液压冲击(油击)

在液压系统中,管路内流动的液体常常会因很快地换向和阀口的突然关闭,在管路内形成一个很高的压

力峰值,这种现象叫液压冲击。

一、液压冲击的危害

①冲击压力可能高达正常工作压力的3~4倍,使系统中的元件、管道、仪表等遭到破坏;

②冲击产生的冲击压力使压力继电器误发信号,干扰液压系统的正常工作,影响液压系统的工作稳定性和可靠性;

③引起振动和噪声、联结件松动、造成漏油、压力阀调节压力改变、流量阀调节流量改变;影响系统正常工作。

二、液压冲击产生的原因

①管路内阀口迅速关闭时产生液压冲击;

如图10-16所示,在管路A的入口端装有蓄能器1,出口端B装有快速换向阀2。当换向阀处于打开状态(图示位置)时,管中的流速为V。,压力为P。。若阀口B突然关闭时,管路内就会产生液压冲击。直接冲击(完全冲击)时(<T),管内冲

击压力最大升高值△P为:

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三、防止液压冲击的一般办法

对于阀口突然关闭产生的压力冲击,可采取下述方法排除或减轻:

i)减慢换向阀的关闭速度,即增大换向时间t。例如采用直流电磁阀比交流的液压冲击要小;采用带阻尼的电液换向阀可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(关闭)速度,液动换向阀也与此类似;

ii)增大管径,减少流速U。,从而可减少Au,以减少冲击压力△P,缩短管长,避免不必要的弯曲;或采用软管也行之有效;

ii)在滑阀完全关闭前减慢液体的流速。例如改进换向阀阀控制边的结构,即在阀芯的棱边上开长方形或V型直槽,或作成锥形(半锥角2°~5°)节流锥面,较之直角形控制边,液压冲击大为减少;在外圆磨床上,对先导换向阀采取预制动、然后主换向阀快跳至中间位置,工作台油缸左右腔瞬时进压力油(主阀为P型),这样可使工作台无冲击的平稳停止;平面磨床工作台换向阀可采用H型,这样,当换向阀快跳后处于中间位置时,油缸左右两腔互通且通油池,可减少制动时的冲击压力。

③运动部件突然被制动、减速或停止时,产生的液压冲击的防止方法(例如油缸):

i)可在油缸的入口及出口处设置反应快、灵敏度高的小型安全阀(直动型),其调整压力在中、低压系统中,为最高工作压力的105~115%。如液压龙门刨床、导轨磨床等所采用的系统;在高压系统中,为最高工作压力的125%,如液压机所采用的系统。这样可防止冲击压力不会超过上述调节值:

ii)在油缸的行程终点采用减速阀。由于缓慢关闭油路而缓和了液压冲击;

ii)在快进转工进(如组合机床)设置行程节流阀,并设置含两个角度的行程撞块,通过角度的合理设计,防止快速转换为工进时的速度变换过快造成的压力冲击;或者采用双速转换使速度转换不至于过快:

iv)在油缸端部设置缓冲装置(如单向节流阀)控制油缸端部的排油速度,使油缸运动到缸端停止时平稳无冲击;

v)在油缸回油控制油路中设置平衡阀(立式液压机)和背压阀(卧式液压机),以控制快速下降或水平运动的前冲冲击,并适当调高背压压力;

vi)采用橡胶软管吸收液压冲击能量;

vii)在易产生液压冲击的管路位置,设置蓄能器吸收冲击压力;

vii)采用带阻尼的液动换向阀,并调大阻尼,即关小两端的单向节流阀,一般磨床操纵箱内的主换向阀(液动)均设置有这种结构(如图6-1中的L₁与L₂);ix)适当降低导轨的润滑压力,例如某磨床规定的润滑压力为0.05~0.2MPa,润滑压力调到0.2MPa时,往往出现换向冲击,降低到0.15MPa时,冲击立刻消失;

x)油缸缸体孔配合间隙(间隙密封时)过大,或者密封破损,而工作压力又调得很大时,易产生冲击可重配活塞或更换活塞密封,并适当降低工作压力,可排除因此带来的冲击现象。


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