過濾器在航空機載設備應用中常見故障及分析

陳淵博

摘 要：航空過濾器的種類和功能越來越多，結構也越來越復雜，本文介紹了航空過濾器的類別，以及在機載設備各系統中的應用，結合過濾器維護經驗，總結了其過濾器在液壓，滑油，燃油，空調等工作系統應用中常見的故障，通過對航空過濾器常見故障進行分析，介紹了實際的操作經驗，及航空器維護中常見故障解決方法，過濾器維護及使用注意事項，希望對廣大機務同行有借鑒和指導作用。

關鍵詞：航空 過濾器 機載設備 故障

中圖分類號：V24 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）12（c）-0007-04

過濾器作為控制油液污染度或發動機引進氣清潔度的重要元件，在航空機載設備中的應用很廣，在油液及氣源系統中的應用也越來越廣泛。過濾器用在液壓，燃油，滑油，空調（冷氣），液冷等系統中，主要用來清除污物，維持系統環境的清潔度。由于工作系統的多樣性，過濾器在各系統中產生的故障也是多元化的。現結合過濾器維護經驗，對過濾器日常工作使用情況歸納，總結了其過濾器在液壓，滑油，燃油等工作系統應用中常見的故障。

1 航空過濾器的類別

航空過濾器的型號比較多，本文主要以常見常用的做以介紹。如圖1至圖7所示。過濾器有很多種類，有金屬的（不銹鋼、銅網），紙質的，綢布的等，一般由濾芯，密封圈，活門，過壓指示器和殼體等組成，有的液壓油濾上裝有壓差指示器，滑油濾上還會裝磁屑探測器。

1.1 過濾器按工作介質/系統分類

過濾器按工作液或系統不同，分液壓過濾器，燃油濾，滑油濾，氣濾，汽油濾，液冷濾。如圖2、圖3所示。

1.2 按濾芯的結構分類

（1）網式過濾器。液流流經此過濾器時，由濾網上的小孔起濾除顆粒物作用，一般可清洗，反復使用。

（2）線隙式過濾器。濾芯由金屬絲繞制而成，依靠金屬絲間的微小間隙來濾除混入液體介質中的雜質。

（3）紙質過濾器如圖3所示。濾芯為多層酚醛樹脂處理過的微孔濾紙，由微孔濾除混入液體或氣體介質中的雜質，為一次性的。

（4）不銹鋼纖維過濾器。濾芯為不銹鋼纖維擠壓制成，由纖維之間的間隙濾除雜質。這種過濾器過濾精度高，可以清洗，多次使用，一般用于高壓伺服系統，見圖4、圖5。

1.3 按過濾器的不同安裝部位分類

按安裝部位不同過濾器可分為油液進口或通氣口用過濾器、吸油管路用過濾器、回油管路用過濾器、壓油管路用濾油器，郵箱過濾器，進氣濾等，見圖6。

1.4 按過濾精度分類

過濾器按過濾精度分為粗濾油器和精濾油器兩大類，見圖7。

2 航空過濾器的作用

現代航空以安全和效率為發展前提，為了提高工作系統的可靠性與元件的使用壽命，對機載設備工作系統清潔度要求也隨之提高。在系統工作過程中要求油液保持優良的物理與化學性質及油液的潔凈，這是保證系統正常工作，不發生故障的先決條件。油液系統中的油液如果存在污物，或進氣（空調）系統有大量灰塵，夾雜顆粒物等，會造成液壓，燃油，滑油，空調（冷氣）等附件內零件磨損、滑閥卡滯、小孔堵塞、伺服機構不靈敏等，以致影響系統的性能和破壞系統工作，為此在機載設備系統中按其要求安裝各種航空過濾器，對油液或進氣進行過濾，以清除其雜質，顆粒物，這是十分必要的。

由于液體和氣體的性質，污物和顆粒物它們大部分在油液或空氣中處于懸浮狀態。這就需要用過濾器來“過濾”，“過濾”就是用過濾元件把油液中一定尺寸（不是全部尺寸）的污粒除掉，即油液通過過濾元件把大于—定尺寸的污粒被阻擋在過濾元件表面或里面。過濾器上無數微小間隙或小孔構成通流面積。當混入油液或氣體介質的污染物的尺寸大于微小間隙或小孔時，雜質被阻隔而濾除出來。若濾芯采用磁性材料時，可吸附液壓介質中能被磁化的鐵粉雜質，此外，還可以采用靜電法，將污染物吸附在吸塵體上。過濾污粒尺寸的大與過濾元件的材料有關，而過濾元件的選擇決定于工作系統對清潔度的要求。

3 常見故障及分析

過濾器的故障有以下情況：破損（斷絲），堵塞，發霉，嚴重變形，漏油，膨脹和壓扁，大多是濾芯故障所致。

3.1 一般故障

破損（斷絲）一般均為安裝時人為因素造成，而紙質的，綢布的過濾器比較簡單，故障基本為濾芯堵塞，發霉，日常維護中主要以更換為主。

氣濾故障多為水汽，塵土雜物污染，一般均為50飛行小時更換，而在實際中，為了更好利用其過濾器，在25h進行吹洗換向安裝（即把進氣口處的一半邊轉換方向，朝向里面）。氣濾在飛機維護中，主要用壓縮氣源吹洗或更換。

金屬油濾在航空機載設備應用最廣，下面就以折疊圓筒型 （油液流向從外往里）濾芯為例，分析其產生的原因。

3.2 航空過濾器的泄漏

過濾器在油液系統中泄漏主要是由密封件的失效引起的。密封件失效的原因有多個方面。

（1）在實際應用中，安裝不當是造成密封件失效的主要原因。裝配時強行壓入造成密封件切邊和破損、具有方向性的密封件方向裝反、0形圈被擠出和扭曲等情況都會造成密封件失效。同時，安裝密封件時還應特別注意密封面的清潔度，尤其是在工作環境比較惡劣的情況，當以為更換濾芯等原因拆開過濾器時，粘附在密封面的污染物可能會引起密封失效。這些都需要在安裝過程中多加注意。

（2）密封件材料出現化學性損壞而造成失效也是非常常見的。引起密封件化學性損壞主要原因是選用的密封件材料與油液系統的工作不相容（不耐油的密封圈裝在油液系統將會被液體侵蝕，變形，融化）。由于制造膠圈的材料不同，膠圈的耐油性不同，不能混裝。

（3）油液系統的溫度過高或過低也會加快橡膠密封件的老化、硬化或變質，使其喪失密封性能。液壓，滑油，燃油系統的工作油液一般都具有粘溫特性，不同的油液在不同溫度下其黏度部是不一樣的。因此，相同的濾芯在不同溫度下對油液產生的壓降也是不同的。因此過濾器選用的密封件材料要與工作環境的溫度相適應。除系統本身的油溫，外部熱源也會造成過濾器局部高溫，如過濾器的安裝位置靠近外部熱源，會加速橡膠密封件的老化。

另外，密封件是有壽命的（時壽件），本身的質量問題也是造成過濾器泄漏的主要原因，由于密封件的運輸、儲存需有特定的環境及年限規定，因此，在安裝和更換密封件時要特別注意密封件是否已經變形（如尺寸變化）、老化（如硬度改變）、龜裂以及表面刮傷，方形膠圈表面應光滑，在整個平面內厚度一致，以免安裝后再次造成過濾器泄漏。

3.3 濾芯損壞

（1）膨脹。在油液系統工作的過濾器，一般都規定了油液流動方向（即進油口和出油口），濾芯承受單一定方向的壓力，在安裝過程應嚴格按照過濾器的油液流動方向指示安裝.否則如將過濾器進、出油口方向裝反時，濾芯承受反向的壓力，其反向承壓能力很低，很容易使濾芯膨脹，甚至脹破，失去過濾效果。所以在安裝過濾器時，一定要注意過濾器的進出油口方向。同時，如油液系統中存在反沖油液，也會造成濾芯膨脹。如系統中的反沖油液無法消除，或油流方向需要切換，可選用雙向過濾器。

（2）壓扁。濾芯作為實際過濾污染物的元件，會隨著攔截污染物的增多，油液通過濾芯產生的壓降會增大，當壓降大到一定的程度時應及時更換或淸洗（濾芯允許承受的壓降廠商一般都明確規定），如不及時更換濾芯，濾芯承受的壓降不斷增加，會造成濾芯壓扁。為避免濾芯被壓扁，在實際工作中應定期更換濾芯，或安裝污染堵塞指示器提醒更換濾芯。另外，如果系統存在瞬間的大流量沖擊，如液壓缸的快速卸荷，造成瞬間流量過大，系統低溫下的冷啟動，造成壓降瞬間增大，都有可能引起濾芯壓扁。如圖5所示。

4 過濾器維護及使用注意事項

在航空維護工作中，按手冊，程序作業，根據實際情況及時清洗或更換過濾器。維護中紙濾和氣濾做到按時更換，過濾器濾網不允許有破孔、斷絲及網孔增大現象，允許綢子濾網有輕微的波紋度，但撓度應不大于1mm，超過技術數據范圍即時更換。及時排除航空器不適航，避免造成不必要的飛行事故。保持液壓油，燃油，滑油的清潔對系統的工作至關重要，只能用密封良好的容器內的油液，防止來自漏斗、導管、加油設備的污染，使系統污染，依使過濾器受到損傷。如更換外部全流量滑油濾部件時，應檢查使用過的部件是否有金屬微粒，如發現有碎屑，用磁鐵檢查其是鐵質或非鐵質的，鐵質碎片說明液壓泵（燃油泵）可能損壞；在飛行一個起落或1h后再次更換油濾，如果還發現大量鐵屑，按程序更換泵并清洗其系統。濾芯用超聲波清洗后需用干燥的空氣吹，以吹除雜物，必要時用放大鏡檢查濾網在外圈附近的網絲應無損傷，以及清洗質量，清洗后按需做流速和冒泡試驗，及密封試驗，以檢驗過濾器的性能，滿足系統工作。

更換濾芯使用新的密封件，密封件采取濕安裝法，0形密封圈安裝時，用相應的油液浸潤或涂一薄層潤滑脂。裝配帶殼體的過濾器時，涂油脂到螺紋和內部邊緣，見圖8。

5 結語

過濾器的種類和功能越來越多，結構也越來越復雜，出現的故障也是多元化。所以只有在油液系統中正確、合理地使用過濾器，維護采取定期檢查的制度，即規定各種過濾器元件等工作多少小時后，不論是否出現故障都進行分解檢查，以便及早發現隱患，進行清洗修理或更換，然后再裝配進行系統的試驗。這就要求維護人員必須熟練掌握航空器相關系統的原理，根據故障具體表象，綜合考慮各種可能因素，善用邏輯推理的方法，不斷總結經驗和借鑒別人的實踐經驗，結合手冊進行排故，以免造成飛機延誤，這也將對以后的航空維修排故工作起到事半功倍的效果。此外，每次飛行前也需要進行各系統的檢查和試驗才能大大地降低機載系統的故障率，才能是航空器處于適航狀態，以確保飛行安全。（以上分析判斷僅供參考，排故請依據本公司現行有效手冊進行）。

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