液压冲击是指在液压系统中,由于某种原因引起油液的压力在瞬间急剧上升的现象。这种冲击通常发生在液压系统突然启动、停机、变速或换向时,此时阀口突然关闭或动作突然停止,流动液体和运动部件的惯性导致系统内瞬时形成很高的峰值压力。
液压冲击的主要原因是液压速度的急剧变化和运动部件的惯性力。当导管内的油液以某一速度运动时,若在某一瞬间迅速截断油液流动的通道(如关闭阀门),则油液的流速会从某一数值在某一瞬间突然降至零,此时油液流动的动能将转化为油液的挤压能,从而使压力急剧升高,造成液压冲击。
液压冲击对液压系统的危害包括:
元件损坏:
液压系统中的很多元部件如管道、仪表等会因受到过高的液压冲击力而遭到破坏。一般来说,液压冲击产生的峰值压力可高达正常工作压力的3~4倍,重则致使管路破裂、液压元件和测量仪表损坏,轻者也可使仪器精密度下降。
振动和噪声:
液压冲击会引起振动和噪声,导致密封装置、管路等液压元件的损坏,有时还会使某些元件(如压力继电器、顺序阀)产生误动作,影响系统的正常工作。
系统稳定性:
高速运动的部件突然被制动,其惯性力也会引起系统中的压力冲击,例如油缸部件换向时,换向阀迅速关闭油缸原来的排油管路,活塞由于惯性作用仍在运动,从而引起压力急剧上升,造成压力冲击。
为了减小液压冲击的危害,可以采取以下措施:
延长阀门关闭和运动部件换向制动时间:
当阀门关闭和运动部件换向制动时间大于0.3秒时,液压冲击会大大减小。可以使用换向时间可调的换向阀,并通过调节阻尼以及控制通过先导阀的压力和流量来减缓主换向阀阀芯的换向速度。
限制管道内液体的流速和运动部件速度:
将管道内液体的流速限制在较低水平,如5.0m/s以下,运动部件速度一般小于10m/min,可以有效减小压力冲击波的传播。
加大管道内径或采用橡胶软管:
这可以减小压力冲击波在管道中的传播速度,同时降低液体的流速,从而减小瞬时压力峰值。
设置蓄能器:
在液压冲击源附近设置蓄能器,可以吸收和缓冲压力冲击波,使压力冲击波往复一次的时间短于阀门关闭时间,从而减小液压冲击。
通过以上措施,可以有效预防和控制液压冲击,保护液压系统的正常运行和元件的可靠性。