Filtr ssawny, powrotny czy ciśnieniowy – gdzie pracuje każdy z nich?

Filtry hydrauliczne bywają do siebie podobne z wyglądu, a pracują w zupełnie innych warunkach: na ssaniu olej jest zasysany przy podciśnieniu, za pompą płynie pod pełnym ciśnieniem układu, a na powrocie do zbiornika ciśnienie jest znacznie niższe. Dlatego rodzaje filtrów hydraulicznych, czyli ssawny, ciśnieniowy i powrotny, rozróżnia się według miejsca w obiegu, a nie według rozmiaru. Każdy ma inne zadanie i odmienne wymagania konstrukcyjne, więc jednego nie da się zastąpić drugim, nawet gdy pasuje do tego samego przyłącza. Nie zawsze układ ma wszystkie trzy, bo o ich liczbie filtrów ssawnych decyduje projekt maszyny.

Filtr oleju hydraulicznego zatrzymuje cząstki, które zużywają pompy, zawory i siłowniki, ale robi to na różnych odcinkach drogi oleju. Ssawny osłania pompę, ciśnieniowy podzespoły za pompą, a powrotny oczyszcza olej, zanim wróci do zbiornika, z którego pompa go pobiera. Nazwa z dokumentacji wskazuje więc tylko położenie w układzie, a o rozmiarze ani dokładności filtracji nic nie mówi. Dlatego zanim zacznie się szukać konkretnej części, trzeba ustalić, który odcinek obiegu dotyczy danej maszyny.

Gdzie w obiegu hydraulicznym umieszcza się filtry?

Filtry hydrauliczne umieszcza się w trzech miejscach obiegu oleju: na ssaniu przed pompą, na linii tłocznej za pompą i na powrocie do zbiornika. Olej opuszcza zbiornik, przechodzi przez pompę, trafia do zaworów i siłowników, a stamtąd wraca do zbiornika. Każdy filtr stoi na innym odcinku tej drogi i chroni inny jej fragment.

Rzeczywisty układ może być zbudowany inaczej, bo część maszyn ma tylko jeden lub dwa z tych filtrów. Gdy wiadomo, który odcinek obiegu dotyczy maszyny, filtry hydrauliczne można w sklepie Filterland przejrzeć w jednej kategorii i zestawić z numerem części z dokumentacji.

Filtr ssawny pracuje przed pompą

Filtr ssawny stoi między zbiornikiem a pompą i zatrzymuje cząstki, zanim trafią do pompy. Pompa zasysa olej, więc filtr na tym odcinku ma mało zapasu: opór na ssaniu, czyli ciśnienie tracone przy przepychaniu oleju przez filtr, musi pozostać niski. Zbyt gęste medium filtracyjne podnosi opór i może pogorszyć napełnianie pompy. Zatem filtry o wysokiej poziomie filtracji nie jest więc tu najlepszym wyborem, a dopuszczalny opór podaje producent pompy lub układu.

Jak filtr ciśnieniowy chroni elementy za pompą

Filtr ciśnieniowy stoi na linii tłocznej, tuż za pompą, i zatrzymuje cząstki, zanim olej dotrze do zaworów i siłowników, czyli do podzespołów najbardziej wrażliwych na zanieczyszczenia. Ciśnienie w tym miejscu zmienia się wraz z obciążeniem: przy nagłym uruchomieniu lub zatrzymaniu siłownika pojawiają się krótkotrwałe skoki, które mogą przekraczać ciśnienie robocze. Filtr musi więc wytrzymać nie tylko wartość ustaloną, ale i chwilowe przeciążenia.

Obudowa i wkład filtra ciśnieniowego znoszą różne obciążenia. Obudowa musi wytrzymać ciśnienie układu wraz ze skokami ciśnienia, a wkład różnicę ciśnień po obu stronach medium filtracyjnego, czyli materiału zatrzymującego zanieczyszczenia. Różnica ciśnień rośnie w miarę zapełniania wkładu zanieczyszczeniami, więc zapełniony wkład jest obciążony mocniej niż nowy. Wytrzymałość obudowy nie przesądza o wytrzymałości wkładu, bo dokumentacja filtra podaje dla każdej z tych części osobne wartości.

Filtr powrotny oczyszcza olej wracający do zbiornika

Filtr powrotny oczyszcza olej na ostatnim odcinku obiegu, tuż przed zbiornikiem. Zatrzymuje cząstki, które olej zebrał po drodze, na przykład opiłki metalu, dzięki czemu do zbiornika wraca olej czystszy. Ciśnienie na powrocie jest niższe niż na linii tłocznej, więc obudowa i wkład mają inne wymagania konstrukcyjne niż w filtrze ciśnieniowym.

Olej dociera do filtra powrotnego dopiero po przejściu przez zawory i siłowniki. Cząstki zdążą więc przejść przez podzespoły, zanim trafią do filtra, dlatego filtr powrotny nie zastępuje ciśnieniowego, ustawionego przed zaworami. Filtr powrotny utrzymuje czystość oleju w zbiorniku, z którego pompa pobiera olej przy kolejnym obiegu.

Które parametry trzeba sprawdzić przed doborem filtra ssawnego?

Przed montażem trzeba sprawdzić przepływ, ciśnienie, lepkość i temperaturę oleju, skuteczność filtracji, uszczelnienia oraz wymagania dotyczące zaworu obejściowego. Zimny olej jest gęstszy i stawia większy opór, dlatego parametry filtra podaje się dla określonej lepkości i temperatury. Skuteczność filtracji da się porównywać tylko z metodą pomiaru, bo wartość w µm bez niej niczego nie rozstrzyga.

Zawór obejściowy otwiera się, gdy różnica ciśnień przed wkładem i za nim przekroczy wartość ustaloną w konstrukcji filtra, na przykład przy zapchanym wkładzie albo zimnym, gęstym oleju. Olej omija wtedy wkład i płynie bez filtracji, żeby przepływ w układzie nie ustał. Zawór obejściowy otwiera się, gdy różnica ciśnień przed wkładem i za nim przekroczy wartość ustaloną w konstrukcji filtra, na przykład przy zapchanym wkładzie albo zimnym, gęstym oleju. Olej omija wtedy wkład i płynie bez filtracji, żeby przepływ w układzie nie ustał. Nie każdy filtr hydrauliczny ma zawór obejściowy, a próg otwarcia różni się między modelami, więc przed doborem trzeba porównać go z wymaganiami z dokumentacji maszyny.

Rodzaje filtrów hydraulicznych – miejsce montażu, chroniony obszar i parametry do sprawdzenia

Rodzaj	Miejsce	Chroniony obszar	Parametry do sprawdzenia
Ssawny	Przed pompą, na ssaniu	Pompa	Opór na ssaniu, przepływ, lepkość i temperatura oleju, skuteczność filtracji
Ciśnieniowy	Za pompą, na linii tłocznej	Podzespoły za pompą, na przykład zawory	Ciśnienie robocze obudowy, wytrzymałość wkładu na różnicę ciśnień, przepływ, skuteczność filtracji
Powrotny	Na powrocie do zbiornika	Olej wracający do zbiornika	Przepływ powrotny, uszczelnienia, zawór obejściowy, skuteczność filtracji

Wartości zależą od konkretnego filtra i układu, a do doboru trzeba brać je z jednego źródła: dokumentacji układu albo dokumentacji wybranego filtra.

Kompletny filtr i wkład filtracyjny to różne części

Kompletny filtr to obudowa z osprzętem razem z wkładem, a wkład filtracyjny to wymienny element, który zatrzymuje zanieczyszczenia. Podczas serwisu zwykle wymienia się sam wkład, a obudowa zostaje w układzie. Kompletny filtr wymaga wymiany wraz z obudową tylko w skrajnych przypadkach; uszkodzenie lub montaż niewłaściwej części. W filtrach przykręcanych obudowa i wkład tworzą jedną część i wymienia się je razem.

Wkład musi być kompatybilny z obudową, a same wymiary tego nie przesądzają. Dwa wkłady o identycznych wymiarach mogą mieć inne uszczelnienie, inną skuteczność filtracji i inny zawór obejściowy. Nieodpowiedni wkład da się czasem zamontować, a wymagań układu i tak nie spełni. Numer wkładu podaje dokumentacja maszyny albo oznaczenie na obudowie, a po takim numerze w Filterland można i warto zamówić wkłady do filtrów hydraulicznych. Filterland to sklep online z filtrami, który powinien znać każdy mechanik.

Co jeszcze warto wiedzieć o filtrach hydraulicznych?

Czy filtr powrotny może zastąpić ciśnieniowy?

Nie, bo oba pracują w innych warunkach i chronią inne podzespoły. Filtr powrotny stoi za zaworami i siłownikami, a pracuje przy niższym ciśnieniu niż ciśnieniowy. Przeznaczenie konkretnego filtra wskazuje jego dokumentacja.

Czy każdy układ musi mieć filtr ssawny?

Nie, bo jego obecność wynika z projektu układu i wymagań producenta maszyny. Dodanie go na własną rękę zmienia opór na ssaniu, więc zmiany trzeba uzgodnić z producentem.

Czy mniejsza liczba mikronów zawsze oznacza lepszy filtr?

Nie. Mikron (µm) to jedna tysięczna milimetra, a mniejsza liczba oznacza drobniejszą filtrację. Drobniejsze medium podnosi opór przepływu i szybciej się zapełnia, więc wymagana skuteczność zależy od miejsca w obiegu i wymagań układu.

Kiedy wymienia się wkład, a kiedy kompletny filtr?

Wkład wymienia się podczas serwisu, a termin podaje instrukcja maszyny. Kompletny filtr jest potrzebny, gdy uszkodzona jest obudowa lub gwint albo gdy obudowa nie odpowiada układowi. Jeśli wkład nie pasuje do obudowy, najpierw trzeba sprawdzić numer części.