(1)汽蝕機理及其危害

液體在泵葉輪中流動時,由于葉片的形狀和液流在其中突然改變方向等流動特點,決定了液道中液流的壓力分布。在葉片入口附近的非工作面上存在著某些局部低壓區,當處于低壓區的液流壓力降低到對應液體溫度的飽和蒸汽壓時,液體便開始汽化而形成氣泡。氣泡隨液流在流道中流動到壓力較高之處時又瞬時潰滅。在氣泡潰滅的瞬間,氣泡周圍的液體迅速沖入氣泡潰滅形成的空穴,并伴有局部的高溫、高壓水擊現象,這就是產生汽蝕的機理。

水擊是汽蝕現象的特征。由于水擊作反復敲擊,致使金屬表面受到疲勞破壞。而且,在連續的壓力波作用下,液體能滲入和流出金屬的孔隙,使金屬質點脫離母體而被液體帶走,金屬表面出現一個個空穴,產生嚴重的點蝕。泵的零件在這樣大的周期性作用力的作用下,將引起泵的振動。所以汽蝕對泵的危害很大,主要表現在下述幾個方面:

1)泵的性能突然下降。泵發生汽蝕時,葉輪與液體之間的能量傳遞受到干擾,流道不但受到氣泡的堵塞,而且流動損失增大,嚴重時,泵中液流中斷,泵不能工作。

2)泵產生振動和噪音。

3)泵的過流部件表面受到機械性質的破壞以外,如果液體汽化時放出的氣體有腐蝕作用,還會產生一定的化學性質的破壞(但前者的破壞是主要的)。嚴重時,葉輪的表面(尤其在葉片入口附近)呈蜂窩狀或海綿狀。

(2)形成汽蝕的條件

泵發生汽蝕是由于液道入口附近某些局部低壓區處的壓力降低到液體飽和蒸汽壓,導致部分液體汽化所致。所以,凡能使局部壓力降低到液體汽化壓力的因素都可能是誘發汽蝕的原因。產生汽蝕的條件應從吸入裝置的特性,泵本身的結構以及所輸送的液體性質三方面加以考慮。

(3)防止汽蝕的措施

通常,防止泵產生汽蝕的措施有以下幾種:

1)結構措施:采用雙吸葉輪,以減小經過葉輪的流速,從而減小泵的汽蝕余量;在大型高揚程泵前裝設增壓前置泵,以提高進液壓力;葉輪特殊設計,以改善葉片入口處的液流狀況;在離心葉輪前面增設誘導輪,以提高進入葉輪的液流壓力。

2)泵的安裝高度,泵的安裝高度越高,泵的入口壓力越低,降低泵的安裝高度可以提高泵的入口壓力。因此,合理的確定泵的安裝高度可以避免泵產生汽蝕。

3)吸液管路的阻力,在吸液管路中設置的彎頭、閥門等管件越多,管路阻力越大,泵的入口壓力越低。因此,盡量減少一些不必要的管件或盡可能的增大吸液管直徑,減少管路阻力,可以防止泵產生汽蝕。

4)泵的幾何尺寸,由于液體在泵入口處具有的動能和靜壓能可以相互轉換,其值保持不變。入口液體流速高時,壓力低,流速低時,壓力高,因此,增大泵入口的通流面積,降低葉輪的入口速度.可以防止泵產生汽蝕。

5)液體的密度。輸送密度越大的液體時泵的吸上高度就越小,當用已安裝好的輸送密度較小液體的泵改送密度較大的液體時,泵就可能產生汽蝕,但用輸送密度較大液體的泵改送密度較小的液體時,泵的入口壓力較高,不會產生汽蝕。

6)輸送液體的溫度。溫度升高時液體的飽和蒸氣壓升高。在泵的入口壓力不變的情況下,輸送液體的溫度升高時,液體的飽和蒸氣壓可能升高至等于或高于泵的入口壓力,泵就會產生汽蝕。

7)吸液池液面壓力。吸液池液面壓力較高時,泵的入口壓力也隨之升高,反之,泵的入口壓力則較低,泵就容易產生汽蝕。

8)輸送液體的易揮發性在相同的溫度下較易揮發的液體其飽和蒸汽壓較高,因此,輸送易揮發液體時的泵容易產生汽蝕。

9)其他措施:采用耐汽蝕破壞的材料制造泵的過流部分元件;降低泵的轉速。

篇2:工程機械液壓缸氣蝕預防措施

液壓缸的質量好壞對工程機械的使用效能有著重要的影響。我們在對工程機械的液壓缸進行維修時,經常可以看到液壓缸內壁、活塞或活塞桿表面有一些蜂窩狀的孔穴,這都是氣蝕所致。液壓缸發生氣蝕的危害是相當大的,它會導致配合表面變黑,甚至出現支承環、密封圈燒焦的現象,從而造成液壓缸產生內泄。當氣蝕與其他型式的腐蝕共同作用時,將會幾倍甚至幾十倍地加速液壓缸主要零件的腐蝕速度,從而嚴重影響工程機械的正常使用。因此,對液壓缸的氣蝕作針對性的預防,是十分必要的。

1.產生氣蝕的主要原因

⑴氣蝕的實質分析

氣蝕的產生,主要是由于液壓缸在工作過程中在活塞和導向套之間的油液中混入了一定量的空氣。隨著壓力的逐漸升高,油液當中的氣體會變成氣泡,當壓力升高到某一極限值時,這些氣泡在高壓的作用下就會發生破裂,從而將高溫、高壓的氣體迅速作用到零件的表面上,導致液壓缸產生氣蝕,造成零件的腐蝕性損壞。

⑵液壓油質量不合格導致氣蝕

保證液壓油的質量,是防止產生氣蝕的一個重要因素。如果油液的抗泡沫性差,就很容易產生泡沫,從而導致氣蝕的發生。其次,油液壓力的變化頻率過快、過高,也將直接造成氣泡的形成,加速氣泡的破裂速度。試驗證明,壓力變化頻率高的部位出現氣蝕的速度就會加快。如液壓缸進、回油口處等,由于壓力變化的頻率相對較高,氣蝕的程度也相對高于其他部位。除此之外,油液過熱也會增加氣蝕發生的幾率。

⑶制造及維修不當導致氣蝕

由于在裝配或維修時未注意使液壓系統充分排氣,從而導致系統中存在氣體,在高溫、高壓的作用下即可產生氣蝕。

⑷冷卻液質量有問題導致氣蝕

當冷卻液中含有腐蝕介質,如各種酸根離子、氧化劑等,則易發生化學、電化學腐蝕等,在它們的聯合作用下,也會加快氣蝕的速度;若冷卻系統維護得好,可預防氣蝕的發生。例如,冷卻系統散熱器的壓力蓋,如果維護得好,就可以使散熱器的冷卻液壓力始終高于蒸氣壓力,從而防止氣蝕的產生。再如,冷卻系統的節溫器;一個性能良好的節溫器可以使冷卻液保持在合適的溫度范圍內,就能降低氣泡破裂時所釋放的能量。

2.預防氣蝕的措施

雖然氣蝕的產生原因是多方面的,但只要采取必要的措施進行積極地預防,氣蝕現象還是可以避免的。下面針對氣蝕產生的原因,談談應采取的預防措施。

⑴嚴把液壓油選用關

嚴格按照用油標準選用液壓油。選用質量好的液壓油,可以有效地防止液壓系統在工作過程中出現氣泡。在選用油液時,應根據不同地區的最低氣溫進行選擇,并按油尺標準加注液壓油,同時還應保持液壓系統的清潔(加注液壓油時,應防止將水分和其他雜質帶入),經常檢查液壓油的油質、油位和油色,如果發現液壓油中出現水泡、泡沫,或油液變成乳白色時,應認真地查找油液中空氣的來源,并及時加以消除。

⑵防止油溫過高,減少液壓沖擊

合理設計散熱系統、防止油溫過高,是保持液壓油油溫正常的關鍵。如果出現異常,應查找原因,及時排除。在操縱液壓操縱桿和分配閥時,要力求平穩,不宜過快、過猛,也不宜頻繁地加大發動機油門,盡量減輕液壓油對液壓元件的沖擊。同時,還應及時地維護冷卻系統,使冷卻系統的溫度保持在合適的范圍內,以降低氣泡破裂時釋放的能量。在不影響冷卻液正常循環的同時,可以適當地添加一定量地防腐添加劑來抑制銹蝕。

⑶保持各液壓元件結合面的正常間隙

在制造或修理液壓缸的主要零件(如缸體、活塞桿等)時,應按照裝配尺寸的公差下限值進行裝配,實踐證明,這樣可以很好地減少氣蝕現象的發生。如果液壓元件已經出現氣蝕現象,則只能采用金相砂紙拋光技術除去氣蝕的麻點和表面積炭,切不可用一般的細砂紙進行打磨處理。

⑷維修時要注意排氣

液壓缸在維修后,應使液壓系統平穩地運轉一定的時間,以使液壓系統中的液壓油得到充分循環;必要時,可將液壓缸進油管(或回油管)拆開,使液壓油溢出,以達到單只液壓缸排氣的效果。

篇3:工程機械液壓缸氣蝕故障預防措施

我們在對工程機械的液壓缸進行維修時,經常可以看到液壓缸內壁、活塞或活塞桿表面有一些蜂窩狀的孔穴,這都是氣蝕所致。液壓缸發生氣蝕的危害是相當大的,它會導致配合表面變黑,甚至出現支承環、密封圈燒焦的現象,從而造成液壓缸產生內泄。當氣蝕與其他型式的腐蝕共同作用時,將會幾倍甚至幾十倍地加速液壓缸主要零件的腐蝕速度,從而嚴重影響工程機械的正常使用。因此,對液壓缸的氣蝕作針對性的預防,是十分必要的。

1.產生氣蝕的主要原因

⑴氣蝕的實質分析

氣蝕的產生,主要是由于液壓缸在工作過程中在活塞和導向套之間的油液中混入了一定量的空氣。隨著壓力的逐漸升高,油液當中的氣體會變成氣泡,當壓力升高到某一極限值時,這些氣泡在高壓的作用下就會發生破裂,從而將高溫、高壓的氣體迅速作用到零件的表面上,導致液壓缸產生氣蝕,造成零件的腐蝕性損壞。

⑵液壓油質量不合格導致氣蝕

保證液壓油的質量,是防止產生氣蝕的一個重要因素。如果油液的抗泡沫性差,就很容易產生泡沫,從而導致氣蝕的發生。其次,油液壓力的變化頻率過快、過高,也將直接造成氣泡的形成,加速氣泡的破裂速度。試驗證明,壓力變化頻率高的部位出現氣蝕的速度就會加快。如液壓缸進、回油口處等,由于壓力變化的頻率相對較高,氣蝕的程度也相對高于其他部位。除此之外,油液過熱也會增加氣蝕發生的幾率。

⑶制造及維修不當導致氣蝕

由于在裝配或維修時未注意使液壓系統充分排氣,從而導致系統中存在氣體,在高溫、高壓的作用下即可產生氣蝕。

⑷冷卻液質量有問題導致氣蝕

當冷卻液中含有腐蝕介質,如各種酸根離子、氧化劑等,則易發生化學、電化學腐蝕等,在它們的聯合作用下,也會加快氣蝕的速度;若冷卻系統維護得好,可預防氣蝕的發生。例如,冷卻系統散熱器的壓力蓋,如果維護得好,就可以使散熱器的冷卻液壓力始終高于蒸氣壓力,從而防止氣蝕的產生。再如,冷卻系統的節溫器;一個性能良好的節溫器可以使冷卻液保持在合適的溫度范圍內,就能降低氣泡破裂時所釋放的能量。

2.預防氣蝕的措施

雖然氣蝕的產生原因是多方面的,但只要采取必要的措施進行積極地預防,氣蝕現象還是可以避免的。下面針對氣蝕產生的原因,談談應采取的預防措施。

⑴嚴把液壓油選用關

嚴格按照用油標準選用液壓油。選用質量好的液壓油,可以有效地防止液壓系統在工作過程中出現氣泡。在選用油液時,應根據不同地區的最低氣溫進行選擇,并按油尺標準加注液壓油,同時還應保持液壓系統的清潔(加注液壓油時,應防止將水分和其他雜質帶入),經常檢查液壓油的油質、油位和油色,如果發現液壓油中出現水泡、泡沫,或油液變成乳白色時,應認真地查找油液中空氣的來源,并及時加以消除。

⑵防止油溫過高,減少液壓沖擊

合理設計散熱系統、防止油溫過高,是保持液壓油油溫正常的關鍵。如果出現異常,應查找原因,及時排除。在操縱液壓操縱桿和分配閥時,要力求平穩,不宜過快、過猛,也不宜頻繁地加大發動機油門,盡量減輕液壓油對液壓元件的沖擊。同時,還應及時地維護冷卻系統,使冷卻系統的溫度保持在合適的范圍內,以降低氣泡破裂時釋放的能量。在不影響冷卻液正常循環的同時,可以適當地添加一定量地防腐添加劑來抑制銹蝕。

⑶保持各液壓元件結合面的正常間隙

在制造或修理液壓缸的主要零件(如缸體、活塞桿等)時,應按照裝配尺寸的公差下限值進行裝配,實踐證明,這樣可以很好地減少氣蝕現象的發生。如果液壓元件已經出現氣蝕現象,則只能采用金相砂紙拋光技術除去氣蝕的麻點和表面積炭,切不可用一般的細砂紙進行打磨處理。

⑷維修時要注意排氣

液壓缸在維修后,應使液壓系統平穩地運轉一定的時間,以使液壓系統中的液壓油得到充分循環;必要時,可將液壓缸進油管(或回油管)拆開,使液壓油溢出,以達到單只液壓缸排氣的效果。