氣液增壓缸氣路產生氣泡的原因以及採取措施
一、空氣進入氣液增壓缸氣路的形式以及氣液增壓缸氣路油液中的氣泡對氣液增壓缸氣路工作的影響等方面,漸漸被國內外從事氣液增壓缸氣路工作的研究人員所重視,氣液增壓缸氣路效能的好壞,直接關係到液壓裝置能否長期保持良好的執行狀態,關係到裝置的故障和作業率,關係到裝置的執行效益,乃至社會效益。
二、因此,要保證氣液增壓缸氣路具有良好的技術性能並保證正常執行,保證各執行器按照規定的要求平穩而協調地工作,合理的設計和正常的使用維護就顯得十分重要。
二、氣泡對氣液增壓缸氣路的危害
混入氣液增壓缸氣路的空氣,以直徑0.05—0.5mm的氣泡狀態懸浮於液壓油中,對氣液增壓缸氣路的液壓油的體積彈性模數和液壓油的粘度將產生嚴重的影響,隨著氣液增壓缸氣路的壓力升高,部分混入空氣將溶入液壓油中,其餘仍以氣相存在。
當混入的空氣量增大時,液壓油的體積彈性係數則急劇下降,液壓油中的壓力波傳播速度減慢,油液的動力粘度呈線性增高。懸浮在油液中的空氣與液壓油結成混合液,這種混合液的穩定性與氣泡的尺寸大小,對氣液增壓缸氣路將產生重大的影響。
1、產生噪聲和振動
空氣侵入氣液增壓缸氣路是產生噪聲和振動的主要原因。當溶有空氣的液壓油流進管路或元件的特別狹窄的
地方時,速度急劇上升,壓力急劇下降。當壓力下降到低於工作溫度下油液的氣體分離壓時,溶解於油中的氣體迅速地大量分離出來,使油液中出現大量氣泡。
當氣泡隨油液流到壓力較高的地方時,氣泡被壓縮而導致體積較小,此時在氣泡內積蓄了一定的能量。當壓力增高到一定數值時,氣泡被壓破裂,產生區域性的液壓衝擊使系統產生振動,區域性的壓力可達幾十兆帕,同時產生爆炸聲。
2、氣液增壓缸氣路不能正常工作
一旦油中混入空氣,其壓縮率會大幅度增加,油液本身所具有的高剛度則大大減少,導致執行器動作失誤,自動控制失靈,工作機構產生爬行,破壞了工作穩定性,嚴重地危害著系統的工作可靠性,甚至還會發生機械事故及危害人身的安全。
3、導致氣蝕的產生
油液在低壓區產生的氣泡被帶到高壓區時,會突然潰滅,氣泡又重新凝聚為液體,是區域性區域形成真空,周圍的油液以很高的速度流向潰滅中心,會對壁面產生較大的區域性衝擊力,瞬間壓力可高達數百甚至上千個大氣壓,大量的氣泡潰滅時會使金屬邊壁反覆受到劇烈衝擊而造成疲勞破壞,引起固體壁面的剝蝕,氣穴對固體材料表面的這種侵蝕,稱為氣蝕,它對系統的危害性很大。
4、加速液壓油的汙染
液壓油中的氣泡或泡沫稱為油的無形汙染物,它對液壓油的危害是相當嚴重的。它不但可使油液本身的剛度下降、容積效率減小、系統可靠性降底。
油中氣泡瞬間壓縮或破壞時近似於絕熱壓縮狀態,還會使氣泡溫度急劇升高,引起油溫升高(甚至使油液燃燒),導致油中的各種新增劑破壞,產生遊離碳、酸質和膠泥狀沉澱物,並造成油液發黑,加速了油質的劣化,同時還會使金屬產生化學腐蝕作用。除此之外,油溫升高還會使油液氧化,使油液的潤滑效能下降,加速密封件的老化。
三、防止空氣混入氣液增壓缸氣路的技術措施
1、防止外部氣體進入系統,使用中應經常檢查儲油桶情況是否正常,避免發生吸空現象,同時及時檢查油液情況避免油液變質.
2、在維修安裝中,必須排除元件及管路中空氣,並應將吸油管及泵體灌滿油液,保持油管的密封良好。
3、經常檢查過濾器是否堵塞,以免油口壓力過低而造成空氣分離現象。
4、在液壓缸和管道上部設定排氣裝置,用以放掉系統中的空氣。
5、大慣性的執行器在運動中因突然停止或換向時,會在進油腔形成空穴,為防止形成空穴,應設定補油迴路。
6、可在油箱吸油側的底部從中間隔板至箱壁間蒙上一層60——100目的的金屬網,把排油箱中油液氣體分離出來。
7、採用較大直徑的吸油管,減少管道區域性阻力防止泵產生空穴,同時採用大容量的吸油過濾器防止油液中混入空氣。泵的吸油管與系統的回油管口要儘可能的低,兩者要儘可能遠的距離,並在兩者之間加隔板或消泡網。
四、結束語
氣泡對氣液增壓缸氣路的危害是較大的,應引起高度重視。氣泡產生的途徑比較複雜,就目前而言,要完全消除和避免氣泡對氣液增壓缸氣路造成的危害是不可能的,也是不現實的。
但是正確認識氣泡的危害和產生氣泡的主要途徑,在氣液增壓缸氣路設計中儘可能採取有效的技術手段加以防範,儘量遏制氣泡的產生並將其可能造的危害降低到最低程度,是十分必要的,也是完全可能的。
此外,除在液壓裝置設計時採取必要的預防措施在裝置執行過程中採取防範措施,消除潛在的故障因素,做到防微杜漸,以保證液壓裝置安全進行,也是非常重要和不可忽視的。