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油中气泡对系统的三大危害
日期:2015-3-19 14:10:17    阅读:

从经济性和系统工作质量的角度来看,油中气泡对系统的危害是相当大的,主要有以下3个 方面:

①系统工作不良。在液压传动系统中,油液是动力的传递介质,在没有空气混进的场合下,其压缩率约为(5 ~7 )×10-10m3/N,也就是压力增加10MPa时,容积仅被压缩减少为0.625%。因 此,在一般 的液压系统中可以以为油是非压缩性流体,而不考虑其压缩性。一旦油中混进空气,其压缩 率便会大幅度增加,油液本身具有相当高的刚度或是大的体积弹性系数(压缩率的倒数)则 大大减低,严重地危害着系统的工作可靠性,如自动控制失灵、工作机构产生间歇运动、被 加工件的废品率增大等。由于气泡引起的装置误动作还会发生机械及人身事故。

②油温升高。气泡如在泵等的瞬间压缩之后,其温度会急剧升高。假如气体不溶解于油中,其尽热压缩的 温升近似值是不难计算的,例如,将35℃的气泡加压至3.5MPa时,其温升可达到580℃ 。气泡在达到高温之后,其四周的油便会产生燃烧,成为系统油温骤然升高的主要原因。 然而空气是难以导热的,油中存有气泡时,其导热系数大大减低,严重地影响着油的冷却效 果。油温升高带来的不良后果有以下3个主要方面:

a.加速油的氧化。油温的升高是促进油液氧化的主要原因。根据氧化的机理可知,油温在60℃以上时每升高1 0℃,其氧化速度成倍递增。氧化后的油液通常都会使粘度增加并天生酸性化合物,引起系 统中金属件的腐蚀现象。并且氧化物的化学性质一般比热解作用的产物更为活泼,所以更 轻易产生渣泥,连同铁锈、金属屑等机械杂质又作为氧化过程的催化剂,使油液加速氧化 。一般希看油温能在90℃以下,使其具有好的化学稳定性。

b. 油的润滑性能下降。性能良好的油液能在金属摩擦表面形成牢固的油膜。油膜的强度和 厚度主要取决于油液的质量。变质后的油液其油膜强度不足以承受工作负载的压力,致使金 属表面互相接触,从而导致摩擦力急剧增加,加速零件的磨损,所以说油液的润滑性对于液 压装置具有重要意义。

c.加速密封件老化。液压系统中采用的密封件均由不同化学成分的材料制成各种形式的密 封圈 、垫,不但要求与油液有好的相容性,而且还要要求有适当的工作油温,如油温超过密封件 的正常耐热温度,便会使其加速老化,失往应有的弹性,而导致过早地丧失密封性能。

③导致气蚀的发生。油中气泡被油液带到高压区时,体积急剧缩小,气泡又重新凝聚为液体,使局部区域形成真 空,四周液体质点以高速来填补这一空间,质点互相碰撞而产生局部高压,形成液压冲击, 使局部压力升高可达数百甚至上千个大气压力。假如这个局部液压冲击作用在固体壁面上, 可引起固体壁面的剥蚀,称之为气蚀现象,它对系统的危害性很大。

油中气泡还能起系统的振动和噪声的增加以及泵的容积效率减低等不良影响。

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