液压叶片泵: 了解和预防气蚀损坏
液压叶片泵中的气蚀
气蚀是当液体压力低于其蒸气压时 液压泵中发生的一种现象,导致液体汽化
并形成气泡。
当这些气泡到达高压区域时,它们就会破裂,内爆并产生冲击波,从而损坏泵。
问题的根本原因是泵吸入管路的限制。这种限制会增加真空度,
导致流体中截留的空气被抽出并在吸入管路中形成气泡。
当这些气泡从泵的低压侧传递到高压侧时,它们在压力的作用下破裂并内爆。
这会导致小爆炸和高热,从而损坏金属端口板,有时会熔化金属,损害其完整性。
由于这种连续状态,泵会产生高音调的呜呜噪音。
随着时间的推移,金属随着液压油逐渐被去除,在端口板上留下一个空的凹处。
这种现象的反复出现会导致孔扩大并最终导致泵失效。
流体的曝气也会导致气蚀,但它会伴随其他症状,例如更不稳定的噪音、
像研磨或隆隆声。曝气可能是由于吸入管路泄漏导致空气进入,或者空气从外部进入,
例如通过未浸没在水库土壤表面以下的返回管线。
在曝气的情况下,可以在油和储层中目视看到泡沫。
液压叶片泵的气蚀症状
噪音:气蚀会导致泵发出巨大的嘎嘎声。
振动:由于气泡破裂产生的冲击波,泵可能会过度振动。
性能下降:气蚀会降低泵的流量和压力。
损坏泵:内爆的气泡会损坏泵的叶轮、外壳和其他部件。
气蚀的类型
气蚀主要有两种类型:
蒸气空化:这是最常见的空化类型,当液体压力低于其蒸气压时就会发生,
导致液体中形成气泡。这些气泡随后会剧烈破裂,从而损坏周围的材料。
气穴现象常见于螺旋桨、泵和阀门中。
气态空化:当溶解的气体由于压力下降而从溶液中逸出时,就会发生这种类型的空化。
气态空化比蒸气空化少见,但仍会对材料造成损坏。
气穴现象常见于管道和流体轴承中。
除了这两种主要类型外,还有其他几种类型的空化,例如:
惯性空化:当液体快速加速或减速时会发生这种类型,这会导致液体中形成气泡。
声空化:当声波在液体中产生气泡时,就会发生这种类型的空化。
摩擦空化:当两个表面在液体中相互摩擦时,就会发生这种类型的空化,这会导致液体中形成气泡。
如何防止液压叶片泵气蚀
材质强化:
(1)优化叶片泵配流盘材质,选择强度更高的
材质比铝合金增强高压、高速条件下的抗气蚀能力。
分配盘表面电镀也可以提高其强度,但需要仔细考虑制造成本和产品质量。
阻尼孔或凹槽:
(2)在潜在的易发生空化的位置引入小阻尼孔或凹槽,以减缓爆破冲击时气泡的析出。
这种方法有助于减少气泡破裂对泵体造成的结构损坏,
但需要仔细考虑制造工艺的变化和加工成本的增加。
流体动力学优化:
(3)通过优化定子曲线,解决泵腔内油流不稳定造成的气蚀问题,
提高制造精度,改进后处理方法。
这种方法旨在增强叶片泵的整体动态特性,
最大限度地减少泵腔内流体运动的不稳定性,并减少气蚀对流盘的损坏。
从本质上讲,通过彻底的维护实践来主动预防气蚀不仅仅是
建议 – 这是对泵的持续效率和寿命的战略投资。
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