¿Cómo funcionan los diferentes filtros hidráulicos?
Cada filtro en cualquier sistema hidráulico cumple una función importante. El sistema hidráulico perfecto contaría con filtros en cada etapa del circuito hidráulico, para filtrar el aceite antes y después de entrar en cada componente. Pero, en realidad, el coste, el espacio físico y el incremento de presión a causa de las restricciones adicionales creadas, limitan. Por lo tanto, los fabricantes intentan diseñar sus sistemas para que sean lo más eficaces y rentables posible.
El grado de filtración depende de:
* Los requisitos de limpieza y la sensibilidad de los componentes.
* La contaminación ambiental.
* El ciclo de trabajo del equipo.
* La facilidad de mantenimiento de los componentes y la confianza del fabricante en que se realice un mantenimiento regular.
* Otras variables que varían de una aplicación a otra.
Nos hemos asociado con los expertos en filtración de Donaldson para analizar uno a uno cada tipo de filtro hidráulico y su funcionalidad.
¿Qué filtros hay en su sistema hidráulico?
El gráfico siguiente muestra amplias categorías de filtros hidráulicos.
Filtro en aspiración de malla
Normalmente se encuentran en el depósito/tanque de fluido hidráulico. Su único uso real es mantener colillas, polillas, tuercas y tornillos, y otros contaminantes grandes fuera de la bomba. Estos pueden eliminarse fácilmente manteniendo el depósito sellado y utilizando un filtro de llenado y retorno. Así, el bajo coste de un filtro de aspiración podría evitar grandes daños en una bomba hidráulica (que además de coste monetario también supondrían un coste por el tiempo de inactividad). En algunos casos, este tipo de filtro también ayuda a evitar que entren burbujas de aire en el circuito hidráulico.
Filtros de aspiración
Los filtros de aspiración se colocan normalmente entre el depósito y la bomba, y están diseñados para proteger la bomba de contaminantes perjudiciales. Son más fáciles de mantener y menos costosos que muchos otros tipos de filtros. Sin embargo, para evitar que se restrinja la línea de aspiración de la bomba, suelen ser bastante más grandes que otros filtros de retorno o de presión con el mismo caudal.
Filtros de alta presión
Limpian el fluido suministrado por la bomba. De este modo se protegen los costosos componentes posteriores, como las servoválvulas y los actuadores. Los filtros de alta presión protegen el circuito en caso de que haya un fallo catastrófico de la bomba y son una inversión que merece la pena para los sistemas de alto rendimiento. Se encuentran en un gran número de aplicaciones, desde tractores hasta equipos de construcción y minería.
Una desventaja de los filtros de alta presión es, irónicamente, la alta presión. Las carcasas de estos filtros deben soportar presiones de 400 bar o superiores, por lo que pueden ser pesadas y difíciles de manejar - como puede atestiguar cualquiera que haya intentado cambiar un filtro de hierro fundido resbaladizo de unos 100kg. A menos que se utilice una configuración dúplex y se sigan estrictas medidas de seguridad, todo el sistema hidráulico debe ser apagado para manipular un filtro de alta presión.
Filtros de línea de retorno
Suelen tener carcasas de baja o media presión, menos costosas que sus homólogos de alta presión. Los filtros de la línea de retorno recogen los contaminantes del aceite a medida que éste regresa de las válvulas e implementos y fluye hacia el depósito. Los filtros de línea de retorno son versátiles. Pueden colocarse en casi cualquier lugar del circuito de la línea de retorno, ya sea montados en línea o incorporados al depósito.
Su sensibilidad a los aumentos de caudal puede degradar su rendimiento, por lo que es importante dimensionar los filtros de la línea de retorno para el caudal máximo previsto.
Sin embargo, son especialmente eficaces para eliminar los contaminantes que entran en el sistema hidráulico a través de los actuadores, como los vástagos de los pistones. Cuando se extiende durante la apertura, la superficie aceitosa del vástago acumula suciedad, que puede ser arrastrada al sistema hidráulico cuando el vástago se retrae durante el cierre del cilindro.
Filtro de conexión roscada
Con un filtro de conexión roscada, el cabezal -la parte superior del filtro conectada al vehículo- es fijo y el elemento se pone y se quita girando. El tipo de construcción de cartucho-taza implica una carcasa superior y otra inferior, y el elemento se asienta dentro de la parte inferior de la carcasa.
Sustituir el filtro de rosca significa tirar todo el elemento. Es un servicio más rápido y sencillo, pero los elementos filtrantes de repuesto son más caros que los de la construcción de cartucho-cubeta. Sustituir el elemento de cartucho-cubeta significa menos residuos, ya que se desecha menos material, lo que es más respetuoso con el medio ambiente, y el coste del elemento es menor. Es bueno saberlo; los fabricantes de equipos tienen que hacer un balance entre el coste de construcción del vehículo, los costes de funcionamiento del mismo, el impacto medioambiental y la capacidad de servicio.
Filtros de respiradero
El aire entra en el depósito al crearse vacío cada vez que el nivel del fluido desciende, lo que ocurre durante los ciclos normales de la máquina y cuando el fluido se enfría durante los periodos de inactividad. Los filtros de respiradero evitan que entren en el sistema partículas mayores de 3 µm.
Los filtros de respiradero ofrecen probablemente un mayor beneficio por su coste que cualquier otra técnica de filtración hidráulica. Si un depósito sellado de la atmósfera no es práctico, los filtros de respiradero se especifican para la inmensa mayoría de las aplicaciones.
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