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液壓管路中液壓沖擊和氣穴現象

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人氣:-發表時間:2022-02-23 14:30【

液壓沖擊

在液壓系統工作過程中,管路中流動的液體往往會因執行元件換向閥或閥門關閉而突然停止運動。由于液流和運動元件的慣性,在系統內會產生很大的瞬時壓力峰值,這種現象叫做液壓沖擊。液壓沖擊會引起振動和噪聲。其壓力峰值可超過工作壓的幾倍,有時使某些液壓元件,如壓力繼電器、順序閥等產生錯誤動作而影響系統正常工作,甚至可能使某些液壓元件、密封裝置和管路損壞。因此,應找出產生液壓沖擊的原因,并能估算出壓力峰值,以便找出防止和減小液壓沖擊的措施。

防止液壓沖擊常用的措施有:設計緩沖裝置,減慢液壓系統中液流的換向速度,在易產生液壓沖擊的地方使用蓄能器、溢流閥、減壓閥等液壓元件進行吸振,以減輕液壓沖擊。


氣穴現象

在液壓傳動中,液壓油總是含有一定量的空氣。空氣可溶解在液油中,也以氣泡的形式混合在液油中。對于礦物性液壓油,常溫時在一個大氣壓下約含有6%~12%的溶解空氣。如果某一處的壓力低于空氣分離壓力時,溶解在油中的空氣就會從油中分離出來形成氣泡,當壓力降低至油液的飽和蒸汽壓力以下時,油液就會沸騰而產生大量氣泡。這些氣泡混雜在油液中,使得原來充滿導管和元件容腔中的油液成為不連續狀態,這種現象稱為氣穴。

在液壓系統中,泵的吸油口及吸油管路中的壓力低于大氣壓力,容易產生氣穴現象。油液流經節流口等狹小縫隙處,由于速度增加,壓力下降至空氣分離壓力以下時,也會產生氣穴現象。氣穴現象產生的氣泡,隨著油液運動到高壓區時,氣泡在高壓油的作用下迅速破裂,并凝結成液體,使體積突然減小而形成真空,周圍高壓油高速流過來補充。由于這一過程是在瞬間發生的,因而引起局部液壓沖擊,壓力和溫度都急劇上升,并產生強烈的噪聲和振動。

在氣泡凝結區域的管壁及其他液壓元件表面,因長期受到沖擊壓力和高溫作用,以及油液中游離出來的空氣氧化的酸化作用,使零件受到腐蝕,這種因氣穴現象而產生的零件腐蝕,稱為氣蝕。

為了防止氣穴現象的產生,在設計液壓元件和液壓系統時,對于液壓泵來說,要正確設計泵的結構參數和泵的吸油管路。對于元件和系統管路,應盡量避免油道狹窄處或急劇轉彎,以防止產生低壓區。另外,應合理選擇液壓元件的材料,增加零件的機械強度,提高零件表面質量等,以提高抗腐蝕能力。

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