科興液壓——液壓管路中的氣穴現(xiàn)象
在液壓傳動中,液壓油總是帶有一定量的空氣??諝饪扇芙庠谝河椭?,也以氣泡的形式來混合在液油中。對于礦物性液壓油,常溫時在一個大氣壓下約帶有6%~12%的溶解空氣。假如某一處的壓力低于空氣分離壓力時,溶解在油中的空氣便會在油中分離出來形成氣泡,當(dāng)壓力下降至油液的飽和蒸汽壓力以下時,油液便會沸騰而發(fā)生大量氣泡。這類氣泡摻雜在油液中,導(dǎo)致原先充滿導(dǎo)管和元件容腔中的油液變成不連續(xù)狀態(tài),這種現(xiàn)象稱為氣穴。
在液壓系統(tǒng)中,泵的吸油口和吸油管路中的壓力低于大氣壓,容易引起氣穴現(xiàn)象。當(dāng)油流過節(jié)流器等狹窄間隙時,由于速度增加,壓力下降到空氣分離壓力以下時,也會發(fā)生氣穴現(xiàn)象。汽蝕現(xiàn)象產(chǎn)生的氣泡,伴隨著油液向高壓區(qū)的運動,在高壓油液的作用下迅速破裂,并凝結(jié)成液體,導(dǎo)致容積和真空度突然降低,周圍的高壓油液高速流動進行補充。由于這一過程發(fā)生在瞬間,造成局部水力沖擊,壓力和溫度急劇上升,產(chǎn)生強烈的噪聲和振動。
在氣泡凝結(jié)區(qū)域內(nèi)的管壁及其他液壓元件表面層,由于長期受到?jīng)_擊壓力和高溫作用,以及油液中游離出來的空氣氧化的酸化作用,使零部件受到腐蝕,這種因氣穴現(xiàn)象而產(chǎn)生的零部件腐蝕,稱為氣蝕。
為了避免氣穴現(xiàn)象的產(chǎn)生,在設(shè)計液壓元件和液壓系統(tǒng)時,對于液壓泵來說,要準確設(shè)計泵的結(jié)構(gòu)參數(shù)和泵的吸油管路。對于元件和系統(tǒng)管路,應(yīng)盡量避免油道狹窄處或急劇轉(zhuǎn)彎,以避免產(chǎn)生低壓區(qū)。另外,應(yīng)選擇合適的液壓元件的材料,增加零件的機械強度,提高零部件表面質(zhì)量等,以提高抗腐蝕能力。