновые шланги, уплотнения и другие продукты из эластомеров.
Во избежание проблем, вызванных загрязнениями, следует проводить процесс подготовки рабочей жидкости с помощью гидравлических фильтров. Фильтрацию твердых частиц обычно выполняют с помощью механических фильтров. Для очистки могут быть использованы резервуары, в которых можно осаждать мелкие взвешенные частицы из жидкости. Чтобы задержать частицы металла и ржавчины, применяют магниты или сетчатые фильтры с магнитными элементами. Для очистки гидравлических масел можно применять и другие методы, включая центрифугирования или электростатическую фильтрацию.
Для обеспечения работоспособности гидравлических систем важно удалить воздух. Он удаляется на участках системы с низкой скоростью потока на специальных ситах, расположенных под углом 30°, на которых микроскопические пузырьки укрупняются и поднимаются на поверхность.
Еще одной важной проблемой качества гидравлических масел является фильтрация воды. Дегидратация гидравлического масла требует использования специальных водопоглащающих фильтров с абсорбентом. В системах с большим содержанием воды в масле следует применить вакуумную систему обезвоживания.
Типы гидравлических фильтров
Рассмотрим основные типы гидравлических фильтров, используемых в схемах мобильной техники. Гидравлические фильтры всасывания устанавливают из бака или во всасывающей магистрали перед гидравлическим насосом, и они защищают гидросистему от посторонних примесей. Фильтрующий элемент этого типа фильтров может улавливать частицы большего размера, а выполнен он в виде металлической сетки, армированной бумаги (целлюлозы) или синтетического волокна.
Гидравлические всасывающие фильтры необходимо очень точно подбирать по типоразмерам, чтобы не допустить процесса вспенивания и кавитации в определенной части насоса. Пропускная способность гидравлических фильтров всасывания составляет от 5 до 400 л/мин, а диапазон фильтрации - от 10 до 250 мкм.
Гидравлические линейные фильтры расположены по гидравлическому насосу и очищают жидкость, которая выходит из насоса. Они обеспечивают защиту от загрязняющих частиц и включений, образующихся при работе насоса таких чувствительных составляющих системы, как регулирующие клапаны и приводы. Указанный гидравлический фильтр защищает непосредственно один или несколько составляющих гидравлики, то есть обеспечивает подачу гидравлической жидкости необходимой чистоты после фильтра. Линейные гидравлические фильтры разделяют на фильтры среднего и высокого давления. Стандартный фильтрующий элемент, используемый в этих гидравлических фильтрах, способный задержать большое количество мелких загрязняющих частиц.
Обычно в напорных гидравлических фильтрах фильтрующий элемент изготовлен из химического волокна, обеспечивает абсолютную эффективность фильтрации частиц размером более 80 мкм. Отдельные фильтрующие элементы таких фильтров выполнены из металлической сетки. Следует отметить, что отдельные конструкции таких фильтров с элементами из специальной химической или армированной целлюлозной бумаги характеризуются относительной эффективностью фильтрации частиц до 3 мкм. Пропускная способность линейных гидравлических фильтров составляет от 30 до 450 л/мин, рабочее давление - до 420 бар, а диапазон фильтрации - от 5 до 60 мкм.
Сливные гидравлические фильтры размещены в гидравлических схемах между регулировочным клапаном и резервуаром для жидкости Они задерживают загрязнения до того, как жидкость попадет обратно в гидравлический бак. Фильтрующие элементы, применяемые в сливных фильтрах возвращения, улавливают частицы среднего размера. Как правило, в сливных фильтрах фильтрующий элемент изготовлен из химических волокон, имеющих эффективность фильтрации для размера частиц более 80 мкм.
Сливные фильтры подразделяют на: магистральные сливные (поворотные) гидравлические; погружные сливные (поворотные) гидравлические; погружные поворотные и всасывающие. Пропускная способность сливных гидравлических фильтров составляет от 10 до 800 л/мин, рабочее давление - до 10 бар, диапазон фильтрации - от 5 до 60 мкм.
Обходные гидравлические фильтры не зависят от гидравлической системы, в которой они установлены, и используются для очистки гидравлической жидкости перед тем, как она попадет в гидравлическую систему. Жидкость проходит из резервуара через фильтр, а затем возвращается обратно в резервуар.
Компании - производители гидравлических фильтров
На рынке запасных частей гидравлические фильтры под маркой MANN-FILTER (Германия) известны и признаны в мире. Они обеспечивают высокое качество известного бренда и максимальную надежность в эксплуатации. Гидравлические фильтры МANN имеют высокие значения и стабильность параметров, высокой способностью впитывания грязи, универсальные монтажные размеры, высокое давление разрыва, низкий первоначальный перепад давления, универсальность применения и высокую экономичность. В зависимости от расположения в системе, гидравлические фильтры МАNN + HUMMEL различают на приемные, напорные и сливные. Приемные гидравлические фильтры встроенные во впускной трубопровод и защищают насос от крупных загрязняющих частиц. Для этого в фильтрах используют фильтровальные материалы с металлической сетки.
Напорные гидравлические фильтры устанавливают непосредственно в нагнетательный трубопровод, они обеспечивают поставку одного или нескольких компонентов маслом требуемого класса очистки. Обычно в гидравлическом фильтре применяют материалы из синтетических волокон или целлюлозных материалов.
Фильтры сливной линии очищают масло до того, как оно вернется в резервуар или бак. Они характеризуются высокой способностью впитывания грязи, и благодаря этому имеют повышенный срок службы. Материалы этих гидравлических фильтров состоят из синтетического волокна или целлюлозы.
Гидравлические фильтры компании Baldwin Filters (США) рассчитаны на работу в экстремальных условиях, создаваемых системами среднего давления. Рабочие давление гидравлических систем составляет до 3,45 МПа, рабочий расход - до 3 дм3/с. Гидравлические фильтры Baldwin Filters используют для спецтехники, манипуляторов, прессов; для мобильной техники, включая оборудование аграрного производства, а также кранов и экскаваторов. Фильтрующего материала может быть синтетическим, целлюлозным или комбинированным.
Стоит отметить, что нашла широкое применение серия изделий компании Baldwin Pure Force® - гидравлические фильтры, монтажное оборудование и указатели положения в индивидуальном корпусе.
Американская компания Раrker предлагает гидравлические фильтры, которые получили широкое признание во всем мире благодаря высокому качеству фильтрации и надежности. Основными областями применения этих фильтров является металлургия, машиностроение, гидроэлектростанции и тому подобное.
Среди производителей гидравлических фильтров следует вспомнить финскую компанию Кеntek, а также фирмы DonaLDSON (США) и Filtrec (Италия).
Все эти фильтры и другие детали с разных сфер промышленного оборудование заказывать лучше всего через проверенных временем импортеров оборудования в России, коим мы и являемся - ООО «СОЮЗИМПОРТ» найти нас можно легко перейдя по ссылке https://souzimport.ru/catalog/equipment/
Выбор и эксплуатация гидравлического фильтра
Выбор гидравлического фильтра, как и любого другого элемента для фильтрации жидкостей или воздуха, требует детального ознакомления с его технической характеристикой. Последнее обычно содержит следующую информацию:
• характеристику корпуса, включая материал крышки, колбы и уплотнения, давление рабочее, испытания и разрушения;
• показатели переменного фильтрующего элемента, в частности, материал и значения перепадов давления;
• параметры фильтра, включая рабочую температуру, рабочую среду и совместимость с другими средами.
Рассмотрим основные требования к установке, техническому обслуживанию, эксплуатации и утилизации гидравлических фильтров.
Прежде всего следует убедиться, что фильтр правильно установлен в резервуар или соединен в гидравлической системе. После установки желательно проверить, что свободного пространства достаточно для обслуживания фильтра и визуального доступа к показаниям индикатора загрязненности. Если в гидравлической схеме используется электрический индикатор загрязненности, целесообразно убедиться в правильности его подключения. Нужно запускать систему только с установленным фильтровальным элементом.
Перед началом технического обслуживания следует проверить, что система выключена, а фильтр не находится под давлением. После этого необходимо открутить болты на крышке и снять ее, осторожно извлечь загрязненный фильтрующий элемент и заменить его новым. Во время установки нового элемента следует проверить состояние уплотнений и при необходимости заменить их, и прикрутить крышку к корпусу фильтра.
Перед началом эксплуатации желательно убедиться, что условия эксплуатации фильтра, в частности, давление, температура и рабочая среда, соответствуют значениям, указанным в технических характеристиках согласно каталогу. Фильтрующий элемент подлежит замене сразу после сигнала индикатора загрязненности, поданного при рабочей температуре, так как в условиях холодного пуска индикатор может подать ложный сигнал, что обусловлено большей вязкостью гидравлической жидкости. Для гидравлических систем, в которых индикатор загрязненности не установлено, при замене фильтрующего элемента следует руководствоваться рекомендациями завода-изготовителя.
Использованные фильтрующие элементы классифицируют как «Опасные отходы» и должны быть утилизированы в соответствии с рекомендациями.
Нецелесообразно экономить на гидравлических фильтрах, поскольку это может стоить гораздо дороже в долгосрочной перспективе - в случае капитального ремонта составляющих систем.