Mecatrónica : Filtros para aceite hidráulico

Un filtro hidráulico es el componente principal del sistema de filtración de una máquina hidráulica, de lubricación o de engrase. Estos sistemas se emplean para el control de la contaminación por partículas sólidas de origen externo y las generadas internamente por procesos de desgaste o de erosión de las superficies de la maquinaria, permitiendo preservar la vida útil tanto de los componentes del equipo como del fluido hidráulico.

Objetivo

El objetivo del filtro hidráulico es extraer los contaminantes perjudiciales de la corriente de fluido hidráulico que pueden causar daños a los componentes internos del sistema. Es crítico que el filtro esté instalado correctamente para que funcione bien.

Para lograr los mejores resultados, todos deben instalar un filtro hidráulico de la misma manera y en forma correcta. Cada filtro hidráulico de conexión roscada Baldwin incluye diagramas para identificar el procedimiento correcto de instalación de ese filtro específico.

Formas de instalación

Un filtro puede ocupar diversas posiciones dentro del circuito hidráulico, ofreciendo prestaciones muy diversas según se explica a continuación:

• Filtro situado en la aspiración de la bomba: es la mejor posición si lo que se pretende es proteger a la bomba. No obstante, aumenta el riesgo que se produzca cavitación en su aspiración debido a la pérdida de carga que se origina en el fluido por su paso por el filtro. Por ello, si se coloca el filtro en esta posición, éste debe ser de un tipo que ofrezca poca pérdida de carga localizada, como puedan ser los de tipo de mallas metálicas y los filtros de superficie con huecos de tamaño grande. Evidentemente, esto se traduce que el grado de filtración conseguida no sea muy buena. El tamaño de las partículas filtradas colocando el filtro en esta posición son relativamente grandes, encontrándose en el rango de los 50 a 100 µm.

• Filtro situado en el conducto de impulsión: dada su situación, en la salida de la bomba se sitúa en la línea de alta presión. Esto condiciona que los filtros así situados requiera de una mayor robustez. No obstante, en esta posición se consiguen filtrados más exigentes, estando el tamñano de las partículas retenidas en el rango de los 10 a 25 µm.

• Filtro en el circuito de retorno al depósito: a diferencia de los casos anteriores, colocando el fiiltro en la tubería de retorno al depósito se evitan los problemas de resistencia a la presión, o los riesgos de cavitación en la aspiración de la bomba. Para esta posición, el tamaño de las partículas que se consigue filtrar se encuentra entre 25 y 30 µm.

• Filtro situado en circuito independiente: Para circuitos con altas exigencias, el filtro se puede situar en un circuito independiente que también realice labores de refrigeración del fluido hidráulico.

Tipos de filtros

Según la complejidad estructural de la máquina, su entorno de funcionamiento o su importancia en la secuencia del proceso productivo en el que se encuentra integrada, el sistema de filtración hidráulico puede estar construido por filtros de diferente diseño y materiales situados en puntos específicos del equipo.

En función de su situación, las características de diseño y la naturaleza de cada filtro puede ser diferente de manera a responder de manera eficiente a su función, de manera que se distinguen:

· Filtro de impulsión o de presión: situado en la línea de alta presión tras el grupo de impulsión o bombeo, permite la protección de componentes sensibles como válvulas o actuadores.

· Filtro de retorno: en un circuito hidráulico cerrado, se emplaza sobre la conducción del fluido de retorno al depósito a baja presión o en el caso de filtros semi-sumergidos o sumergidos, en el mismo depósito. Actúan de control de las partículas originadas por la fricción de los componentes móviles de la maquinaria.

· Filtro de venteo, respiración o de aire: situado en los respiraderos del equipo, permite limitar el ingreso de contaminantes procedentes del aire.

· Filtro de recirculación: situados off-line, normalmente sobre la línea de refrigeración que alimenta el intercambiador de calor, permiten retirar los sólidos acumulados en el depósito hidráulico.

· Filtro de succión: llamados también strainers, se disponen inmediatamente antes del grupo de impulsión a manera de proteger la entrada de partículas al cuerpo de las bombas.

· Filtro de llenado: se instalan, de manera similar a los filtros de venteo, en la entrada del depósito habilitada para la reposición del fluido hidráulico de manera que permiten su filtración y la eliminación de posibles contaminantes acumulados en el contenedor o la línea de llenado de un sistema centralizado.

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Montaje de un filtro

Limpieza en un filtro

Diversas normas internacionales especifican las características de construcción o diseño relativas a los sistemas de filtración hidráulicos:

· ISO 2941: Elementos filtrantes –verificación del índice de presión de colapso/ruptura.

· ISO 2942: Elementos filtrantes –verificación de la integridad de fabricación y determinación del primer punto de burbuja.

· ISO 2943: Elementos filtrantes –verificación de la compatibilidad del material con los fluidos.

· ISO 3724: Elementos filtrantes –determinación de la resistencia a la fatiga del caudal utilizando un contaminante formado por partículas.

· ISO 3968: Filtros –evaluación de la presión diferencial frente a las características del caudal.

· ISO 10949:Directrices para conseguir y controlar la limpieza de componentes que van de la fabricación a la instalación.

· ISO 11170: Elementos filtrantes –secuencia de pruebas para verificar las características de rendimiento.

· ISO 16889: Elementos filtrantes –Método de evaluación por recirculación del rendimiento de filtrado de un elemento filtrante.

· ISO 18413: Limpieza de componentes –documento de inspección y principios relacionados con la recogida de contaminante, análisis y recopilación de datos.

· ISO 23181: Elementos filtrantes –determinación de la resistencia a la fatiga del caudal utilizando fluidos de alta viscosidad.

· SAE ARP4205: Elementos filtrantes –método para evaluar la eficiencia dinámica con un caudal cíclico.

Conclusión

En el trabajo elaborado, hace mención acerca de la importancia que tiene un componente de filtración de un sistema hidráulico, además de las funciones que éste realiza. Como ahora ya sabemos que es el encargado de purificar y limpiar nuestro aceite hidráulico, extrayendo los contaminantes que pudieran existir dentro de nuestro circuito, de tal manera que previene y evita daños a los componentes mencionando la función de cada uno de ellos.

De igual forma, entendimos los distintos tipos de filtros y sus aplicaciones dependiendo de la posición en la que lo encontramos situado, ya que tienen diferentes características de filtrado y grados de exigencia, ahora podemos encontrarlos en la aspiración de la bomba, o en nuestro caudal de impulsión, sobre el circuito de retorno a nuestro tanque o ya sea en un circuito independiente.

Tenemos en cuenta al igual, el montaje correcto para un filtro hidráulico, mencionando paso a paso nuestros puntos a realizar.

La norma ISO 18413 es encargada para el mantenimiento de nuestros filtros hidráulicos, ademas de otras normas externas relacionadas con éste componente de filtración.

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