液压系统的冲击、振动分析与控制

　　随着液压技术向高速、高压、大功率的方向发展,液压系统中的冲击、振动问题越来越受到人们的重视。在液压系统中,当油路突然换向、关闭或打开 时,液体流速将发生急剧变化,产生液压冲击现象,造成较大的振动和噪声,影响液压系统的正常工作。因此,分析液压系统产生冲击和振动的原因并对其加以控制 具有十分重要的意义。

　　1 液压系统产生冲击、振动的原因及危害

　　1.1 液压系统产生冲击、振动的原因

　　在液压传动系统中,由于某种原因引起油压在某一瞬间急剧上升,形成液压的一个峰值。产生油压冲击的原因主要有:

　　(1)高速运动的部件突然制动,由于部件惯性力而产生液压冲击。

　　(2)高速流动的液体突然停止流动而产生的液压冲击。

　　(3)各种阀门动作不灵敏,也可能产生冲击。

　　(4)由于气穴或气蚀而造成的压力冲击。

　　(5)液压油选用不合适(粘度太高或太低)或油层变质,造成液压冲击。

　　(6)油液中混有空气或水造成的压力冲击。

　　(7)高压大流量泵,流量脉动大,特别是出现回冲脉动时也容易使液压系统出现周期性的压力冲击。

　　1.2 液压系统冲击振动的危害

　　(1)液压冲击产生强烈的振动和噪声。

　　(2)压力冲击波造成阀门、继电器等产生误动作,降低系统的可靠性和安全性。

　　(3)压力冲击损坏液压密封件,降低液压元件的使用寿命。

　　(4)液压冲击产生的振动影响设备的加工精度。

　　2 液压冲击的分析与计算

　　2.1 运动元件突然制动时产生的液压冲击

　　在泵缸传动系统中,当活塞带动运动部件以速度V运动时,阀门突然关闭,活塞及其所带的负载受到制动力F的作用,在极短的时间内速度由V突然降至零实现制动,根据动量定律:

　　式中--速度的变化

　　此时产生的液压冲击压力为

　　式中A---活塞作用面积

　　rm--液体质量

　　2.2 流体突然停止运动时所产生的液压冲击

　　2.2.1 流体突然停止而产生的冲击波传递速度的计算

　　流体突然停止而产生冲击波,这个冲击波在管道内以声速传播。冲击波的大小与传播速度有关。在某一段由于管路的迅速关闭管内形成压力冲击,设原来压力为P0,则管路总的压力

　　在原有管路压力P0作用下的液体体积

　　式中LT--管路的长度

　　AT--管路断面面积

　　当产生液压冲击时,液体被压缩,管路受压膨胀,被压缩的液体体积