液压系统中的“害虫”及除害方法

　　随着现代化生产和科学技术的进步，液压传动领域向着成本低、体积小、寿命长、自动化程度高、可靠性好等方向发展已成为一种必然趋势。为此而展开的研究课题很多，作者就油中气泡的形成、危害及去除技术等有关问题作一简要叙述。

　　1、油中气泡的来源及其对系统的危害

　　(1)气泡的来源

　　液压油在生产、储运以及系统在大气压力下工作，因此油液中含有空气是不可避免的。往往把油中空气称之为掺混空气，掺混空气是以直径很小的球状气泡悬浮于油中，掺混空气的生成有两条途径：

　　①主要是通过油箱和泵的吸入管掺混入油内，如油箱油面太低，泵吸入管口半露于油面或淹深很浅时，均可将空气吸入;若泵的进油管路漏气，则大量的空气会被吸入;再如系统回油管口高于油箱油面时，高速喷射的系统回油卷带着空气进入油中，又再度经油泵带入系统。

　　②实践虽然证明溶解于油液中的空气，对油的物理性质没有什么直接的影响。但溶解了一定数量的空气处于饱和状态的油液，流经节流口或泵入口段，当绝对压力下降到油液的空气分离压时，油中过饱和的空气就会被析出，使本来溶解于油中的微细气泡聚集成较大的气泡出现在系统中。

　　(2)对系统的危害

　　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，主要有以下几个方面：

　　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，在没有空气混入的场合下，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认为油是非压缩性流体，而不考虑其压缩性。一旦油中混入空气，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。如果气体不溶解于油中，其绝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，其周围的油便会产生燃烧，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几个主要方面：

　　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10℃，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生成酸性化合物，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，所以更容易产生渣泥，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。一般希望油温能在90℃以下，使其具有好的化学稳定性。