液压缸气蚀

液压缸气蚀是任何液压系统的噩梦，会导致一系列破坏性问题，最终会破坏液压系统中的关键（且成本高昂）组件。虽然大多数人将气蚀问题与泵和马达联系起来，但气蚀也可能是液压缸的问题。为了最大限度地减少或消除气蚀损坏，了解它的工作原理以及它会导致什么样的损坏是很好的起点。然而，处理气蚀问题最明智的方法是采取预防措施。

气蚀的定义

对空化最简单的解释是液体中气泡中存在气体。在液压系统和组件（如泵或气缸）的情况下，所涉及的液体是传递压力的液压流体。在液压缸中，流体传递的压力用于线性驱动，只需按下按钮即可移动数千磅。显然，其中涉及非常高的压力。

当压力接近流体温度的饱和蒸汽压力时（例如，流体局部沸腾），充满溶解气体或蒸汽的气泡开始形成和增长。对于一个圆柱体，所有需要做的就是使流体低于大气压以形成气泡。

当这些气泡自行破裂（或内爆）时，结果会产生噪音、热量、严重的表面损坏以及对效率和生产力的负面影响。从本质上讲，气泡会产生强大的机械冲击，导致微射流撞击附近的金属。当气泡到达低压区域并导致其中的蒸汽冷凝时，就会发生内爆。金属在被称为气蚀、气蚀磨损或气蚀点蚀的过程中开始磨损。

当空气被困在液压油中时，也会发生气穴现象（一种称为充气的现象）。随着压力的增加（例如，当杆在液压缸的端盖上闭合时），气泡会猛烈地破裂。在液压缸中，当活塞快速伸出时，尤其是当它试图停止超速负载时，气蚀最常发生在活塞的盖侧。当杆指向下方同时在末端支撑重的拉伸载荷时也会发生这种情况。一些专家会争辩说，这不是真正的空化，但它的效果是一样的。

识别空化

检测液压缸中空化的最简单方法之一是通过声音：当空化气泡内爆时，您可以听到强烈的嘎嘎声。您还会注意到受气蚀影响的零件表面出现点蚀；在液压缸的情况下，可以在杆的表面和气缸的内表面找到。

气蚀引起的问题

气蚀会导致整个液压系统以及液压缸出现多个问题。其中包括关键表面加速磨损、密封失效、产生多余热量、液压油质量下降和润滑问题。

加速表面磨损

由气蚀引起的最严重的问题之一是表面磨损，有时也称为点蚀。请记住，蒸汽气泡几乎在分子水平内爆，在非常小的区域内释放出巨大的力。这会导致高应力——高到足以从与这些气泡相邻的表面去除金属的应力。结果是表面点蚀和内部产生的污染形式的高度加速磨损。从表面去除的金属颗粒会留在系统内，并会导致形成更多的空化气泡。

密封过早失效

此外，请记住，表面光洁度在许多应用中可能是一个重要因素，尤其是对于液压缸。在为液压缸选择合适的密封件时，杆的表面光洁度至关重要。如果杆由于气蚀而出现点蚀，则会导致密封件过早磨损。随着密封件开始磨损，液压油可能会泄漏（降低性能），并且灰尘和湿气等环境污染物会进入内部。

过热

气泡内爆也会导致高温，有时高达 5,000°F。此外，由于表面受损，流体流过时会增加摩擦。这种摩擦不仅会导致系统损失和效率降低，还会导致不必要的热量产生。这也是为什么过热也可能是气蚀的重要指标的原因之一。

降低流体质量

由于气蚀可能导致高温，液压油很可能会退化（流体质量总体下降）。过热和高温会导致流体比正常老化更快，严重影响存在的添加剂，并降低流体的粘度。

缺乏润滑

液压油中存在气泡也会导致润滑不足，从而导致金属与金属接触和过早磨损。这种类型的磨损与直接由气蚀内爆和爆炸引起的磨损形式不同：它看起来像与金属部件运动一致的磨损，而不是点蚀。

防止气蚀

防止气蚀的方法之一在于温度控制。如果液压油太粘，压降将成为更大的问题；这种粘度增加可能是液压油温度低于理想温度的结果。此外，高温和低压也会导致气蚀，因此需要注意确保液压油尽可能接近理想的工作温度。在某些情况下，这可以像隔离液压管道以防止阳光直射一样简单。

管道损失可能导致气蚀，并且是由以下问题引起的：使用过多的配件、管道衬里或吸水管塌陷、垫圈突出到管道中、更换泵的系统容量太大或积聚管道内表面的固体。

另一种特别适用于液压缸的防止气蚀的方法是防止空气进入液压系统。例如，液压系统和某些部件在加注（或重新加注）后应适当放气，以释放系统内滞留的空气。当向系统中添加额外的流体时，应轻轻引入以防止飞溅和搅动——这两种情况都会使空气被流体夹带。此外，设计不当的液压油箱可能会无意中促使空气进入液压油中。

液压油中污染物颗粒的存在可以作为空化气泡形成的起点，因此保持液压油清洁和系统无污染物是一个很好的起点。这包括根据需要更换液压过滤器，过滤进入系统的任何液压油，并在检测到泄漏后立即解决。

修复气蚀造成的损坏

当零件由于气蚀而遭受表面损坏时，维修通常是失败的原因。对于具有圆形几何形状的零件，例如杆和圆柱体，点蚀损坏在被发现时通常太深而无法进行抛光，因为杆和圆柱体必须满足非常严格的表面条件和几何公差。除非迅速发现损坏，否则更换损坏的组件会更明智。对于因气蚀的副作用而损坏的密封件，更换密封件的唇缘可能就足够了。

结论

气蚀会造成如此多的损害：点蚀形式的加速表面磨损、密封过早失效、产生不必要的热量、液压油质量受损以及缺乏润滑会导致额外磨损。处理气蚀的最佳方法是采取措施防止它，因为一旦它对设备（包括液压缸）的表面造成严重破坏，即使不是不可能修复也可能非常困难。预防气蚀的措施是最明智的做法，通常可以包括基本的维护原则（例如，将空气排出系统，过滤液压油）。一旦液压缸开始发出嘎嘎声或变得比正常温度高，就该检查它们了。

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