[其他]液压系统中消除气穴的方法和装置

说明书

本发明涉及液压系统中消除气穴的方法和装置。

在液压系统中，流速和压力改变的部位是很多的。当某处的压力降至油液的气体分离压时就会产生气穴。

气穴发生后，随油流入较高压力区时破灭，破灭时产生局部的高压和高温。由于高温促使油液密度和粘度下降，并使油液发生氧化、酸化逐步变质，从而缩短油的使用寿命;同时对液压部件产生物理化学性点蚀。高压点不断打击部件的表面;使之产生疲劳性点蚀，二种点蚀总称为气穴腐蚀。这样长期下去使部件遭受损坏。

气穴的产生，还使液压系统产生振动和噪声，使系统的稳定性变坏，油缸的刚度、执行件的动作精度和油泵容积效率都下降，节流部位产生气穴阻塞和使系统的动态性能变坏等严重问题。

因此，气穴现象被从事液压研究、液压工业和应用领域中的人们所重视，但至今对气穴问题还没有获得令人满意的解决途径。

本发明以前，日本特许厅公开了一种液压装置（JP-A-58-119305），该装置是在油泵及系统运行过程当中除气，即动态除气。但是，当有效地除去油中溶解气体时，势必使油箱压力很低，这样油泵的工作条件就会严重恶化，甚至不能正常运行。若为了使油泵能正常运行，就必须使油箱压力升高，但是不能有效地消除油中气体。因此，该装置是没有实用价值的。

本发明的目的旨在提供一种能较完全地消除气穴的积极方法和有实用价值的装置。

本发明的要点是：利用了混合及溶解于油中的气体、水分和易挥发物的分离压与油的饱和蒸气压相差很大这一特点，通过容积变化方法和真空技术，将空气、水分和易挥发物迅速从油中分离出去的一种液压油预处理方法。由于排除了空气、水分和易挥发物，气穴就不会产生。由于本发明采用静态处理方法，不仅能确保将液压油中的空气、水分、易挥发物较完全地清除出去，而且能确保油泵入口的各种工作压力，因此具有很大的实用价值。根据这种方法，本发明设计了相应的液压油静态预处理装置，该装置主要包括：密封式容器、脱气器、容积变化器、温度控制器以及输入和输出液压油管路。

以下结合附图通过最佳实施例对本发明作进一步详细叙述：

附图为本装置结构原理示意图。其中密封式容器即密封箱（1），顶部接出管路与真空截止阀（6）相接通，阀（6）与四通相接通，四通的其它三通道分别与真空截止阀（7）、（8）、（9）相接通。阀（7）与真空压力表（5）相接;阀（8）与真空泵（4）相接通;阀（9）与平衡管道（图中虚线所示）相接至三通。三通的另一接口与截止阀（10）相接，阀（10）与气源（3）相接通，三通的其余一个通口与气囊（2）相接通。气囊外有限位罩（11）。图中：（1）为密封式容器即密封箱;真空泵（4）、真空压力表（5）、真空截止阀（6）、（7）、（8）和（9）共同组成脱气器;气囊（2）、气源（3）、截止阀（9）、（10）和限位罩（11）共同组成容积变化器;（14）为温度控制器。

密封式容器即密封箱（1），其上部内壁呈凸起形状或向上倾斜的其它形式，以便气体向顶部集中排出。气囊（2）的要求如下：它不仅要求能胀大，而且要求能缩小;其大小能满足系统执行件对油量变化要求;其材料要富有弹性和耐油性;气囊的密封性能要好，不允许气囊中气体进入油中;气囊可以是袋形、多重折叠式袋或波纹管形。气囊还可以为皮囊，也可以为皮膜、金属膜、金属波纹管、活塞或蓄能器等所代替。限位罩（11）是为了保护气囊，以避免过分膨胀而损坏，同时能保证油顺利进出。油温控制器（14）能使油箱有合适的控制温度。（12）为泵回油管，（13）为泵（17）的供油管，若系统不能满足真空要求，则可在（12）、（13）处加置能满足真空要求的二通阀。（16）为加油口的截止阀。在主油泵（17）需加压强迫供油的情况下，若泵轴的密封不能耐受泵进口供油压力（这里指容器压力），则可把泵（17）的泄漏油选用小型变量泵（15）强迫回到密封箱（1）。本装置要求有良好的密封性能。