液壓機(jī)械空氣污染的危害及預(yù)防
發(fā)布日期：2017-03-28 瀏覽次數(shù)：（2）加工精度降低液壓系統(tǒng)中混入的空氣以游離的形式存在于液壓油中，使油液的可壓縮性急劇增加。當(dāng)液壓系統(tǒng)外負(fù)載波動時(shí)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)中油液壓力會發(fā)生脈動，導(dǎo)致氣體膨脹或收縮而引起執(zhí)行機(jī)構(gòu)供油流量明顯變化，造成液壓機(jī)械出現(xiàn)低速爬行的現(xiàn)象。對于要求響應(yīng)快、定位準(zhǔn)的高精度液壓機(jī)械，傳動剛度是一項(xiàng)重要的指標(biāo)。傳動剛度與液體的體積彈性模量有關(guān)，液壓系統(tǒng)工作時(shí)，實(shí)際油液中既含有溶入的氣體，也含有混入的氣體。溶入油液的氣體對液體彈性模量基本不產(chǎn)生影響，而混入油液的氣體會使油液的體積彈性模量急劇下降，使油液中的壓力波傳遞速度減慢。從而導(dǎo)致液壓機(jī)械加工精度降低。
（3）加速油液氧化變質(zhì)液壓系統(tǒng)工作時(shí)，混入油液中的氣泡隨著液體機(jī)械開發(fā)2000年增刊？設(shè)備維護(hù)？
運(yùn)動到高壓區(qū)時(shí)，氣泡在周圍壓力油的沖擊下，其體積迅速縮小直至潰滅。此時(shí)在氣泡的中心將產(chǎn)生很高的壓力。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在潰滅的氣泡中心壓力可高達(dá)150～200M Pa.液體質(zhì)點(diǎn)的動能除轉(zhuǎn)化為壓力能外，還有一部分要轉(zhuǎn)化為熱能，使局部油溫升高，局部高溫可達(dá)1000℃。氣泡破滅時(shí)的瞬時(shí)溫度取決于液體局部壓力的變化率和液體及氣體的比熱。當(dāng)液體的局部溫度達(dá)到使氣體中的氧可以與液體分子相化合的程度時(shí)，則那一部分液體被氧化，從而使油液變質(zhì)。此外，這種現(xiàn)象若發(fā)生在密封件或支承環(huán)的附近，密封件和支承環(huán)將會被燒焦。這樣，除了元件產(chǎn)生直接失效外，支承環(huán)或密封件燒焦產(chǎn)生的堅(jiān)硬碎顆粒也將引起液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障。
2、空氣污染液壓系統(tǒng)的識別空氣對液壓系統(tǒng)造成污染后，往往會附帶有以下一種或幾種附加特征。（1）液壓泵的聲音偶然發(fā)生變化或安全閥偶爾發(fā)生異常響聲（2）執(zhí)行機(jī)構(gòu)偶爾出現(xiàn)跳動或爬行（3）油箱內(nèi)油液的透明度低，回油口處有泡沫出現(xiàn)（4）過濾油液有油液氧化后的黑色殘?jiān)Ｈ粲幸陨弦环N或幾種現(xiàn)象，即說明液壓系統(tǒng)已受空氣污染。
3、液壓系統(tǒng)空氣污染的預(yù)防液壓系統(tǒng)是一個封閉的系統(tǒng)，早期不易得知系統(tǒng)的污染狀況，往往只能通過液壓系統(tǒng)的噪聲、振動、爬行來判斷是否受污染，因此，控制空氣污染應(yīng)以預(yù)防為主。液壓系統(tǒng)中易發(fā)生空氣污染的部位主要有液壓泵吸油口、控制閥閥口附近、液壓缸兩腔處。為此在液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)和使用中應(yīng)著重采取相應(yīng)的預(yù)防措施。
（1）液壓泵吸油口空氣污染的預(yù)防在設(shè)計(jì)油箱的容積和確定機(jī)械設(shè)備的用油量時(shí)，應(yīng)保證在最低油面時(shí)有足夠的油量，使液壓泵吸油管口不至于露出油面而吸入空氣。油箱中應(yīng)設(shè)置隔板將吸、回油管隔開，使液流繞行，以利于氣泡從箱中分離。或在油箱中設(shè)置金屬網(wǎng)消除氣泡。
使用時(shí)應(yīng)經(jīng)常檢查吸油口管路各接頭處的密封情況，以免密封不嚴(yán)吸入空氣。還應(yīng)經(jīng)常檢查吸油濾油器的吸油狀況，必要時(shí)及時(shí)清洗或更換濾芯，以保證液壓泵吸油通暢，避免泵吸入口產(chǎn)生氣穴。
（2）控制閥閥口處空氣污染的預(yù)防液壓回路設(shè)計(jì)不合理，控制閥閥口區(qū)域內(nèi)油液阻力過大，壓降過大或液壓機(jī)械在長時(shí)間使用后雜質(zhì)堆積，油液流經(jīng)狹窄縫隙產(chǎn)生急劇的壓降，都會產(chǎn)生氣穴。尤其在流量控制閥中節(jié)流閥處易出現(xiàn)此情況。為防止控制閥閥口附近發(fā)生氣穴，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使液壓回路中控制閥閥口的前后壓差滿足性能要求。對于由雜質(zhì)堆積引起的氣穴現(xiàn)象，可通過清洗控制閥消除。
（3）液壓缸兩腔空氣污染的預(yù)防因液壓缸的兩腔屬封閉容腔，缸內(nèi)原有的空氣和從系統(tǒng)管道中由油液帶來的空氣都將積存在缸的兩腔內(nèi)。作為液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件，液壓缸會直接反映出空氣污染的危害，若空氣不及時(shí)排出，會造成液壓缸低速爬行，影響正常工作。為了避免這種現(xiàn)象的發(fā)生，除采取措施防止空氣進(jìn)入液壓系統(tǒng)外，為能及時(shí)排除積存在缸內(nèi)的空氣，可在液壓缸上設(shè)置放氣閥。對于負(fù)載慣性大、運(yùn)行速度快的液壓缸，液壓缸行程兩端還應(yīng)設(shè)置緩沖裝置，以預(yù)防因負(fù)載慣性引起氣穴。
4結(jié)束語不難看出，液壓系統(tǒng)中的空氣確實(shí)是液壓機(jī)械的一種污染物。由于大氣氣泡占據(jù)一定空間，液壓系統(tǒng)中的空氣會破壞油液的連續(xù)性，會導(dǎo)致泵的輸出流量減小。在泵的壓油管中還會造成流量和壓力波動，使液壓機(jī)械工作不平穩(wěn)，加工精度降低。同時(shí)還會使液壓機(jī)械產(chǎn)生強(qiáng)烈的噪聲，并加速液壓系統(tǒng)中油液氧化變質(zhì)。為此，我們必須重視液壓系統(tǒng)中的空氣對液壓機(jī)械的危害，在實(shí)際工作中要采取有效措施控制油液中空氣的含量，以提高液壓機(jī)械的工作性能，滿足加工精度的要求。
嵇光國。液壓系統(tǒng)故障診斷與排除[ M ] .北京：海洋出版社， 1998.
雷天覺。液壓工程手冊[ M] .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1990.
第一作者簡介：杜巧連，女， 1966年生，講師。研究方向：機(jī)電液一體化。已發(fā)表論文15篇。
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