气泡对液压系统的危害及其对策

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：