Насосы в совокупности с масляным баком и различного рода аппаратурой называются насосными гидравлическими станциями. На рис.2.35 показаны два типа насосных станций разной комплектации и емкости гидравлического бака. В их состав входят гидравлический бак 1, насосы 7 с приводными электродвигателями 4, манометр 3, фильтр 5 для очистки рабочей жидкости от загрязнения, аппаратура управления работой станций 6 и 9. Аппаратура управления может монтироваться непосредственно на баке (рис.2.35а) или на специальной стойке 10 (рис.2.35б). Обычно на баке устанавливаются указатели уровня жидкости (маслоуказатели) 2, а также воздушный фильтр 11, называемый сапуном, для соединения внутренней полости бака с атмосферой. Для обеспечения нормального температурного режима работы гидравлической системы насосные станции могут быть оснащены теплообменниками 8. В качестве аппаратуры управления в насосных станциях применяются предохранительные клапаны давления, разделительные панели и гидравлические распределители для включения манометров, которые будут рассмотрены ниже.
В машиностроительных гидравлических приводах применяется большая номенклатура насосных станций, например, таких, как типа С, СВ-М и других моделей. Общим в условном обозначении гидростанции является указание объема масляного бака в дм (литрах). Так, гидростанция модели СВ1-10 имеет вместимость бака 10 дм3, модели С 400-400 дм3, модели СВ-М2А - 63-63 дм3. В гидравлических станциях могут быть использованы любые типы насосов в зависимости от назначения самой станции. Она может применяться для гидросистем, обеспечивающих работу главных приводов металлорежущих станков, прессов, автоматических линий, промышленных роботов и манипуляторов, мобильной и авиационной техники, а также для питания приводов вспомогательных механизмов и зажимных устройств. Объем бака гидростанции зависит от производительности применяемых в ней насосов. Рекомендуется выбирать вместимость бака такой, чтобы обеспечивалась примерно двух-трех минутная работа насосов станции. Например, если подача насоса для питания гидравлической системы составляет 13 л/мин, то объем гидробака можно выбрать в пределах 25–40 литров (дм3).
Рис.2.35. Насосные станции: а – модели СВ–М; б – модели «С» с двумя насосами
Рассмотрим оборудование насосных станций, наиболее часто встречающееся в различных моделях.
Гидравлический бак насосных станций предназначен не только для хранения рабочей жидкости. Он изготавливается таким образом, чтобы обеспечить установку на нем непосредственно самого насоса и приводного электродвигателя, а также аппаратуры управления и вспомогательных аппаратов, обеспечивающих надежную и долговременную работу станции. Кроме того, масляный бак насосных станций должен также обеспечить минимальную вспениваемость рабочей жидкости, ее очистку, удобную заливку и слив, а также контроль уровня рабочей жидкости. Для выполнения всех этих требований при изготовлении баков необходимо предусмотреть следующее. Во-первых, внутреннюю полость бака 1 рекомендуется разделить с помощью перегородок на три отсека (рис.2.36). Поскольку в процессе работы гидравлического привода гидравлический бак одновременно выдает рабочую жидкость в гидросистему по всасывающему трубопроводу и принимает по сливному, то в самом баке происходит интенсивное перемешивание жидкости. При этом со дна бака поднимается отстой и увеличиваются загрязненность рабочей жидкости и пенообразование, что, в конечном счете, ухудшает процесс всасывания. Наличие перегородок позволяет разместить всасывающий патрубок 3 и сливной трубопровод 5 в противоположных отсеках, благодаря чему всасывание происходит из отсека, в котором жидкость находится в спокойном состоянии. Высота перегородок не должна превышать 2/3 минимального уровня жидкости в баке. Во-вторых, для предотвращения всасывания осевших на дно бака загрязнений срез всасывающей трубы (патрубка) должен отстоять от дна бака на расстоянии, равном нескольким ее диаметрам. В-третьих, для уменьшения вспениваемости жидкости на конец сливного трубопровода рекомендуется устанавливать сетчатое устройство 6 для дробления струи. В-четвертых, для удобства слива жидкости из бака его дно выполняют с небольшим уклоном либо к центру бака, либо к одной из его боковых стенок, где устанавливается сливная пробка (на рис.2.36 не показана). В-пятых, в боковых стенках бака изготавливаются окна для установки маслоуказателей (позиция 2 на рис.2.35). В-шестых, в крышке 2 бака должна быть предусмотрена возможность установки сапуна 4, который обеспечивает связь внутренней полости бака с атмосферой и очистку попадающего внутрь бака воздуха. Соединение внутренней полости бака с атмосферой необходимо для предотвращения создания разрежения над поверхностью рабочей жидкости при понижении ее уровня и давления подпора при повышении ее уровня во время работы гидравлической системы.
Рис.2.36. Схема масляного бака
По сути своей сапун является воздушным фильтром (рис.2.37). При понижении уровня жидкости в баке увеличивается объем полости бака над поверхностью жидкости, вследствие чего атмосферный воздух поступает под крышку 1 сапуна и через фильтрующий элемент 3, закрепленный на корпусе 2 с помощью двух резиновых колец 4, и окна А в корпусе 2 проходит по каналу Б внутрь бака. При повышении уровня жидкости в баке находящийся над нею воздух вытесняется тем же путем обратно в атмосферу.
Выбирается сапун по пропускной способности, которая должна соответствовать наибольшему изменению объема полости бака над поверхностью жидкости во время работы гидравлической системы. Кроме того, сапун должен также обеспечивать очистку атмосферного воздуха не хуже, чем очистка самой рабочей жидкости. Обычно фильтрующий элемент сапуна задерживает частицы загрязнений размером 25 мкм и более.
Рис.2.37. Сапун (воздушный фильтр) по ОСТ 2Г45-2-74
Одним из аппаратов управления насосной станции является предохранительный клапан давления. По принципу действия различают предохранительные клапаны прямого и непрямого действия. Рассмотрим устройство и принцип работы предохранительного клапана давления прямого действия. Назначением такого клапана является предохранение гидравлической системы от перегрузки, что по сути своей есть ограничение максимального давления рабочей жидкости в той гидролинии (том трубопроводе), к которой подключен этот клапан. Кроме этого, предохранительный клапан прямого действия может поддерживать постоянное давление в гидросистеме, а также создавать давление подпора в сливных гидролиниях.
На рис.2.38 показана конструкция этого аппарата трубного монтажа и его условное обозначение на принципиальных гидравлических схемах. В корпусе 3 аппарата установлен плунжер (затвор) 2, поджимаемый сверху пружиной 5. Натяг пружины может изменяться гайкой 6, вворачиваемой в крышку 4. В корпусе 3 выполнены каналы А и В, к которым присоединяются соответственно входной и выходной трубопроводы, а также канал управления Б. В крышке 1 изготовлена полость управления Г, соединенная со входом А каналом Б. Этот аппарат относится к аппаратам нормально закрытого типа, что означает: проходной канал аппарата при отсутствии соответствующего давления перекрыт, и рабочая жидкость не может пройти из канала А в канал В. Если же давление на входе в аппарат, а значит и в полости Г таково, что сила от давления Р жидкости на нижний торец плунжера 2 преодолевает силу пружины 5, то плунжер поднимается вверх и открывает проход жидкости со входа А на выход В. Уравнение равновесия сил, действующих на плунжер 2 при открытом положении аппарата, без учета сил трения будет иметь следующий вид: PклSкл — Gпр = 0, где Sкл- площадь торца плунжера 2, Gпр- сила пружины 5. Отсюда легко получается выражение для расчета давления открытия клапана: P кл = Gпр/Sкл. Известно, что сила пружины зависит от ее предварительного натяга h0, и определяется по формуле: Gпр = с (h0 + h), где h - величина смещения плунжера 2 для открытия предохранительного клапана, с - жесткость пружины. Поскольку смещение плунжера невелико, то можно приближенно считать, что клапан откроется при давлении, настроенным предварительным натягом пружины 5, осуществляемым гайкой 6. Таким образом, изменяя натяг пружины 5, можно настроить необходимое максимальное давление на входе в аппарат, при котором он откроется и пропустит жидкость на выход В.
Рис.2.38. Предохранительный клапан давления прямого действия: а - конструкция; б - условное обозначение
Для обеспечения предохранения насоса от перегрузки путем ограничения давления в его напорной гидролинии (напорном трубопроводе) рассматриваемый клапан давления подключается к насосу параллельно, как это показано на рис.2.39а. Если давление в напорной гидролинии начнет расти (по причине увеличения сопротивления на пути движущейся от насоса рабочей жидкости, например, в виде нагрузки на гидравлическом двигателе), то при достижении им величины, соответствующей настройке клапана, последний откроется, и часть потока жидкости направится в бак. Дальнейший рост нагрузки уже не вызовет увеличения давления, только в бак будет направляться все больший поток жидкости вплоть до всей подачи насоса. Таким образом, при открытом положении клапана в напорной гидролинии будет поддерживаться постоянное давление, равное настройке предохранительного клапана. При этом насос будет испытывать максимальную нагрузку и развивать наибольшую мощность Nн = Pкл Qн, где Qн- подача насоса. Потребляемая насосом мощность Nпотр будет зависеть от его полного КПД ηн и определяться выражением: Nпотр = Nн/ηн.
Рис.2.39. Схемы установки предохранительного клапана прямого действия
В случае применения предохранительного клапана прямого действия для создания давления подпора Р в какой-либо гидролинии он должен быть своим входным каналом А подсоединен к этому трубопроводу, как это изображено на рис.2.39б. Тогда он является сопротивлением на пути движущейся из цилиндра рабочей жидкости. Чтобы преодолеть это сопротивление, в жидкости нарастает давление до величины настройки клапана. При этом клапан откроется и пропустит жидкость в выходной трубопровод, а в сливной гидролинии цилиндра будет давление подпора Р, определяемое настройкой клапана.
Устанавливается предохранительный клапан на приборной панели насосной станции и подсоединяется к насосу по схеме рис.2.39а. Настраивается клапан предварительно по величине рассчитанного возможного максимального давления Pmax в гидравлической системе, увеличенной для запаса на 10-15 процентов, т.е. Pкл = (1,1—1,15)P max.
Величина настройки давления предохранительным клапаном контролируется манометром, установленным на насосной станции. Манометры, как уже отмечалось в главе 1, являются приборами измерения давления. Они бывают жидкостными (пьезометры) и механическими (пружинные или мембранные). Именно механические приборы измерения давления и называют манометрами. Устройство простейшего манометра представлено на принципиальной схеме (рис.2.40). Основным элементом манометра является дугообразно изогнутая трубка близкого к прямоугольной форме поперечного сечения с запаянным торцом, которая, по сути своей, и есть пружина. Благодаря такой форме при подаче в нее рабочей среды (жидкости или сжатого газа) под давлением возникает сила, пытающаяся разогнуть трубку. Вследствие этого торец трубки поворачивается на некоторый угол φ, прямо пропорциональный величине давления Р, т.е. можно записать, что φ = kP, где k -коэффициент пропорциональности. С помощью рычажно-зубчатого механизма 2 и 3 этот поворот торца трубки передается на стрелку 4, которая на шкале 5 указывает соответствующую величину давления в тех единицах измерения, в которых проградуирована шкала манометра. Обычно на самой шкале указывается единица измерения давления (Па, МПа, кг/см , мм ртутного столба или др.), цена деления шкалы, пределы измерения давления и точность измерения. Здесь следует отметить, что в связи с использованием международной системы единиц измерения СИ не рекомендуется использовать в качестве единиц измерения давления внесистемные единицы кг/см2, мм ртутного столба, м водяного столба, bar и т.п. Однако в приборах, изготовленных до внедрения системы СИ, можно встретить эти единицы измерения. В таком случае надо переводить старые единицы измерения в систему СИ.
Рис.2.40. Принцип измерения давления с помощью манометрической трубки
В мембранных манометрах основным элементом является мембрана, которая под действием давления деформируется (прогибается). Этот прогиб также пропорционален давлению. Он фиксируется механизмом манометра и указывается стрелкой на шкале.
Условное обозначение манометров приведено в таблице 2.1.
Во время работы насосных станций манометры могут быть включены по двум разным схемам. Первая – манометр при включении насосной станции все время указывает величину давления в напорной гидролинии насоса. При этом он испытывает на себе все колебания давления, что, в конечном счете, снижает долговечность прибора и точность измерения. Чтобы снизить влияние колебания давления на работу манометра, выражающееся в колебаниях его стрелки, часто сам манометр оснащается демпфером8, установленным в подводящем патрубке (рис.2.41), который соединяет полость с измеряемым давлением Р и пружинную трубку 2.
Через тягу 3 ее деформация передается зубчатому сектору 4, который поворачивает шестерню 5 со стрелкой 6 относительно шкалы 7. Весь прибор измерения давления размещается в корпусе 1 и с лицевой стороны закрывается прозрачной крышкой.
Вторая схема, более экономичная и щадящая сам прибор, – манометр включается по мере надобности получения сведений о величине давления или для настройки необходимого давления. В этом случае насосная станция оснащается специальным аппаратом включения манометра, которым является, как правило, двухпозиционный трехлинейный гидравлический распределитель. Устройство гидравлических распределителей, их работа и применение для различных технологических целей приведены в разделе 2.4.
Если насосная станция содержит два насоса, то для их совместной или раздельной работы на насосной станции может быть размещена и разделительная панель – специальный гидравлический аппарат, обеспечивающий автоматическое подсоединение и отсоединение подачи одного из насосов к подаче другого. Этот аппарат тоже рассмотрен в разделе 2.4.
Рис.2.41. Устройство манометра
Важным элементом насосных станций является фильтр, обеспечивающий надежную и долговечную работу как самой насосной станции, так и гидравлического привода. Главное назначение фильтров – обеспечить требуемую очистку рабочей жидкости в течение длительного режима работы гидропривода.
Степень чистоты рабочей жидкости регламентируется государственным стандартом, который устанавливает 19 классов чистоты рабочих жидкостей от класса 00, 0, 1… до 17 класса. Класс чистоты 00 предъявляет самые жесткие требования к фильтрации жидкости, а класс чистоты 17 допускает грубую очистку рабочей жидкости. Каждый класс чистоты жидкости определяет количество, размеры и характер частиц загрязнений, которые могут находиться в определенном объеме жидкости. Так, для класса чистоты 00 в 100 см3 рабочей жидкости допускается 800 частиц размером 0.5–1 мкм, 400 частиц размером 1–2 мкм, 32 частицы размером 2–5 мкм, 4 частицы размером 10–25 мкм и 1 частица размером до 50 мкм. Для 17 класса чистоты того же объема число частиц размером до 50 мкм вообще не нормируется и допускается наличие более трех тысяч частиц размером до 200 мкм. Для машиностроительных гидравлических приводов степень очистки рабочих жидкостей обычно определяется 12–14 классами чистоты. Для обеспечения такой очистки применяются специальные устройства, называемые фильтрами.
Известно большое многообразие различных фильтров. Их классифицируют обычно по степени очистки и по применяемому способу очистки (по типу фильтрующего элемента). По степени очистки фильтры разделяются на фильтры грубой, нормальной, тонкой и особо тонкой очистки. К фильтрам грубой очистки относят те, которые обеспечивают задержание частиц размером 100 мкм и более, нормальной очистки – задержание частиц размером 10–100 мкм. Фильтры тонкой очистки задерживают частицы загрязнений размером 5–10 мкм, а особо тонкой – 1–5 мкм. Чтобы обеспечить выполнение таких условий очистки, применяют различные фильтрующие элементы и способы. По типу фильтрующего элемента фильтры бывают сетчатые, щелевые (пластинчатые), пористые и силовые. Некоторые представители указанных групп фильтров представлены на рисунках 2.42–2.46.
Рис.2.42. Сетчатые фильтры: а – модели С42-5; б – модели по ОСТ 2С41-2-80
Большое распространение получили сетчатые фильтры (рис.2.42а), которые могут быть как фильтрами грубой очистки, так и фильтрами нормальной и тонкой очистки. Фильтрующим элементом таких фильтров является сетка 3, изготовляемая из металлов или неметаллов. Благодаря современным технологиям размер ячейки сетки может быть получен равным нескольким микрометрам, что обеспечивает тонкую и даже особо тонкую очистку. Сетка 3 устанавливается на трубке 4, которая соединена с выходным каналом Б в крышке 5. Очищаемая жидкость поступает по входному каналу А в полость корпуса 2, проходит сетку 3, очищается на ней и далее идет на выход фильтра. Отстой загрязнений может быть удален из фильтра, вывернув пробку 1. На рис.2.42б показан сетчатый фильтр, который не имеет корпуса. Он предназначен для подсоединения крышкой 4 к всасывающему трубопроводу насоса и опускается непосредственно под уровень рабочей жидкости в баке. Сетка 2 наматывается на каркас 3. В этом случае размер ячейки сетки не должен быть малым, чтобы не создавать на всасывании больших сопротивлений. Обычно во всасывающий трубопровод устанавливаются фильтры грубой очистки. Если же сетка с течением времени полностью загрязнится и не станет пропускать рабочую жидкость, то внутри фильтра создастся разрежение. Вследствие разности давлений (атмосферного и внутри фильтра) возникает сила, преодолевающая силу пружины и поднимающая затвор клапана 1. Тогда в гидравлическую систему начнет поступать неочищенная рабочая жидкость, что может привести к выходу из строя или сам насос и другие устройства, установленные в напорном трубопроводе, или к быстрому загрязнению фильтров, установленных после насоса. Поэтому важным является своевременная замена неработоспособного фильтра или его фильтрующего элемента.
Удобным в обслуживании является пластинчатый фильтр, показанный нарис.2.43. Очищаемая жидкость поступает по входному каналу А в крышке 5 во внутреннюю полость корпуса 2. Там находится фильтрующий элемент в виде набора пластин 3, между которыми установлены прокладки 4, толщина которых определяет размер зазора (щели) между пластинами и, следовательно, размер задерживаемых частиц загрязнений. Пройдя щели между пластинами, очищенная жидкость проходит по внутренним каналам в пластинах и попадает на выход Б фильтра. Удобство обслуживания состоит в том, что поворотом рукоятки 6 осуществляется проворот пластин относительно друг друга и их самоочищение от грязи, которая оседает на дно фильтра и может быть удалена из него, вывернув пробку 1. Но такой фильтр, относящийся к группе щелевых фильтров, обеспечивает лишь грубую очистку жидкости, задерживая частицы размером 80–160 мкм.
Рис.2.43. Пластинчатый фильтр модели Г41-1
Лучшую очистку рабочей жидкости обеспечивают пористые фильтры, один из которых представлен на рис.2.44а. Они задерживают частицы размером 5–40 мкм, поскольку жидкость проходит по каналам в виде пор материала фильтрующего элемента, имеющих очень малые размеры. Поэтому они относятся к фильтрам нормальной и тонкой очистки. Фильтрующим элементом таких фильтров могут быть фильтровальные бумага и ткани (капрон, например), а также керамика. Работа пористого фильтра происходит аналогично работе рассмотренных выше сетчатого и пластинчатого фильтров. Жидкость, попав по каналу А внутрь корпуса 1, просачивается через фильтровальный элемент 2 и выходит очищенной в канал Б. Из-за малости размеров пор такой фильтр нельзя ставить во всасывающий трубопровод, потому что он быстро засорится и создаст на всасывании большое сопротивление. Многие пористые фильтры оснащаются устройствами сигнализации его загрязненности 3 (рис.2.44а). Работают такие сигнализаторы следующим образом. По мере засоряемости фильтрующего элемента нарастает сопротивление прохождению жидкости через фильтр. Поэтому поднимается давление жидкости во входном канале А, которое воздействует на поршень 9, находящийся в корпусе 3 сигнализатора (рис.2.44бб). При достижении достаточной для преодоления пружины 7 силы поршень 9 вместе со стержнем 8 и магнитом 6 перемещается вверх. Перемещение магнита вызовет замыкание электроконтактного устройства 10, которое выдает сигнал о загрязнении фильтрующего элемента и необходимости его смены. Если же он не будет заменен новым, то дальнейший рост давления вызовет и больший подъем поршня 9, пока канал А не соединится напрямую с каналом Б. Тогда на выход фильтра начнет поступать неочищенная рабочая среда. Хотя такое и недопустимо для работы гидравлической системы, однако позволяет предотвратить выход из строя самого насоса или его приводного электродвигателя или разрыв трубопровода из-за чрезмерного роста давления. Но в сигнализаторе предусмотрено и вторичное указание на необходимость замены загрязненного фильтра. Вместе с магнитом перемещается и указатель 5, который при максимальном подъеме попадает в красную зону прозрачной втулки 4, что дополнительно визуально сигнализирует обслуживающему персоналу гидравлической системы о полной загрязненности фильтра. В пористом фильтре модели Г43-5 (рис.2.44в) предусмотрена лишь визуальная сигнализация степени загрязненности. По мере загрязнения фильтрующего элемента 1 возрастает давление у шарикового клапана 3, он начинает пропускать жидкость к магнитному поршню 4, который, смещаясь вправо, перемещает и красный флажок 6 под прозрачным окошком 5. При полном загрязнении фильтра поршень 4 и флажок 6 сместятся в крайнее правое положение, что символизирует необходимость немедленной замены фильтрующего элемента. В то же время сместившийся поршень 4 открывает проход неочищенной жидкости на выход сверху обратного клапана 2. При смене фильтрующего элемента этот обратный клапан предотвращает вытекание рабочей жидкости из гидросистемы, разъединяя приемную полость фильтра и его выходной канал. Для смены фильтрующего элемента необходимо вывернуть корпус фильтра 7 из его крышки.
Рис.2.44. Пористые фильтры: а - фильтр модели ФГ320; б - сигнализатор; в - пористый фильтр модели Г43-5
К силовым фильтрам относятся те, в которых на частицы загрязнений оказывают воздействие силы различного физического происхождения, например, электростатические силы, магнитные, инерционные, гравитационные, и не дают частицам поступать вместе с рабочей жидкостью к устройствам гидравлической системы. К таким фильтрам относят электростатические, магнитные, центробежные и др. устройства очистки рабочей среды.
В электростатических фильтрах (рис.2.45а) используется физический эффект поляризации частиц загрязнений в электростатическом поле, возникающем между электродами 1. Вследствие этого частицы осаждаются на электродах при прохождении жидкости между ними от входа А на выход Б. Для достижения необходимого результата очистки электроды устанавливаются на расстоянии 0,1–0,3 мм, а напряжение постоянного тока на электродах может достигать величины в 300– 500 В и более [6].
Принцип действия магнитных фильтров основан на эффекте намагничивания частиц металлических загрязнений, проходящих сквозь магнитное поле, и их оседания на постоянных магнитах. Такие фильтры, часто называемые магнитными уловителями, обеспечивают задержание частиц размером от 0,5 мкм и более [9]. На рис.2.45б показан простейший магнитный уловитель в виде пробки 1 с вмонтированным в нее постоянным магнитом 2. На рис.2.45е изображен более эффективный уловитель в виде магнитного патронного сепаратора, представляющего собой набор постоянных магнитов 1, разделенных прокладками 2 и закрепленных на стержне 3. Магнитные уловители рекомендуется устанавливать в баках, отстойниках или в сливных трубопроводах с незначительной скоростью течения рабочей жидкости (рис.2.456, г). Но эффективность очистки жидкости магнитными фильтрами значительно возрастает, если они применяются в сочетании с пористыми фильтрами. На рис.2.45с) показан комбинированный фильтр, состоящий из магнитного и пористого фильтров. Войдя в корпус фильтра по каналу А, рабочая жидкость попадает на магнитные диски 3, на которых задерживаются намагничивающиеся частицы загрязнений, далее она проходит пористый фильтрующий элемент 4, на котором задерживаются другие загрязнения, и очищенной выходит по каналу на выход Б. В корпусе фильтра установлен прозрачный указатель 1, благодаря которому визуально можно наблюдать степень загрязненности фильтра. В случае его полной загрязненности предусмотрен клапан 2, который в этом случае открывает проход неочищенной жидкости напрямую из канала А на выход Б.
Рис.2.45. Электростатическая и магнитная фильтрация жидкости: а - принцип действия электростатического фильтра; б - магнитный уловитель модели С43-1; в - магнитный сепаратор; г - схема установки магнитного сепаратора; д - магнитно-пористый фильтр модели ФМП
Принцип действия инерционных фильтров основан на создании центробежных сил, которые отделяют в жидкости твердые частицы. К ним относят центрифуги, с помощью которых достигается тонкость фильтрации 15-20 мкм. В зависимости от вида привода ротора различают центрифуги реактивные и активные. Более простыми по конструкции и компактными являются реактивные центрифуги, в которых вращение ротора 3 осуществляется за счет возникновения реактивных сил, возникающих при истечении очищаемой жидкости из форсунок 5 (рис.2.46). К центрифуге неочищенная жидкость подается по каналу А. При вращении ротора она вытекает из каналов Б в полость под колпак 4. Одна ее часть уходит вниз под маслоотражатель 2 и далее в гидросистему по каналу Д, пройдя неполную очистку. Другая часть жидкости под действием инерционных сил поднимается вверх, проходя полную очистку, попадает в каналы В и уходит в гидросистему по каналам Г в корпусе 1. Благодаря многократной очистке такая реактивная центрифуга обеспечивает тонкость фильтрации до 10 мкм.
Гравитационные фильтры основаны на использовании сил тяжести, под действием которых осаждаются частицы загрязнений. К таким фильтрам относятся гидравлические баки и различного рода отстойники. Однако эффективность гравитационных фильтров зависит от веса частиц. Поэтому хорошо осаждаются крупные частицы и мелкие (с размером больше 25 мкм) большой плотности. Недостатком гравитационных фильтров является возможность попадания осевших частиц загрязнений снова в гидравлическую систему при интенсивном перемешивании рабочей жидкости в гидравлическом баке. Тем важнее разделение в баке секций, в которых находятся всасывающий и сливной трубопроводы.
Рис.2.46. Принцип действия реактивной центрифуги
Важным является также и правильная установка фильтра в самой гидравлической системе. Уже отмечалось выше, что, поставив на всасывании фильтр тонкой или нормальной очистки, потребитель рискует получить ненадежную работу гидравлического привода и вывести из строя его элементы.
На рис.2.47 показаны варианты установки гидравлических фильтров в различных местах гидравлической системы. Так, в напорную гидролинию насоса (рис.2.47а) обычно устанавливают фильтры нормальной очистки, а во всасывающую (рис.2.47в) - фильтры грубой очистки. Часто фильтры устанавливаются в сливных гидролиниях (рис.2.47б, г), это тоже, как правило, фильтры нормальной или грубой очистки. Фильтры тонкой очистки устанавливают перед гидравлическим устройством, требующим тщательной фильтрации, если это устройство выполнено с высокой точностью и имеет очень малые (в несколько микрометров) зазоры (рис.2.47д). Следует также помнить, что установленный в напорной гидролинии фильтр испытывает на себе действие высоких рабочих давлений. Поэтому его корпус должен быть выполнен достаточно прочным, что увеличивает затраты на изготовление фильтра и его обслуживание. Установка фильтра в сливных гидролиниях позволяет применять фильтры с облегченным корпусом. Однако такая установка фильтра не обеспечивает хорошей защиты гидравлических устройств от загрязнений и создает в сливных гидролиниях давление подпора, которое при несвоевременной замене фильтрующего элемента может достичь недопустимых величин.
Рис.2.47. Схемы установки фильтров