（贵州航天特种车有限责任公司 贵州遵义 563108）
摘要：随着液压技术在各个领域中的广泛应用和发展，液压设备的可靠性运行显得更为突出和重要．液压系统在使用过程中，由于机械的自然磨损，以及使用保养不当或意外损坏等原因，常会发生各种各样的故障．液压冲击现象就是常见的故障之一。
关键词：液压系统；冲击压；危害；原因；措施
1.前言
液压传动与机械传动、电力传动等其他传动技术相比较,具有许多优点。同时液压传动也存在不少缺点,例如液压冲击现象等。它是在液压系统中,当突然关闭或开启液流通道时,在通道内液体压力发生急剧交替升降的波动过程。冲击压的危害不小，我们要采取有效的措施进行控制。
2．液压冲击的原因分析
2.1管内液流速度突变引起的液压冲击
在日常生活中,经常旋开和关闭水龙头,有些时候会遇到管路振动并能听到嗡嗡的声音,这种现象就是流速突变导致液压冲击的一种特殊情况。某容器与一管道相连,管道的另一端装有阀门K。当打开阀门K时,管道中液体以速度v流经阀门K排出,将管道中的阀门K突然关闭时,靠近阀门K的液体速度由v降为零,根据能量守恒定律,液体的瞬时动能全部转化为压力能,后面各层液体也因速度的突然变化将瞬时动能转化为压力能,但后面的压力能层层向前传,越往前传递压力能越大,直到靠近阀门K的这层液体,压力能达到最大,此时就出现了液流撞击声,在这一瞬间管道中的液体全部停止流动,而且处于压缩状态,由于管道内液体压力在前后压能差作用下,从前面反射到后面,此时管道前面(靠近阀门K)的液体压力迅速下降,管后的液体压力逐层上升,经一定的时间后,管道后面的液体压力又逐层向前传播,如此继续循环往复。但由于往复流动的能量损失所致,将逐渐衰减直到消失。
2.2运动部件制动或换向引起的液压冲击
液压缸中油液从阀门K1流入,使活塞和负载以速度v向右运动,油液从阀门K2流出。当突然关闭阀门K2时,油液被密闭在液压缸的右腔中,但由于活塞的惯性而使右腔内的油液受压而引起液压冲击。同时,活塞则受到右腔内油液压力产生的阻力而停止向右运动。同样的道理,液压缸换向工作时,运动的活塞由于惯性的作用也会引起系统中的液压冲击。
2.3其他原因
在闭环的液压系统中的液压马达在制动和换向时,由于排油管路突然被关闭,而液压马达由于惯性还在继续转动,将会引起压力急剧升高而产生液压冲击;压力阀调整不当,或发生故障也能引起液压冲击;油温过高,泄漏增加,节流阻尼作用减弱,系统中进入大量空气等原因也容易导致液压冲击的发生。
3.液压系统设计的注意问题
3.1液压冲击因素
液压冲击主要是由于急剧的速度变化、启动、停止或负载的突然变化造成的。而任何一台机器设备都会有这几个过程，因此液压冲击是普遍存在的，并且也是液压装置产生故障的原因之一，也是不可忽视问题。液压冲击主要发生在换向阀、油缸、油马达及管路中。减少换向阀的换向冲击的主要措施是着眼于滑阀的结构形状，或者设阻尼元件。减少油缸的液压冲击有两个途径，其一是在行程终端设置缓冲阀，以解决行程终端的液压冲击问题。其二是在油缸行程中途停止或换向时产生的液压冲击，可采用在油缸口附近装上2个小型（平衡活塞式）溢流阀即可达到目的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一般这个溢流阀的调整压力应比操作压力大5%～10%。上述措施同样适用于油马达回路。减少泵、阀和油缸之间的配管长度、弯曲、急剧扩大、急剧缩小，在易发生液压冲击的地方采用挠性软管，采用适当的储能器回路都是解决液压冲击行之有效的办法。对高压大流量系统有时要采取特殊防冲击措施。
3.2系统内部泄漏的分析
由于结构及零件间润滑的需要，除正常状态的单向阀及密封良好的油缸以外几乎所有的液压元件都存在着内部泄漏。内部泄漏量的大小几乎是与压力、粘度成比例的，因此它有一个适当的合理的数值存在。所以说，认为内泄漏量愈小愈好的看法是不对的。另外内泄漏对有些元件的正常工作是不可缺少的，如斜盘式轴向柱塞泵的滑靴与斜盘之间、缸体与配溜盘之间的静压平衡，恰恰就是内泄漏所维持的。如果错误的将油泵的泄油口堵死，甚至所接管路不符合要求，油泵的损坏报废将是不可避免的。
3.3液压元件的选择技巧
液压元件的主要技术参数指标是工作压力及流量。选择时，要按初步计算结果增加10%～15%来选取。这主要是考虑使用条件、使用方法及随使用时间的增加元件效率要有所降低的缘故。另外值得注意的是泵的选择问题。在选择参数中有额定值、最大值、不同压力下的流量等指标。一般是按额定转速、额定压力下额定流量来选取。如果不是额定转速应进行换算。当采用内燃机作为原动机时，要注意在不同工况下原动机转速特性对油泵流量的影响。
3.4液压系统设计中不可忽视的温度因素
目前绝大多数液压机械大多是采用石油系液压油作为传动介质。所以油液的工作温度的不当会造成严重的不良后果。当作发热验算时，应尽量使油箱温度在30～45℃范围内。若在55～80℃之间必须设油冷却器，而且要缩短换油时间。若循环温度在正常温度以下，应设加热器，以免启动时出现事故。
4.减小液压冲击的措施
4.1尽可能延长阀门关闭和运动部件制动换向的时间．实践证明，运动部件制动换向时间若能大于0.2s，冲击就大为减轻．在液压系统中采用换向时间可调的换向阀就可做到这一点．例如：将电液换向阀或换向阀采用带锥度台肩的阀心，可控制主阀心的移动速度，从而控制了换向时间．
4.2正确设计阀口，限制管道流速及运动部件速度，使运动部件制动时速度变化比较均匀。
4.3适当加大管道直径，尽量缩短管道长度．加大管道直径不仅可以降低流速，而且可以减小压力冲击波速度c值．缩短管道长度的目的是减小压力冲击波的传播时间ct，必要时还可在冲击区附近设置卸荷阀和安装蓄能器等缓冲装置来达到此目的．蓄能器不但缩短了压力波传播的距离，减小了相应的ct，还能吸收冲击压力．
4.4在油缸端部设置缓冲装置控制油缸端部的排油速度（如单向节流阀），使油缸运动到缸端停止时，平稳无冲击．在某些精度要求不高的工作机械上，也可以使液压缸两腔油路在换向阀回到中位时瞬时互通．
4.5采用软管，增加系统的弹性，以减少压力冲击。
5.结束语
综上所述，针对液压冲击的相关内容我们进行了分析，对于冲击压我们要引起必要的重视，降低冲击压所造成的影响。
参考文献：
[1]刘延俊．液压与气压传动[M]．北京：机械工业出版社，2016：32．
[2]张利平．液压传动系统及设计[M]．北京：化学工业出版社，2016：18-48．
论文作者:吴江
论文发表刊物:《电力设备》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/13
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