Wie lässt sich Kavitation in hydraulischen Systemen verhindern?

In Hydrauliksystemen bezeichnet Kavitation ein Phänomen, bei dem rasche Druckänderungen im Öl zur Bildung kleiner, dampfgefüllter Hohlräume an Stellen mit relativ niedrigem Druck führen. Sobald der Druck unter den Sättigungsdampfdruck bei der Betriebstemperatur des Öls sinkt, entstehen rasch zahlreiche dieser Hohlräume. Die daraus resultierende große Menge an Luftblasen kann zu einer Unterbrechung des Ölflusses in Rohrleitungen oder Hydraulikelementen führen.

Kavitation tritt üblicherweise am Ein- und Ausgang von Ventilen und Pumpen auf. Wenn Öl durch einen verengten Ventilkanal strömt, erhöht sich die Strömungsgeschwindigkeit und der Öldruck sinkt, wodurch Kavitation entsteht. Dieses Phänomen tritt außerdem auf, wenn die Pumpe zu hoch installiert ist, der Ansaugwiderstand aufgrund eines zu kleinen Innendurchmessers des Saugrohrs zu hoch ist oder die Ölansaugung aufgrund einer zu hohen Pumpendrehzahl unzureichend ist.

Luftblasen, die sich in einem Bereich mit hohem Öldruck bewegen, platzen aufgrund des hohen Drucks sofort. Die umgebenden Flüssigkeitspartikel kompensieren die Blasen mit hoher Geschwindigkeit, wodurch die Kollision dieser Partikel einen teilweisen hydraulischen Stoß erzeugt. Infolgedessen steigen Druck und Temperatur in diesem Bereich stark an, was zu spürbaren Erschütterungen und Geräuschen führt.

An der umgebenden dicken Wand, wo sich Hohlräume bilden und die Oberfläche der Elemente, lösen sich oberflächliche Metallpartikel ab, bedingt durch die langfristige Einwirkung von hydraulischen Stößen und hohen Temperaturen sowie die extrem korrosive Wirkung der Gase aus dem Öl.

Nachdem wir das Phänomen der Kavitation und seine negativen Folgen erläutert haben, möchten wir Ihnen gerne unser Wissen und unsere Erfahrung darüber weitergeben, wie man dieses Phänomen verhindern kann.

【1】Verringern Sie den Druckabfall an der Stelle, an der durch kleine Löcher und Zwischenräume strömt: Das erwartete Druckverhältnis des Strömungsdrucks vor und nach den Löchern und Zwischenräumen beträgt p1/p2 < 3,50.
【2】Definieren Sie den Durchmesser des Ansaugrohrs der Hydraulikpumpe angemessen und begrenzen Sie die Strömungsgeschwindigkeit des Fluids im Rohr in vielerlei Hinsicht; verringern Sie die Saughöhe der Pumpe und reduzieren Sie die Druckschäden an der Einlassleitung so weit wie möglich.
【3】Wählen Sie ein hochwertiges, luftdichtes T-Stück und verwenden Sie eine Hochdruckwasserpumpe als Hilfspumpe zur Ölzufuhr.
【4】Verwenden Sie möglichst ausschließlich gerade Rohre im System und vermeiden Sie scharfe Kurven und teilweise verengte Schlitze.
【5】Verbesserung der Beständigkeit des Elements gegenüber Gasätzung.