氣液增壓缸氣路產生氣泡的原因以及采取措施

發布時間： 2018-08-08 14:27:15

氣液增壓缸氣路產生氣泡的原因以及采取措施

　　這些年來，對氣液增壓缸氣路油液中的含氣量，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，東莞市玖容氣動液壓設備有限公司著手研究氣液增壓缸氣路的這些問題。東莞玖容在本文首先分析了空氣進入氣液增壓缸氣路途徑，然后又在深入分析了氣泡對氣液增壓缸氣路運行所造成的危害的基礎上，又論述了在設計、使用和維護氣液增壓缸氣路的過程中防止氣泡危害的具體措施，對氣液增壓缸氣路的工作可靠性具有重大意義。

　　液壓技術由于具有許多優點，在國民經濟的各個領域中得到越來越廣泛的應用。但是，氣液增壓缸氣路性能的好壞，直接關系到液壓設備能否長期保持良好的運行狀態，關系到設備的故障和作業率，關系到設備的運行效益，乃至社會效益。因此，要保證氣液增壓缸氣路具有良好的技術性能并保證正常運行，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的氣泡狀態懸浮于液壓油中，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，其余仍以氣相存在。當混入的空氣量增大時，液壓油的體積彈性系數則急劇下降，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。當壓力下降到低于工作溫度下油液的氣體分離壓時，溶解于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，產生局部的液壓沖擊使系統產生振動，局部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

　　在氣液增壓缸氣路中沒有空氣混入的情況下，其油液的壓縮率約為（5—7）×10-3m3/N，可以認為油液是非壓縮性流體，而不考慮其壓縮性，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，是局部區域形成真空，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局部沖擊力，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復受到劇烈沖擊而造成疲勞破壞，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、加速液壓油的污染

　　液壓油中的氣泡或泡沫稱為油的無形污染物，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于絕熱壓縮狀態，還會使氣泡溫度急劇升高，引起油溫升高（甚至使油液燃燒），導致油中的各種添加劑破壞，產生游離碳、酸質和膠泥狀沉淀物，并造成油液發黑，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，使油液的潤滑性能下降，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，使用中應經常檢查油箱量情況是否正常，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，并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置排氣裝置，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，應設置補油回路。

　　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、采用較大直徑的吸油管，減少管道局部阻力防止泵產生空穴，同時采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盡可能的低，兩者要盡可能遠的距離，并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復雜，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盡可能采取有效的技術手段加以防范，盡量遏制氣泡的產生并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，除在液壓設備設計時采取必要的預防措施在設備運行過程中采取防范措施，消除潛在的故障因素，做到防微杜漸，以保證液壓設備安全進行，也是非常重要和不可忽視的。