工程机械液压系统中穴蚀的现象

wyl2008

因工程机械液压元件精度高、相对运动部件间配合问隙小，产生穴蚀后会导致配合表面变黑甚至出现小坑使闽芯卡住，压力失调。缸套穴蚀较重时，受损区会出现较深的形状不规则的凹点。
在对一台ZL50C装载机进行H级保养时，发现柴油机缸套特别是它受推力的一侧有蜂窝状的孔穴，在拆洗变速操纵阀、分配间等液压阀时发现其中的配合表面变黑并有划伤和小坑，这是穴蚀现象。穴蚀的产生是由于当油液压力低于油气分离压时，溶于油液中析出的气体在油液中形成‘空穴”，当压力再次高至某一定值时，这些气泡在压力的作用下立即爆裂，从而产生高温、高压，作用到零件表面时，会使零件损坏。
因工程机械液压元件精度高、相对运动部件间配合问隙小，产生穴蚀后会导致配合表面变黑甚至出现小坑使闽芯卡住，压力失调。缸套穴蚀较重时，受损区会出现较深的形状不规则的凹点，就好像缸套表面被强酸腐蚀过一样；穴蚀现象最严重时，四点会穿透缸套壁，使机体内的冷却液体进人气缸，导致发动机发生严重事故。穴蚀与其他型式的腐蚀联合作用时，损坏速度将成倍乃至几十倍地增长。
影响工程机械液压系统穴蚀的主要因素
6 M3 a" Q/ D- @& m) u+ y7 r5 t2 ^(1)油液质量。如果油液抗泡沫性差，易于汽化并形成泡沫，就容易引起穴蚀。
5 h  c- U# t' Q$ ^9 B" [+ H(2)油位过高或过低。油位过高，油液受机械搅拌而易使气体溶在油液内；油位过低，工作泵易吸人空气导致循环油液流量不足，加大了油液中空气或水形成气泡的机率。例如，变速器油位过低，在变速泵进口处的压力会低于油的汽化压力，油液便汽化或蒸发，析出气泡，这些气泡流到高压区会迅速破裂从而产生穴蚀现象。
(3)油液过热。油温过高，油液易汽化，水分蒸发，泡沫与空气泡增多，穴蚀现象增加。
(4)油液压力的变化频率高。压力变化的频率直接影响空气泡的形成与破裂速度，压力变化频率高的部位，穴蚀速度快。如工程机械作业时需不停地操纵动臂和铲斗，因而分配阀阀芯与油道相对应的位置处，因压力变化频率高，穴蚀现象也最严重，全部变黑形成积炭且有小坑和划伤。
(5)冷却水质量不佳。当冷却水中含有腐蚀介质（如酸根离子）时，会形成腐蚀与穴蚀的联合作用，加速穴蚀速度。
  k; R; ?2 \2 r(6)空气和水分侵入油液。侵人油液系统的空气和水分愈多，产生穴蚀的范围愈广。空气侵人的渠道主要是泵的吸油口及管接头处因密封不严，导致空气进人系统。水分侵人的主要渠道是怕冷却器内漏。
(7)冷却系统的保养欠佳。对缸套穴蚀有较大影响的是散热器压力盖和节温器，一个好的散热器压力盖可以保持冷却液的压力比蒸气压力高，从而可以减少穴蚀的产生。而节温器使冷却液保持在合适的温度范围，可以降低气泡破裂时的能量，因此若保养不良造成温度、压力失常会加速穴蚀的速度。
(8)使用条件。工程机械的工作过程粗暴，特别是柴油机，最大爆发压力大，引起侧向敲击力相应增大，从而引起穴蚀增加。
" r8 i# H; y4 [预防穴蚀的主要措施
(1)选用的油液要保证油品质量和适宜的粘度。严格按油尺标准加油，保持系统清洁。加油时必须注意清洁，切勿带进水分和杂质；加冷却水时，水中一定不要含腐蚀物质。工程机械的各种油液油尺均标有上限和下限刻度，控制油量的正常标准有利于降低穴蚀。应定期清洗磁铁粗滤器，更换各种滤芯，保持油液清洁。注意检查油位。油质和油色，如果发现工程机械液压系统中有水珠、油液变成乳白色或油液呈泡沫状时，应仔细查找水和空气的来源，检查油冷却器和各管接头处的密封性。
(2)防止油温过高，合理设计散热系统，保证油温正常。如果出现故障，应进行分析，及时排除。如出现油路不畅通，冷却水过少或内、外泄漏时，应立即排除。
(3)减少液压冲击。操纵各液压操纵阀、分配间不宜过快、过猛，也不宜过于频繁地加大油门，以减轻液压冲击。
, ^$ A9 _) \  {: E(4)保持各结合面的正常问隙。在制造或修理时，按装配的公差下限装配可以减少穴蚀的影响。如已发生穴蚀现象，只能用金相纸抛光除去积炭，切不可用一般的细砂纸打磨。
% E) a3 _) u, n: g(5)正确保养冷却系统。保证散热器压力盖完好并能正常工作，可以减少穴蚀的产生；让冷却系统的温度保持在合适的范围，以降低气泡破裂的能量；使用适量的冷却液添加剂，可抑制锈蚀作用。
1 r2 c  Z' ]. ?/ `4 l(6)操作过程要平稳，避免压力冲击。
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