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液压传动中液压冲击和空穴现象

发布时间:2013-12-18 11:22
液压传动中冲击和空穴现象会影响液压系统的正常工作,使系统产生振动和噪音,甚至使其破坏。因此需要了解这些现象产生的原因,并采取措施加以预防。 液压冲击 液压系统中产生液压冲击的原因很多,如液流速度突变(如关闭阀门),突然改变液流方向(如换向)或液压系统中某些元件反应动作不灵敏(如溢流阀在超压时不能迅速打开产生压力超调量)等因素都将会引起系统中油液压力的突然升高而产生液压冲击。 液压冲击会引起振动和噪声,导致密封装置,管路等液压元件的损坏,有时还会使某些元件,如压力继电器、顺序阀产生误动作,影响系统的正常工作。因此,必须采取有效措施来减轻或防止液压冲击。 避免产生液压冲击的基本措施是尽量避免液流速度发生急剧变化,延缓速度变化的时间,其具体办法如下。
  (1)缓慢开关阀门。
  (2)限制管路中液流的速度。
  (3)系统中设置蓄能器和安全阀。
  (4)在液压元件中设置缓冲装置(如节流孔和蓄能器)。
  (5)适当地加大管径,尽量缩短管路长度,采用软管增加系统的弹性。
空穴现象 在液压系统中,由于流速突然变大,供油不足等因素,压力会迅速下降至低于空气分离压,这样,溶于油液中的空气游离出来形成气泡,这些气泡夹杂在油液中形成气穴,这种现象称为空穴现象。如果液体中的压力进一步降低到饱和蒸气压(在某一温度下使液体气化的压力)时,液体将迅速气化,产生大量的蒸气泡,这时的空穴现象将会更加严重。 当液压系统中出现气穴现象时,大量的气泡破坏了液流的连续性,造成流量和压力脉动,当气泡随液流进入高压区时又急剧破灭,引起局部液压冲击,使系统产生强烈的噪声和振动。当附着在金属表面上的气泡破灭时,它所产生的局部高温和高压作用,以及油液中逸出的气体的氧化作用,会使金属表面点蚀或出现海绵状的小洞穴。这种因空穴造成的腐蚀作用称为气蚀,气蚀会导致液压元件寿命缩短。 气穴多发生在阀口和液压泵的进口处,由于阀门的通道狭窄,流速增大,压力大幅度下降,以致产生气穴。当泵的安装高度过大或油面不足,吸油管直径太小,吸油阻力大,滤油器阻塞,造成进口处真空度过大,亦会产生气穴。 气穴的危害:由于气穴现象会产生大量的气泡,有的气泡会聚集在管道的最高处或通流的狭窄处形成气塞,使油流不畅,甚至堵塞,从而影响运动的平稳性;使系统的容积效率降低,系统的性能变坏;产生气蚀,使元件腐蚀,降低液压元件的使用寿命;产生冲击,振动和噪声。 为减少气穴和气蚀的危害,一般采取以下措施。
  (1)减小液流在间隙处的压力降,一般希望间隙前后的压力比为p1/p2<3.5。
  (2)降低吸油高度,适当加大吸油管内径,限制吸油管的流速,及时清洗滤油器,对高压泵可采用辅助泵供油。
  (4)液压泵转速不能过高,以防止吸油不充分。
  (5)管路尽量平直,避免急转弯和管路狭窄。
本文参考《液压传动》一书。 相关链接 2018亚洲国际动力传动展览会

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