在液壓系統(tǒng)中,管路內(nèi)流動(dòng)的液體常常會(huì)因很快的換向和閥口的突然關(guān)閉,在管路內(nèi)形成一個(gè)很高的壓力峰值,這種現(xiàn)象叫液壓沖擊。
1液壓沖擊的危害
1)沖擊壓力可高達(dá)正常工作壓力的3~4倍,使液壓系統(tǒng)中的元件、管道、儀表等遭到破壞;
2)液壓沖擊使壓力繼電器誤發(fā)信號(hào),干擾液壓系統(tǒng)的正常工作,影響液壓系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性和可靠性;
3)液壓沖擊引起震動(dòng)和噪聲、連接件松動(dòng),造成漏油、壓力閥調(diào)節(jié)壓力改變。
2液壓沖擊產(chǎn)生的原因
1)管路內(nèi)閥口快速關(guān)閉
如圖1所示,在管路A的入口端裝有蓄能器,出口端B裝有快速換向閥。當(dāng)換向閥處于打開(kāi)狀態(tài)(圖示位置)時(shí),管中的流速為V0,壓力為P0。若閥口B突然關(guān)閉,管路內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生液壓沖擊。
直接沖擊(完全沖擊)時(shí)(t<T),管內(nèi)沖擊壓力最大升值ΔP為ΔP=ρCΔV=ρL/(tV0)
間接沖擊(非完全沖擊)時(shí)(t>T),
管內(nèi)沖擊壓力最大升值為
ΔP=ρCΔVT/t=ρC(V0-V1)T/t
式中:t——換向時(shí)間,即關(guān)閉或開(kāi)啟液流通道的時(shí)間;T=2L/c——當(dāng)管長(zhǎng)為L(zhǎng)時(shí),沖擊波往返所需時(shí)間;ρ——液體密度;ΔV——閥口關(guān)閉前后,液流流速之差;C——管內(nèi)沖擊波在管中的傳播速度,且。其中:E0——液體的彈性模數(shù);E——管路中的彈性模數(shù);d——管道內(nèi)徑;δ——管道壁厚。
2)運(yùn)動(dòng)部件在高速運(yùn)動(dòng)中突然被制動(dòng)
此時(shí)產(chǎn)生壓力沖擊(慣性沖擊)ΔP為
ΔP=ΣmΔV/(AΔt)
式中:Σm——運(yùn)動(dòng)部件的總質(zhì)量;A——運(yùn)動(dòng)部件的有效端面積;Δt——制動(dòng)時(shí)間;ΔV——速度改變值。
例如油缸活塞在行程中途突然停止或反向,主換向閥換向過(guò)快,活塞在缸端停滯或反向,均會(huì)產(chǎn)生壓力沖擊。