液压油系统中气蚀的形成原因

很多小伙伴想必都知道吸空（气穴）对液压系统和元件的危害：吸空（气穴）会严重影响液压系统和元件的性能，造成系统振动、异响，降低液压元件的效率，大大缩短其寿命。那么，吸空（气穴）到底是怎么发生的？对液压系统和元件真的就有那么大的影响吗？ 

1：几个小伙伴常用又易混淆的液压现象
a：吸空：从名字上来看是指液压元件吸入了空气，很多小伙伴认为因为密封不好才会吸入空气发生吸空，其实不然，空气可能是被从系统外吸入（密封不好）也可能到是吸油压力过低溶解在油液中空气溢出（气穴）产生，还有一种是补油不充分造成（气穴）。吸空多针对泵、马达、油缸等动力或执行元件来讲的一个概念！

b：气穴：当流动液体某处的压力低于空气分离压时，原来溶解在液体中的空气会游离出来，在液体中产生大量气泡，这种现象称作“气穴”。由此，想必小伙伴们可以看出来：不只是泵、马达、油缸等动力或执行元件会发生气穴，对于阀等控制元件也会发生气穴（只要某处压力低于空气分离压）。

C：气蚀：这个名字叫得相当贴切，字面理解就是“气体”对金属表面的腐蚀。实际上，气蚀是伴随着一系列物理和化学变化而发生的现象，首先是吸空或气穴发生在油液中产生气泡，这些气泡到达高压油液区被高压绝热压缩，迅速土崩瓦解，局部产生非常高的温度和冲击压力。这一方面造成元件的局部疲劳，另一方面又使油液变质，对元件产生化学腐蚀。因而使元件表面受到侵蚀、剥落或出现蜂窝（或者海绵状）的许多小洞穴。这种现象就是气蚀。

 搞清楚了这三个概念，接下来咱们来重点聊聊气蚀产生的过程。

要想搞清楚气蚀，不得不与小伙伴们说说液体的空气分离压和饱和蒸汽压。

2：空气分离压和饱和蒸汽压
对于任何液体，当然液压油也不例外，都不可避免地会或多或少溶解有一定量的空气。空气除了溶解在油液中，还会以气泡的形式混合在油液中。通常情况下，空气在油液中的溶解度与液体的绝对压力成正比，与温度成反比。
在一定的温度下，当液体的压力低于某值时，溶解在液体中空气会突然地迅速从液体中分离出来，产生大量的气泡，这个压力称为液体在这一温度下的空气分离压。

当压力继续下降而低于一定数值时，液体本身便迅速汽化，产生大量蒸气，这时的压力称为该液体在该温度下的饱和蒸汽压。一般来说，饱和蒸汽压要比空气分离压小得多。

由此，小伙伴们可以看出，油液中的气泡不只是由于密封不好，泵或油缸等从外界吸进了液压系统。只要系统中某处的压力瞬间低于空气分离压，就会产生空气，发生气穴。

3：油液中气泡产生的四种情况
a：密封不良，吸入系统外空气；
b：系统安装后，调试中排气不彻底，残留空气；
c：气穴发生，导致气泡产生，内生出的空气；
无论是何种原因产生的气泡，如果没能及时排除系统，都可能*终发生气蚀现象，影响系统性能，导致元件损坏，大大降低系统及元件的寿命。

4：液压系统中产生气穴的位置
a：泵的吸油口，这个很好理解，吸油不畅造成吸油压力过低，产生气穴；
B：阀的节流口，这个可以根据流体的能量方程去理解；
C：马达、油缸补油不充分的地方；
D：管路中，管径突变的位置，这个也可以根据流体去理解；

5：气蚀的产生
如果前的吸空，气穴是飓风闪电的话，气蚀可以看作*后的大暴雨。吸空和气穴是因，气蚀是果。下面是一些“淘液压”在工作中遇到的汽蚀图片，分享给大家，希望小伙伴能切实认识到汽蚀的危害，在系统设计及后期的故障诊断中有所帮助。

6：*后再强调两点：
1：汽蚀发生的两个充分条件
a：油液中大量的气泡
b：油液压力的突变

2：气泡的产生原因可能是吸入的空气（吸空）也可能是压力过低产生的（气穴），详细的分析请见上一期“汽蚀的形成及典型的汽蚀图片”。关于吸空，我们应该消除一个经常性的误解：吸空就是因为吸油管路漏气，其实不然，吸油管路即使密封良好，同样会有可能吸入空气。

案例分享：吸油管路设计不当造成的汽蚀
这是一个压机液压系统的油箱，使用的是大排量轴向柱塞泵，压机在使用中液压系统出现异响，*后泵无法正常建立压力。该系统存在如下几个方面的问题：
1：吸油管口没有45度切口；
2：泄油管与吸油管距离太近，没有分开布置到不同的区域；
3：吸油管口距离油箱底部及油箱侧壁太近；

这样的结构布置，会带来如下的问题：
1：吸油管入口处流速会过快；
2：泄油没有经过充分的冷却及消泡即被吸入泵内；

这样设计的结果，出现吸空、气穴*终发生气蚀就不意外了。

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