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液压冲击的基本原因

2021-10-11 14:50:44

液压系统中常遇到如下情况:在管道的一端有较大的容腔,例如液压缸、蓄能器与管路相连接。在管道的另一输出端处装一阀门,因为容腔的液容较大,可以认为容腔中的压力是恒定,当阀门开启时,管道中的液流以一定的速度流经阀门排出。当阀门突然关闭时,液流不能再排出,在这瞬时,紧靠阀门的液层受到压缩,这一部分液体的动能转变为压力能。这时由于管道其他部分的液体受惯性作用仍以速度向右运动,因此管道中的压力从阀门开始,依次向左逐层受压。设管道的长度为L,冲击压力波在管道中传播的速度为C(即液体介质中的声速),则在阀门突然关闭后在t1=L/C时间内,冲击压力将传递到大容腔处。在这一瞬间,管道中的油液全部停止流动,而且处于压缩状态。

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由于大容腔中的压力低于传递来的冲击压力,因此管道中的油液又向大容腔中倒流,并且以速度C依次向右使液体压力逐层降低,当t2=2L/C时,传递到阀门处,由于阀门是关闭的,油液因惯性继续倒流,是阀门处的油压又进一步降低,这低压又以声速C向左传递,如此继续循环往复。但由于往复流动的能量损所致,将逐渐衰减至消失。这种在管路中产生的液压冲击,在液压液体力学中称为液压冲击。


在机床液压系统中,高速运动工作部件的惯性力,也可引起系统中的压力冲击。例如在工作部件要换向或制动时,常在排油管路中,用一个控制阀关闭油路,这时油液不能再从液压缸中继续排出,但运动部件由于惯性的作用仍向前运动,在经过一段时间后,运动才会完全停止。这样也会引起液压缸和管道中的油压急剧升高而产生液压冲击。


由于液压系统中某些元件反应动作不够灵敏,也可能造成液压冲击。例如当液压系统中压力升高时,溢流阀不能及时迅速打开而造成压力的超调,或限压式自动调节的液压泵,当油压升高时不能及时减少输油量而造成液压冲击等。


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