油中气泡的来源及其对液压系统的危害有哪些

　　油中气泡的存在会对系统产生哪些负面影响?如何追溯这些气泡的来源?

　　一、气泡的来源

　　在液压油的生产、储运及其于大气压力环境下运作的过程中，油液中混入空气的现象难以避免，我们通常将这部分空气称为油中掺混气体。

　　而掺混空气是以直径很小的球状气泡悬浮于油中。这些气体的掺入主要有两大源头：

　　一是通过油箱及泵的吸入管道进入油液。例如，当油箱的油位过低，导致泵的吸入管口部分或完全暴露于油面之上，或者仅仅浅浅地浸入油液中时，空气便可能被吸入;若泵的进油管道存在泄漏，则会有大量空气被吸入系统中;此外，当系统的回油管口高于油箱油面时，高速喷回的油液会携带空气一同进入油中，随后这些空气又会被油泵再次带入整个液压系统。

　　另一方面，虽然溶解于油液中的空气本身对油的物理性质不产生直接影响，但当油液中含有一定量的饱和空气时，一旦其流经节流口或泵的入口段，由于这些位置的压力降低至油液的空气分离压力以下，油中原本溶解的过量空气就会被析出，形成原本溶解于油中的微小气泡汇聚成较大的气泡，从而在系统中显现出来。

　　二、气泡的对系统的危害

　　1.造成系统工作不 良

　　在液压传动体系中，油液作为动力传递介质，在纯净无空气掺杂的情况下，油液的压缩率极低，大约在(5~7)x10-10立方米每牛顿，这意味着在压力上升10兆帕时，其体积仅缩减约0.625%。

　　因此，在常规液压系统中，我们通常将油液视为非压缩性流体，其压缩性可忽略不计。

　　然而，当油液中混入空气后，其压缩率会显著上升，原本油液所具备的高刚度或较大的体积弹性模量(即压缩率的倒数)会大幅下降。

　　这一现象对系统的工作可靠性构成了严重威胁，可能导致诸如自动控制系统失效、工作机构出现间歇运动以及加工件废品率上升等一系列问题。

　　2.引发油温升高

　　当气泡在泵等部件经历瞬间的压缩过程后，其内部温度会迅速飙升。若这些气体未溶解于油液中，我们可以利用计算近似得出其绝热压缩导致的温度上升高。

　　举例来说，一个初始温度为35℃的气泡，在受到3.5兆帕的压力作用后，其温度可能会激增至580℃。

　　气泡达到如此高温后，其周围的油液有可能因此点燃，成为系统油温急剧上升的关键因素。

　　另一方面，空气本身是不 良导体，当油液中混有气泡时，整体的导热系数会大幅下降。这意味着油液的冷 却效率会受到严重影响，进一步加剧油温的上升。

　　因此，油中气泡的存在不仅通过直接燃烧提升油温，还通过降低导热系数，减弱了油液的冷 却能力，从而对系统的热管理构成双重挑战。

　　3.导致气蚀的发生

　　当油液中的气泡被携带至高压区域时，它们会迅速经历体积的急剧收缩，随后重新液化，导致局部区域形成负压区或真空状态。

　　此时，周围的油液质点会以极高的速度涌入这一空间，以填补空缺，这一过程中质点间的相互撞击会产生极高的局部压力，形成液压冲击现象，该局部压力甚至可能攀升至数百乃至上千倍于大气压。

　　若这股强烈的液压冲击作用在固体壁面上，将可能导致壁面材料的剥落与侵蚀，这一过程被称为气蚀，它对液压系统的危害非常严重。

　　此外，油液中的气泡还会引发系统的振动加剧和噪声水平上升，同时降低泵的容积效率，对液压系统的整体性能造成不利影响。

　　三、智能甄别消泡算法

　　在液压系统中，油中气泡的存在是一个持续且不可避免的问题，其对系统性能和安全运行的潜在威胁不容忽视。

　　智火柴油液在线测系统产品采用了先进的智能甄别消泡算法，这一算法能够实时在线监测油液中的气泡情况。通过高精度的传感器和复杂的算法处理，系统能够准确测量和分析气泡的分布情况，及时捕捉到油液中气泡的微小变化，从而更准确地评估系统的健康状况。

　　并且能够在不间断监测油质状态的同时，有 效识别并排除气泡对数据的干扰，确保温度、粘度、水分等关键油液指标的测量准确无误，同时，通过监测这些指标的异常变化，间接反映出油液中气泡可能带来的其他潜在问题，为液压系统的稳定运行提供坚实的数据支持和故障预警。

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