Dans un système hydraulique efficace, des filtres sont présents à chaque étape du circuit. Ces filtres remplissent une fonction importante : filtrer l’huile à l’entrée et à la sortie de chaque composant de la machine. Malheureusement, tous les systèmes ne sont pas pourvus d’autant de filtres, le nombre de filtres que peut accueillir une machine étant en réalité limité par le coût, l’espace physique et la pression ajoutée sur le système. Les fabricants s’efforcent donc de concevoir leurs systèmes de la manière la plus efficiente et efficace possible par rapport aux coûts. Ce qui suppose des décisions difficiles concernant le choix des filtres à inclure et à laisser de côté. Explication.
Le degré de filtration dépend :
- de la sensibilité des composants,
- du degré de purification,
- du degré de pollution issue de l’environnement,
- du cycle de fonctionnement de l’équipement,
- de la facilité d’entretien des composants.
En collaboration avec le spécialiste des filtres Donaldson, nous nous sommes penchés sur chaque type de filtre hydraulique et sa fonction.
Quels filtres sont intégrés dans votre système hydraulique ?
Le schéma ci-dessous présente les catégories de filtres hydrauliques.
Crépines d’aspiration
Elles se situent généralement dans le réservoir hydraulique. Elles servent à empêcher les mégots de cigarettes, les boulons, les écrous et les autres contaminants importants d’entrer dans la pompe. On pourrait soutenir que le besoin de crépines d’aspiration pourrait être éliminé simplement en maintenant le réservoir scellé et en utilisant un filtre d’aération et un filtre de retour. Cependant, investir dans une crépine d’aspiration, peu coûteuse, permet de prévenir d’importants dommages à une pompe hydraulique onéreuse (sans parler du coût de l’immobilisation pour l’agriculteur ou l’entreprise de construction). Dans certains cas, ces filtres empêchent également l’entrée de bulles d’air dans le circuit hydraulique.
Filtres d’aspiration
Les filtres d’aspiration se trouvent généralement entre le réservoir et la pompe et sont conçus pour protéger cette dernière des contaminants nocifs. Ils sont plus faciles à entretenir et moins coûteux que beaucoup d’autres types de filtres. Seul inconvénient : pour éviter la restriction de la conduite d’aspiration de la pompe, les filtres d’aspiration sont souvent nettement plus ouverts que les autres filtres de retour ou filtres à pression de même débit.
Filtres à haute pression
Ces filtres purifient le liquide délivré par la pompe. Ils sont utilisés pour protéger les onéreux composants situés en aval, tels que les servovalves et les actionneurs. Les filtres à haute pression protègent le circuit en cas de panne catastrophique de la pompe et constituent un investissement judicieux pour les systèmes haute puissance. Les filtres haute pression se rencontrent dans un grand nombre d’applications, allant des tracteurs aux équipements de construction et d’exploitation minière.
L’inconvénient des filtres à haute pression provient... de la pression élevée. Les boîtiers de ces filtres doivent résister à des pressions de 6 000 psi ou plus ; ils sont donc lourds et difficiles à manipuler, comme peuvent en témoigner tous ceux qui ont déjà essayé de remplacer un filtre en fonte lisse de 100 kilos. À moins d’avoir une configuration duplex et de suivre des règles de sécurité strictes, il faut arrêter l’ensemble du système hydraulique pour entretenir un filtre haute pression.
Filtres de retour
Ces filtres sont généralement dotés d’un boîtier basse ou moyenne pression et sont moins coûteux que leurs homologues haute pression. Les filtres de retour collectent les contaminants de l’huile lorsque celle-ci revient des vannes et se dirige vers le réservoir. Les filtres de retour sont polyvalents. Ils peuvent être placés presque partout dans le circuit de retour, montés en ligne ou intégrés dans le réservoir.
La sensibilité de ces filtres aux pics de débit peut affecter les performances, il est donc important de placer les bons filtres de retour en fonction du débit maximum prévu.
Cependant, les filtres sont extrêmement efficaces pour éliminer la saleté qui pénètre dans le système hydraulique par les actionneurs, tels que les tiges de piston. Lorsque la tige est étendue, la surface huileuse de la tige recueille des saletés qui peuvent être transférées au système hydraulique lorsque la tige est rétractée.
Filtre à visser vs filtre-bol à cartouche jetable
Un filtre à visser comporte une tête filetée (la partie supérieure du filtre, reliée au véhicule) qui permet le vissage/dévissage de l’élément filtrant. Le filtre-bol à cartouche comprend, quant à lui, deux composants essentiels : une tête et un boîtier en forme de bol, dans lequel se loge la cartouche, qui est jetable.
Le remplacement d’un filtre à visser suppose de jeter l’élément entier (la cartouche dans son boîtier). C’est plus simple et plus rapide, mais c’est plus coûteux que de remplacer la cartouche jetable d’un filtre-bol à cartouche. Le remplacement d’une cartouche jetable génère moins de déchets, puisque seule la cartouche est éliminée. Ce type de filtre est donc plus respectueux de l’environnement et plus économique. Bon à savoir : les constructeurs de machines doivent mettre en balance le coût de construction du véhicule, son coût d’exploitation, l’impact environnemental et la facilité d’entretien.
Filtres d’aération
Les filtres d’aération empêchent la pollution atmosphérique ou aérienne de pénétrer dans les réservoirs hydrauliques. L’air pénètre dans le réservoir lorsque le niveau du liquide baisse, ce qui se produit pendant le cycle normal de la machine et lorsque le liquide se refroidit durant une immobilisation. Les filtres d’aération sont conçus pour empêcher les particules de plus de 3 µm de pénétrer dans le système.
Du point de vue de leur coût, les filtres d’aération sont probablement plus intéressants que les autres techniques de filtration hydraulique. Lorsqu’étanchéifier le réservoir à l’atmosphère n’est pas pratique, les filtres d’aération sont indiqués du fait de leur nombre impressionnant d’applications.
Vous connaissez à présent le fonctionnement des différents filtres présents dans un système hydraulique. Vous souhaiteriez des informations supplémentaires ? Adressez-vous à un collaborateur de Kramp. Il sera ravi de vous aider !