صافی و فیلتر هیدرولیک چیست؟
صافی و فیلتر هیدرولیک بخشی از سیستم های هیدرولیک است که از ورود آلودگی ها و مواد اضافی موجود در روغن های هیدرولیک به داخل دستگاه جلوگیری می کند. این فیلتر در دو نوع کم فشار و فشار بالا تولید می شود و هر یک از آنها در بخش های متفاوتی از سیستم های هیدرولیک نصب می شوند.
مشخصات فنی صافی و فیلتر هیدرولیک
فیلترهای هیدرولیک، از تجهیزات سیستم هیدرولیک شما، در برابر آسیب ناشی از ذرات موجود در روغن ها یا سایر مایعات هیدرولیکی در حال استفاده محافظت می کنند. به طور میانگین در هر دقیقه، تقریباً یک میلیون ذره بزرگتر از 1 میکرون (0.001 میلی متر یا 1 میکرومتر) وارد یک سیستم هیدرولیک می شود.عملکرد دقیق سیستم های هیدرولیک وابستگی به قطعات ماشین کاری شده با دقت بالا دارد که بدترین دشمن این قطعات، آلودگی سیال هیدرولیک است. لازم به ذکر است که آلودگی می تواند به صورت جامد، مایع یا گاز باشد. صافی یا فیلترهای هیدرولیکی یکی از تجهیزات و ملزومات سیستم های هیدرولیکی هستند که شامل یک صفحه سیمی منفذدار برای جدا سازی ذرات بزرگ تر و یک شبکه کاغذی یا سلولزی متراکم و بزرگ برای جدا سازی ذرات ریز از سیال هیدرولیکی می باشند. فیلتر ها عمدتا در مدار بالاتر از شیر ها، پمپ ها یا سایر تجهیزات نصب می شوند. تا هم آنها را از تاثیرات مخرب سیستم محافظت کنند و هم توسط پیچ هواگیری تعبیه شده در صافی بتوان مدار را هواگیری کرد.
عوامل ایجاد آلودگی در سیستم هیدرولیک
عوامل ایجاد آلودگی در سیستم هیدرولیک عبارت است از:
- ایجاد آلودگی هنگام ساخت، نگهداری و مونتاژ اجزا در اثر ورود ذرات فلزی، تراشه های رزوه لوله ها، ذرات مواد، آب بندی، ذرات جوش و جرم های داخل اجزا
- ایجاد آلودگی هنگام عملکرد دستگاه در اثر ورود آب به داخل مخزن هیدرولیک، تولید گاز در مخزن، ایجاد جرم در لوله ها، ذرات آب بندی های سائیده شدهمستعمل، ذرات فلزی قطعات سائیده شده، اکسیده شدن روغن
- ورود آلودگی از خارج سیستم
علاوه بر موارد ذکر شده باید به این نکته تاکید کرد که در برخی موارد، طراحان سیستم معتقد هستند که در صورت استفاده از روغن های نو، می توانند از صافی هیدرولیک یا فیلتر هیدرولیک استفاده نکنند. در صورتی که به منظور جلوگیری از آسیب های جدی به سیستم هیدرولیک باید این نکته را در نظر گرفت که روغن های نو هم می توانند به دلایل مختلفی، حاوی آلودگی بوده و عملکرد سیستم را دچار آسیب جدی کنند.
صافی ها و فیلتر های هیدرولیک تجهیزاتی هستند که می توانند تا حد زیادی از بروز همهاین مشکلات احتمالی جلوگیری کنند. البته به جز صافی و فیلتر هیدرولیک در بعضی مخازن از وسیله های مغناطیسی به منظور جذب ذرات فلزی معلق در سیال هیدرولیک استفاده می شود. لازم به تاکید است که استفاده از این وسیله ها، سیستم را از احتیاج به صافی و فیلتر هیدرولیک بی نیاز نخواهد کرد.
صافی هیدرولیک
صافی هیدرولیک در مقایسه با فیلتر هیدرولیک برای جدا کردن ذرات درشت تر استفاده می شود و در مقابل عبور جریان مقاومت کمتری را ایجاد می کند. بنابر این، از آن برای نصب در خط ورودی پمپ و برای مراقبت از آن در برابر ورود ذرات بزرگ آلودگی استفاده می شود.
برای به حداقل رساندن افت فشار لازم است تا صافی هیدرولیک و اتصالات آن ظرفیت کافی داشته باشند. در ساختمان داخلی صافی هیدرولیک از صفحات فلزی با سوراخ هایی حداکثر به اندازه0.0059 اینچ (چیزی حدود 150 میکرون) استفاده شده است. برای حفاظت از سیستم، استفاده از صافی هیدرولیک با شبکه بندی 60 و ظرفیت عبوری تا چهار برابر ظرفیت پمپ مناسب است.
با مسدود شدن و آلوگی تدریجی صافی هیدرولیک در طول فرآیند عملکرد سیستم، افت فشار افزایش یافته و اگر این افت فشار تا حد بحرانی پمپ برسد، کاویتاسیون ایجاد شده و در ادامه با افزایش صدا، عمر مفید پمپ نیز کاهش می یابد. هرگاه یک واحد صافی هیدرولیک برای حذف ذرات اضافی در ورودی پمپ کافی نباشد از تعداد صافی های بیشتری می توان استفاده کرد. معمولا برای نشان دادن وضعیت کاری صافی در خط مکش (بین پمپ و صافی هیدرولیک) از یک فشارسنج استفاده می شود. افت فشار زیاد، نشان دهنده گرفته شدن صافی هیدرولیک است. در تصویر زیر نحوه قرار گیری صافی ها در سیستم هیدرولیک را مشاهده می کنید.
فیلتر هیدرولیک
فیلتر هیدرولیک ابزاری است که قادر به جداسازی ذرات میکرونی غیر محلول در سیال است. طبق آخرین آزمایش ها و تحقیقات انجام شده حتی ذراتی به اندازهیک میکرون نیز می توانند اثرات مخربی بر سیستم های هیدرولیک داشته باشند.
لازم به ذکر است که فیلتر هیدرولیک بسیار ضعیف تر از صافی هیدرولیک عمل می کند و در نقاط مختلف مدار، قابل نصب می باشد. فیلتر های طراحی شده به منظور نصب در خط های فشار در سیستم هایی مورد استفاده قرار می گیرند که اجزای عمل کننده در فشار بالا مانند شیر ها، نسبت به ورود ذرات اضافی در مقایسه با پمپ از حساسیت بالایی برخوردار باشند. فیلتر هیدرولیک خط فشار برای تحمل فشار کاری سیستم طراحی می شود. (فیلتر های قابل نصب در خط خروجی پمپ با انواع قابل نصب در خط برگشت به مخزن، دارای تفاوت های زیادی می باشند.)
فیلتر های خط برگشت در سیستم هایی که به منظور ته نشین کردن آلودگی ها دارای مخزن بزرگ نیستند، مورد استفاده قرار می گیرند. از فیلتر های خط برگشت (به دلیل پایین بودن افت فشار) برای سیستم های دقیق با لقی های بسیار کم و پمپ های با بازدهی بالا نیز استفاده می شود.
نکته قابل توجه این است که استفاده از فیلتر هیدرولیک 25 تا 35 میکرونی در خط برگشت مناسب می باشد و استفاده از انواع 10 میکرونی در سیستم های بسیار حساس، مانند سیستم هایی که از شیر های سرو استفاده می کنند، ضروری است. لازم به ذکر است که طراح باید این نکته در نظر بگیرد که فیلتر خط برگشت باید ظرفیتی دو تا سه برابر ظرفیت خروجی پمپ داشته باشد.
فیلتر هیدرولیک، دارای ساختمانی پیچیده تر از صافی هیدرولیک می باشد و همین موضوع دلیل اساسی ایجاد افت فشار بیشتر در سیستم است.
با مجهز کردن بسیاری از فیلتر ها به شیر اطمینان، در صورت افزایش اختلاف فشار به بیش از حد از پیش تعیین شده، مسیر عبور جریان باز می گردد. جهت نمایش اختلاف فشار در عرض فیلتر، در دو طرف آن فشار سنج نصب می کنند و به منظور جداکردن فیلتر در هنگام سرویس، شیر های باز و بست دستی و کنار گذر تعبیه شده است. با توجه به اینکه عملکرد صحیح پمپ نیازمند ارتباط مخزن با فشار اتمسفر دارد، بنابراین در شرایط وجود آلودگی هوا، استفاده از فیلتر هوایی نیز در بالای مخزن ضروری است. به منظور حذف بهتر آلودگی ها در سیستم های پیشرفته با دبی و فشار بالا، از ترکیب فیلتر و صافی هیدرولیک استفاده می شود.
انواع سیستم فیلتراسیون
- فیلتراسیون درون مداری (In Line): این نوع سیستم فیلتراسیون مانند آنچه شرح آن در بالا رفت، به این ترتیب است که فیلتر ها داخل مدار نصب شده اند و عمل فیلتر کردن به صورت دائم در حال انجام شدن است.
- فیلتراسیون خارج از مدار (Out Line): در این نوع فیلتراسیون علاوه بر فیلتر های داخلی که در مدار نصب شده اند به کمک دستگاه های فیلتر قابل حمل (پرتابل) سیال هیدرولیک را از طریق پورت هایی که به این منظور در مدار نصب شده اند فیلتر می کنند. عکس زیر نمونه ای از این دستگاه ها را نشان می دهد.
انواع فیلتر هیدرولیک
همان طور که عنوان شد فیلترهای هیدرولیک به دودسته کم فشار (فیلتر برگشت) و یا فشار بالا (خط اصلی) تقسیم می شوند.
- فیلتر هیدرولیک کم فشار: فیلتر برگشت معمولا در مدار برگشت و یا قبل از پمپ نصب می شود و وظیفه دارد تا ذرات و ناخالصی های مدار را جذب کرده و روغن تمیز را به سمت سایر تجهیزات بفرستد. با توجه به این که این فیلترها فشار زیادی ندارند و در فشارهای پایین تر کار می کنند، جنس بدنه آنها نیز سبک تر و گاهی از پلاستیک های فشرده می سازند. با توجه به محل قرار گیری پورت های ورودی و خروجی ، به این فیلترها فیلترهای تانک یا مخزن هم می گویند که در بالای مخزن نصب می شود.
- فیلتر هیدرولیک فشار بالا: همان طور که از نام این فیلتر خط فشار مشخص است این فیلترها در مدار هیدرولیک بعد از پمپ قرار می گیرند و عمدتا ذرات بسیار ریزتری را نسبت به فیلترهای مکش یا برگشت جذب کرده و فیلتر می کنند. به دلیل اینکه فشاری معادل کل فشار مدار به آنها وارد می شود بدنه آنها فلزی با تحمل فشار های بالا تا 400 بار می باشد. بعضی از انواع این فیلترها به جهت این که در هنگام گرفتگی باعث بالارفتن فشار و اختلال در مسیر نشوند به سوپاپ بای پس یا یک طرفه اطمینان مجهز شده اند که در صورت بالا رفتن فشار بیش از حد پیش بینی شده به هر علتی سوپاپ اطمینان باز شده تا مدار به صورت ایمن و بدون اتلاف توان به کار خود ادامه دهد. لازم به ذکر است که برای نشان دادن وضعیت فیلترها از نظر میزان تمیز بودن فیلتر یا گرفتگی آنها از نمایشگرها یا سوییچ های الکتریکی استفاده می شود.
نحوه کارکرد فیلتر هیدرولیک
در فیلترهای هیدرولیکی مکش یا برگشت ورودی سیال هیدرولیک از بالای فیلتر و پورت ورودی بوده و خروجی فیلتر در زیر آن قرار دارد تا روغن تصفیه شده از زیر فیلتر به داخل مخزن برگردد . یک مسیر بازگشت به سمت پمپ با سوپاپ اطمینان نیز در کنار پورت ورودی قرارداده شده تا در صورت از مدار خارج شدن فیلتر، مدار پمپ بدون سیال نماند. در فیلترهای خط فشار ورودی و خروجی روغن ، هر دو در بالای فیلتر و روبروی هم می باشد یعنی سیال هیدرولیک از دهانه ورودی وارد محفظه فیلتراسیون شده و دورتا دور المنت فیلتر جمع می شود و پس از عبور از لایه کاغذی فیلتر المنت و تصفیه شدن، از درون فیلتر المنت به سمت دهانه خروجی حرکت کرده و از محفظه فیلتراسیون و فیلتر خارج می شود.
اجزای فیلتر هیدرولیک
هر فیلتر از یک بدنه اصلی که پورت های ورودی و خروجی، محفظه فیلتراسیون را در بر گرفته تشکیل شده و داخل بدنه، المنت فیلتر که کار اصلی فیلتر کردن یا تصفیه نمودن سیال را بر عهده دارد به همراه سوپاپ بای پس قرار می گیرد. البته همان طور که اشاره شد نشان دهنده های وضعیت فیلتر نیز می توانند در روی بدنه فیلتر نصب شوند. المنت فیلتر می تواند به صورت دوره ای تعویض شود و نیاز به تعویض کل فیلتر نمی باشد. ضمنا با توجه به استانداردهای موجود المنت فیلتر در برند ها و تولید کنندگان مختلف با یک استاندارد تولید می شود که بدین ترتیب جایگزینی آن را آسان تر نموده و می توان المنت فیلتر را در صورت رعایت کردن اندازه ها و استانداردها از هر برندی جایگزین یکدیگر نمود. به طور کلی می توان اجزای فیلتر هیدرولیک را به ترتیب زیر معرفی کرد:
- دهانه ورودی
- دهانه خروجی
- بدنه
- محفظه فیلتراسیون
- المنت فیلتر
- سوپاپ بای پس
کاربرد فیلتر هیدرولیک
در تمامی سیستم های هیدرولیکی استفاده از فیلتر کاربرد داشته و از ضروریات است.
مزایای فیلتر هیدرولیک
استفاده از فیلتراسیون خوب و مناسب در سیستم هیدرولیک، می تواند محافظت خوبی از سیستم و تجهیزات هیدرولیکی به عمل آورد و عمر و دوام تجهیزات را افزایش داده و باعث کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری سیستم هیدرولیک شود.
سلام، با تشکر از اطلاعات مفید ارائه شده. برای فیلتراسیون روغن های هیدرولیک چه فیلتری پیشنهاد می کنید؟ آیا تاییدیه فنی معتبر دارید که یک نمونه در اختیار ما قرار بدید؟
سلام دوست عزیز، فیلترهای هیدرولیک بر اساس استاندارهای جهانی و توسط تولیدکنندگان معتبر ساخته می شوند و درجه فیلتراسیون و تمیزی روغن در کاتالوگ ها ذکر شده و بر حسب نیاز مشتری قابل انتخاب می باشد. لطفا با بررسی کاتالوگ ها، مدل مورد نیاز خود را انتخاب نمایید. گواهینامه های فنی نیز بنا به درخواست مشتری و در هنگام سفارش، توسط تولیدکننده صادر می شود.