空气污染对液压系统能耗的影响及措施

　　0前言

　　液压机械广泛应用于国民经济建设、国防发展等诸多方面。 液压传动使用程度的高低已经成为衡量一个国家工业发展水平高低的重要指标之一。 在液压机械的使用中，对其产生不利影响的因素有很多，其中空气污染对液压系统的影响越来越受到重视。 本文就空气污染对液压系统能耗的影响作深入分析，并且提出应对措施。

　　1 液压系统中空气的存在形式

　　空气在液压系统中主要以 3 种形式存在：自由空气、溶解空气、浸入空气。

　　自由空气是在系统中并未完全与液压油液相接触，而是被系统俘获的空气，例如被困于气泡中的空气就是自由空气。 溶解空气是溶解于油液的空气，这部分空气被油液所吸收。 浸入空气是悬浮在油液中的空气，常以小气泡形式存在。

　　其中三者的空气量是随着压力、温度等指标变化的， 且三者的变化速度很快， 变化示意图如图 1所示。

　　2 空气污染对液压系统能耗的影响

　　液压油中含有大量空气后，极容易产生气穴现象，从而破坏液压设备油腔内壁，造成设备损坏。 除此之外，还会造成液压系统耗能增加，效率下降。 主要表现在几个方面：

　　（1）泵工作效率降低

　　泵在工作中，由于吸入管路上有滤油器、油管等附件，增加油流阻力，使得泵吸入管路压力很低，当压力降低到一定程度时， 油液中的空气析出，形成气泡，从而占据空间，导致进入泵中的液压油的流量减少，泵的效率大幅度降低。 在泵内部当液压油逐渐向排出口运动的过程中，由于其压力逐渐增大，这些气泡中的空气又溶解于液压油内，气泡消失，气泡周围的液压油迅速填充这个区域，油液互相剧烈撞击，造成能量损失。 其所消耗的能量都来自于液压油泵。 最终，液压油泵的效率进一步降低。严重情况下，即使泵在转动也无法排出油液。

　　（2）系统能耗增大

　　在液压系统内， 执行机构推动负载运动之前，液压油必须先被压缩，以传递压力，在液压油被压缩过程中，液压系统不对负载做功。 用于预压缩所需要的能量就损失掉。 预压缩液压油所需要的能量

　　式中 P（V）———液压系统中的压力，是液压油体积预压缩量的函数；

　　V———液压油体积的被压缩量。

　　液压油中含有大量空气， 就会使液压系统在工作中的油液的刚度下降，体积弹性模量降低，可压缩量增大，从而导致系统在预压缩液压油时的能量 W增大。