在流動的液體中,因某點處的壓力低于空氣分離壓而產生氣泡的現象,稱之為空穴現象?？昭ìF象使液壓裝置產生噪聲和振動,使金屬表面受到腐蝕。本文興迪源機械帶來空穴現象產生的機理及減小措施。
一、油液的空氣分離壓和飽和蒸氣壓：
為了了解空穴現象產生的機理,先介紹一下液壓油的空氣分離壓和飽和蒸氣壓。
油液中都溶解有一定量的空氣,一般溶解5%-6%(體積分數)的空氣,油液能溶解的空氣量與絕對壓力成正比,在大氣壓下正常溶解于油液中的空氣,當壓力低于大氣壓時,就成為過飽和狀態。在一定的溫度下,如壓力降低到某一值時,過飽和的空氣將從油液中分離 出來形成氣泡,這一壓力值稱為該溫度下的空氣分離壓。
含有氣泡的液壓油的體積彈性模量將減小,所含的氣泡越多,液壓油的體積彈性模量將越低。
當液壓油在某溫度下的壓力低于某一數值時,油液本身迅速汽化,產生大量蒸氣氣泡，這時的壓力稱為液壓油在該溫度下的飽和蒸氣壓。一般來說,液壓油的飽和蒸氣壓相當小 ，比空氣分離壓小得多,因此,要使液壓油不產生大量氣泡,它的壓力最低不得低于液壓油所在溫度下的空氣分離壓。
二、節流口處的空穴現象產生機理：
當液流流經如圖1-30所示的節流口的喉部位置時,根據伯努利方程,該處的壓力要降低。如壓力低于液壓油工作溫度下的空氣分離壓，溶解在油液中的空氣將迅速地大量分離出來，變成氣泡。這些氣泡隨著液流流到下游壓力較高的部位處時，會因承受不了高壓而破滅，產生局部的液壓沖擊，發出噪聲并引起振動，當附著在金屬表面上的氣泡破滅時，它所產生的局部高溫和高壓會使金屬剝落，使表面粗糙，或出現海綿狀的小洞穴，節流口下游部位常可發現這種腐蝕的痕跡，這種現象稱為氣蝕。
圖1-30節流口處的空穴現象
在液壓元件中，只要某點處的壓力低于液壓油所在溫度的空氣分離壓，就會產生空穴現象。如液壓泵中，當液壓泵吸油管直徑太小，吸油管阻力太大，濾網堵塞，或液壓泵轉速過高，因而使其吸油腔的壓力低于液壓油工作溫度下的空氣分離壓時，液壓泵便產生空穴現象，使液壓泵吸油不足，流量下降，噪聲激增，輸出流量和壓力劇烈波動，系統無法穩定地工作，嚴重時使泵的機件腐蝕，出現氣蝕現象。
三、減小空穴現象的措施：
在液壓系統中的任何地方，只要壓力低于空氣分離壓，就會發生空穴現象。為了防止空穴現象的產生，就是要防止液壓系統中的壓力過度降低。具體措施有：
1）減小流經節流小孔前后的壓力差，一般希望小孔前后的壓力比P1/P2<3.5；
2）正確設計液壓泵的結構參數，適當加大吸油管內徑，使吸油管中液流速度不致太高，盡量避免急劇轉彎或存在局部狹窄處，接頭應有良好的密封，過濾器要及時清洗或更換濾芯以防堵塞，對高壓泵宜設置輔助泵向液壓泵的吸油口供應足夠的低壓油；
3）提高零件的抗氣蝕能力一增加零件的機械強度，采用抗腐蝕能力強的金屬材料，提高零件的表面加工質量等。
【興迪源機械簡介】
興迪源機械(Xingdi Machinery)是一家專注流體壓力成形技術的鍛壓設備制造企業。自2007年創立以來，興迪源機械一直致力于內高壓成形的技術創新和產品研發。主營產品范圍從生產普通液壓設備，現今發展至生產、研發國內頂尖流體壓力成形技術的鍛壓設備。
興迪源機械是先進輕量化成形技術的提供者，從產品研發、設備生產、模具研制、方案定制，直至最終交付及提供增值服務，我們為客戶提供的不僅僅是一臺液壓設備，而是一整套智能制造成形方案。
部分文段和圖片摘自：
《液壓與氣壓傳動》
作者：左健民
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