1.1.5. Фильтрация гидрожидкости

Одним из недостатков гидравлических систем являются высокие требования к чистоте гидрожидкости. Зазор между гильзой и золотником, другими взаимноперемещающимися парами составляет 2-4 микрона. Для предотвращения отказов ГС в процессе эксплуатации жидкость в системах тщательно фильтруется.

Загрязнениями становятся:

- продукты износа деталей элементов систем;

- продукты окисления и других физико-химических процессов, происходящих в жидкости;

- частицы, попадающие извне, в том числе при замене агрегатов, подсоединении наземного источника энергии и т.п.

В процессе эксплуатации уровень загрязненности сначала растет, а затем стабилизируется. Вопросы фильтрации были рассмотрены в курсе гидравлики. Фильтроэлементы подразделяются на регенерируемые и одноразовые. К одноразовым относятся неорганическое стекловолокно и бумага. К регенерируемым: металлическая сетка и волокно из нержавеющей стали (см.Рис.1.2). Элементы из металлической сетки можно вымачивать в специальных растворах и продувать сжатым воздухом. Такой фильтрующий элемент можно использовать до 10 раз. Однако у этой способности есть и обратная сторона - такие элементы не эффективны при потребной фильтрации 25 мкм и меньше. Металлическое волокно способно отсеивать частицы от 3 мкм и больше, однако процесс его регенерации более сложный: необходима ультразвуковая ванна со специальным раствором и компрессор. За счёт возможности регенерации, эти элементы более дорогостоящие, нежели одноразовые.

Рис.1.2

По мере наработки фильтры засоряются, перепад на фильтрующем элементе возрастает, что может привести к разрушению сетки фильтра и отфильтрованные загрязнения при этом поступают в систему. Поэтому, как отмечалось ранее, фильтры снабжаются перепускными клапанами, срабатывающими при увеличении перепада давления на фильтрующем элементе. На самолетах нового поколения, при увеличении перепада давления на фильтре срабатывает сигнализатор и на панели гидросистемы загорается табло «Фильтр засорен». Для обеспечения удобства эксплуатации фильтры снабжаются отсечными клапанами, что позволяет демонтировать фильтр без слива рабочей жидкости из системы.

Рис.1.3

В качестве примера рассмотрим конструкция и работу гидравлического фильтра самолета Ил-76. Во время нормальной работы (рис.1.3,а) подводимая к фильтру жидкость поступает в полость между стаканом и фильтрующим элементом. Через поры в фильтрующем элементе (никелевая сетка саржевого плетения) жидкость проходит внутрь него и далее через открытый отсечной клапан - в линию отвода жидкости. При засорении фильтрующего элемента перепад давления перед и за ним становится большим, чем 7⁺²_-1 кгс/см² и перепускной клапан открывается, обеспечивая проход жидкости через фильтр без фильтрации. Перепускной клапан выполняет функцию и отсечного клапана. При снятом фильтрующем элементе перепускной клапан под действием пружины садится на седло, установленное в крышке, и перекрывает линию подвода жидкости к фильтру. В этом случае закрывается и отсечной клапан фильтра, перекрывая линию отвода жидкости от фильтра. Благодаря такой конструкции клапанов при вывинчивании стакана и снятии фильтрующего элемента не происходит слива жидкости из трубопроводов, присоединенных к фильтру.

В гидравлических системах фильтры устанавливаются в магистрали нагнетания за насосами, перед приводами системы, в самих приводах и в линии слива перед входом в гидробак. В линии всасывания фильтры не устанавливаются, т.к. они понизили бы и без того достаточно низкое давление в этой магистрали. Для компенсации потерь на фильтрацию в линии всасывания необходимо было бы повысить давление наддува баков, что приведет к увеличению массы системы.

В линии наддува баков устанавливаются воздушные фильтры. Имеются сеточные фильтры и в баке на входе в трубопровод всасывания и на заливной горловине. Заправка жидкости в бак должна производиться от наземной установки, имеющей свои фильтры. Заправка через заливную горловину является нежелательной, поэтому если она имеет место, это отмечается в бортовом журнале. Фильтры могут также устанавливаться в линии заправки от УПГ-300, т.е. в линии от бортовых клапанов всасывания и нагнетания, к которым подсоединяется наземная установка, до гидробака. Фильтр считается фильтром грубой очистки, если он задерживает частицы размером свыше 10 мкм, и считается фильтром тонкой очистки, если размеры их меньше 10 мкм.