Кавитация — одна из самых опасных и коварных проблем, с которыми сталкиваются операторы и инженеры при работе с гидравлическими системами. Особенно часто она возникает в системах, где применяются двухсторонние гидрозамки (или гидравлические блокировочные клапаны). Эти компактные, но мощные элементы играют ключевую роль в удержании нагрузки и предотвращении самопроизвольного движения исполнительного механизма. Но при неправильной установке или подборе они могут стать причиной сильнейшей кавитации, способной вывести из строя и сам замок, и весь гидравлический контур.
Кавитация — это процесс образования паровых пузырьков в рабочей жидкости в зонах низкого давления, с их последующим схлопыванием в зоне высокого давления. При разрушении пузырьков высвобождается мощная энергия — локальный микровзрыв. Эти удары вызывают эрозию металлических поверхностей, шум, вибрации и со временем полностью разрушают элементы системы.
Наиболее уязвимы к кавитации:
· Гидроцилиндры и насосы,
· Сапуны и перепускные клапаны,
· Гидрозамки, особенно в линии «обратного» потока.
Если кавитация возникает в районе гидрозамка, она быстро повреждает седло клапана и створку, нарушает герметичность и делает невозможным удержание давления. В итоге замок перестаёт выполнять свою функцию — нагрузка может опускаться самопроизвольно или не фиксироваться.
Кавитация в области гидрозамка чаще всего появляется в обратной линии, при попытке сбросить давление из камеры цилиндра. Специалисты TITAN LOCK выделили ключевые причины, которые провоцируют этот эффект:
· Если давление сигнального канала (обычно с подачи) недостаточно для полноценного открытия клапана, жидкость сбрасывается неравномерно, создавая перепады давления. В этот момент в зоне сброса формируются области разрежения, где и возникает кавитация.
· Некоторые модели гидрозамков имеют слишком узкие внутренние каналы или не рассчитаны на заданный расход. При попытке быстрого слива объёма жидкости из цилиндра создаётся завихрение и локальные зоны пониженного давления. Этого достаточно, чтобы спровоцировать образование пузырьков пара.
· Гидрозамок должен устанавливаться как можно ближе к исполнительному механизму (например, цилиндру). Если он находится на удалении или между ним и цилиндром установлен элемент с узким проходом, давление может «проваливаться» на этом участке, формируя зону кавитации.
Чтобы максимально снизить риск кавитации при использовании гидрозамков, важно учитывать ряд инженерных и монтажных нюансов. Вот что нужно предусмотреть:
· Один из самых эффективных способов избежать кавитации — обеспечить стабильное и достаточное давление в сигнальной линии, которая управляет открытием гидрозамка. Давление должно с запасом (обычно 1,3–1,5× от давления открытия) преодолевать усилие пружины внутри замка. Это обеспечит полное и плавное открытие, без резких скачков потока.
· Современные производители предлагают модели с повышенной пропускной способностью — особенно это важно для цилиндров с большим рабочим объёмом. Чем выше расход, тем шире должен быть проход в гидрозамке, чтобы избежать турбулентности и скачков давления.
· Чем дальше установлен замок от исполнительного механизма, тем выше риск появления кавитации из-за гидравлических «провалов». Старайтесь монтировать замок прямо на порте цилиндра или использовать компактные встроенные решения, если позволяет конструкция.