油圧システムにおいて、キャビテーションとは、油中の急激な圧力変化によって、比較的圧力の低い箇所に小さな蒸気を含んだ空洞が形成される現象です。圧力が油の作動温度における飽和蒸気レベルを下回ると、多数の蒸気を含んだ空洞が瞬時に発生します。その結果、大量の気泡が発生し、配管や油圧部品内の油の供給が停止します。
キャビテーション現象は、通常、バルブとポンプの入口と出口で発生します。油がバルブの狭い通路を通過すると、流体速度が増加し、油圧が低下するため、キャビテーションが発生します。また、この現象は、ポンプが過大な高さに設置されている場合、吸入管の内径が小さすぎて油の吸収抵抗が大きすぎる場合、またはポンプの回転速度が速すぎて油の吸収が不十分な場合にも発生します。
油とともに高圧領域を移動する気泡は、高圧の影響で急速に破裂し、周囲の液体粒子が高速で気泡を補填します。この際、これらの粒子間の高速衝突により部分的な水圧衝撃が発生します。その結果、部分的に圧力と温度が急上昇し、振動や騒音が発生します。
空洞が凝固している周囲の厚い壁と要素の表面では、長期間の水圧衝撃と高温、および油から発生するガスによる極めて強い腐食作用により、表面の金属粒子が剥がれ落ちます。
キャビテーション現象とその悪影響について説明した後、キャビテーションの発生を防ぐ方法に関する当社の知識と経験を喜んで共有いたします。
【1】小孔や隙間を流れる箇所の圧力損失を低減する：小孔や隙間の前後の圧力比はp1/p2 < 3.50となることが期待される。
【2】油圧ポンプの吸込管の直径を適切に決め、さまざまな面で管内の流体速度を制限し、ポンプの吸入高さを下げ、入口ラインへの圧力による損傷を可能な限り減らします。
【3】高品質の気密性T型接合部を選択し、高圧水ポンプを補助ポンプとして利用してオイルを供給します。
【4】システム内では、急な曲がりや部分的に狭いスリットを避け、すべて直管にするようにしてください。
【5】ガスエッチングに対する素子の耐性を向上
投稿日時: 2020年9月21日