通过查阅相关资料并结合“淘液压”(关注微信公众号:淘液压 让我们一起交流共同进步 )工作中遇到的实际案例,“淘液压”觉得油液的污染和吸空是液压系统的两大天敌。通常,液压系统或元件故障80%左右是由于油液的污染造成,15%左右的故障是吸空(气穴)导致。今天,我就与小伙伴们分享一下“淘液压”对吸空(气穴)的认识,相信对大家分析液压系统及元件的故障会有很大的帮助。
很多小伙伴想必都知道吸空(气穴)对液压系统和元件的危害:吸空(气穴)会严重影响液压系统和元件的性能,造成系统振动、异响,降低液压元件的效率,大大缩短其寿命。那么,吸空(气穴)到底是怎么发生的?对液压系统和元件真的就有那么大的影响吗?请听“淘液压”向各位慢慢道来:
1:几个小伙伴常用又易混淆的液压现象
a:吸空:从名字上来看是指液压元件吸入了空气,很多小伙伴认为因为密封不好才会吸入空气发生吸空,其实不然,空气可能是被从系统外吸入(密封不好)也可能到是吸油压力过低溶解在油液中空气溢出(气穴)产生,还有一种是补油不充分造成(气穴)。吸空多针对泵、马达、油缸等动力或执行元件来讲的一个概念!
b:气穴:当流动液体某处的压力低于空气分离压时,原来溶解在液体中的空气会游离出来,在液体中产生大量气泡,这种现象称作“气穴”。由此,想必小伙伴们可以看出来:不只是泵、马达、油缸等动力或执行元件会发生气穴,对于阀等控制元件也会发生气穴(只要某处压力低于空气分离压)。
C:气蚀:这个名字叫得相当贴切,字面理解就是“气体”对金属表面的腐蚀。实际上,气蚀是伴随着一系列物理和化学变化而发生的现象,首先是吸空或气穴发生在油液中产生气泡,这些气泡到达高压油液区被高压绝热压缩,迅速土崩瓦解,局部产生非常高的温度和冲击压力。这一方面造成元件的局部疲劳,另一方面又使油液变质,对元件产生化学腐蚀。因而使元件表面受到侵蚀、剥落或出现蜂窝(或者海绵状)的许多小洞穴。这种现象就是气蚀。
用下面一张图来试着表示一下三者之间的关系
搞清楚了这三个概念,接下来咱们来重点聊聊气蚀产生的过程。
要想搞清楚气蚀,不得不与小伙伴们说说液体的空气分离压和饱和蒸汽压。
2:空气分离压和饱和蒸汽压
对于任何液体,当然液压油也不例外,都不可避免地会或多或少溶解有一定量的空气。空气除了溶解在油液中,还会以气泡的形式混合在油液中。通常情况下,空气在油液中的溶解度与液体的绝对压力成正比,与温度成反比。
在一定的温度下,当液体的压力低于某值时,溶解在液体中空气会突然地迅速从液体中分离出来,产生大量的气泡,这个压力称为液体在这一温度下的空气分离压。
当压力继续下降而低于一定数值时,液体本身便迅速汽化,产生大量蒸气,这时的压力称为该液体在该温度下的饱和蒸汽压。一般来说,饱和蒸汽压要比空气分离压小得多。
由此,小伙伴们可以看出,油液中的气泡不只是由于密封不好,泵或油缸等从外界吸进了液压系统。只要系统中某处的压力瞬间低于空气分离压,就会产生空气,发生气穴。
3:油液中气泡产生的四种情况
a:密封不良,吸入系统外空气;
b:系统安装后,调试中排气不彻底,残留空气;
c:气穴发生,导致气泡产生,内生出的空气;
无论是何种原因产生的气泡,如果没能及时排除系统,都可能最终发生气蚀现象,影响系统性能,导致元件损坏,大大降低系统及元件的寿命。
4:液压系统中产生气穴的位置
a:泵的吸油口,这个很好理解,吸油不畅造成吸油压力过低,产生气穴;
B:阀的节流口,这个可以根据流体的能量方程去理解;
C:马达、油缸补油不充分的地方;
D:管路中,管径突变的位置,这个也可以根据流体去理解;
5:气蚀的产生
如果前的吸空,气穴是飓风闪电的话,气蚀可以看作最后的大暴雨。吸空和气穴是因,气蚀是果。下面是一些“淘液压”在工作中遇到的汽蚀图片,分享给大家,希望小伙伴能切实认识到汽蚀的危害,在系统设计及后期的故障诊断中有所帮助。
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