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液壓馬達內液壓油速度突變引起的液壓沖擊
在液壓系統中，當突然關閉或開啟液流通道時，在通道內液體壓力發生急劇交替升降的波動過程稱為液壓沖擊。出現液壓沖擊時，液體中的瞬時峰值壓力往往比正常工作壓力高好幾倍，它不僅會損壞密封裝置、管道和液壓元件，而且還會引起振動和噪聲；有時使某些壓力控制的液壓元件產生誤動作，造成事故。
一、管內液流速度突變引起的液壓沖擊
有一液位恒定并能保持液面壓力不變的容器如圖3. 40所示。容器底部連一管道，在管道的輸出端裝有一個閥門。管道內的液體經閥門B出流。若將閥門突然關閉，則緊靠閥門的這部分液體立刻停止運動，液體的動能瞬時轉變為壓力能，產生沖擊壓力，接著后面的液體依次停止運動，依次將動能轉變為壓力能，在管道內形成壓力沖擊波，并以速度c由曰向A傳播。
設圖3. 40中管道的截面積和長度分別為A和Z，管道中液體的流速為穢，密度為p，則根據能量守恒定律，液體的動能轉化成液體的壓力能，即
2lpAlv2=1/2Al/K‘△prmax
所以
△prmax=ρ√K’/ρV=ρcv
式中Aprmax -液壓沖擊時壓力的升高值；
K’——計及管壁彈性后的液體等效體積模量；
c-壓力沖擊波在管道中的傳播速度，c=√k’/ρ。
壓力沖擊波在管道中的傳播速度可按下式計算
c=√K’/ρ=√K/ρ/√1+d/δK/E
式中K-液體的體積模量；
d-管道的內徑；
δ-管道的壁厚；
E-管道材料的彈性模量。
壓力沖擊波在管道中液壓液內的傳播速度c-般在890～1420m/s范圍內。
如果閥門不是全部關閉，而是部分關閉，使液體的流速從穢降到移7，則只要在式( 3-69)
中以（v-v’）代替移，便可求得這種情況下的壓力升高值，即
△pr=pc(v-v’)=pc△v
一般，依閥門關閉時間常把液壓沖擊分為兩種：
當閥門關閉時間t<tc=2l/c，稱為直接液壓沖擊
當閥門關閉時間t>tc=2l/c，稱為間接液壓沖擊
比直接沖擊時小，它可近似地按下式計算
嘁。= pcv等
（又稱完全沖擊）。
（又稱不完全沖擊）。此時壓力升高值
這樣，可以把各種情況下關閉液流通道時管內液壓沖擊的壓力升高值歸納于表3-7。
表3-7關閉液流通道時管內液壓沖擊的壓力升高值
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閥門關閉情況
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液壓沖擊的壓力升高值△p
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瞬時全部關閉液流(t≤t。)("’=0)
瞬時部分關閉液流(t≤t。)(”’≠O)
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Ap。。；=pcv
卸．= pc(v -”’) 1
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逐漸全部關閉液流(￡>t。)（口’=o）
逐漸部分關閉液流(￡>t。)（口’≠O）
|
te
APrmax=P“了
△p≥pc（。一”’）÷
|
不論是哪一種情況，知道了液壓沖擊的壓力升高值Ap后，便可求得出現沖擊時管道中
的最高壓力
Pmax=p+Ap 式中p-正常工作壓力。
等徑直管末端閥門開啟時，出現的管內壓力下降值列于表3-8。
二、運動部件制動所產生的液壓沖擊
如圖3- 41所示，活塞以速度穢驅動負載m向左運動，活塞和負載的總質量為∑m。當突然關閉出口通道時，液體被封閉在左腔中。但由于運動部件的慣性而使腔內液體受壓，引起液體壓力急劇上升。運動部件則因受到左腔內液體壓力產生的阻力而制動。
設運動部件在制動時的減速時間為Af，速度的減小值為Av，則根據動量定律可近似地求得左腔內的沖擊壓力
Ap，由于
ApAAt=∑mAv
故有
圖3—41運動部件制動
引起的液壓沖擊
式中 ∑m——運動部件’包括活塞和負載）的總質量；
A-液壓缸的有效工作面積；
At-運動部件制動時間；
Av-運動部件速度的變化值，Av =v-v’；
穢——運動部件制動前的速度；
穢’——運動部件經過At時間后的速度。
上式的計算忽略了阻尼、泄漏等因素，其值比實際的要大些，因而是偏安全的。
針對上述各式中影響沖擊壓力Ap的因素，可采取以下措施來減小液壓沖擊：
1)適當加大管徑，限制管道流速刨，一般在液壓系統中把穢控制在4. 5m/s以內，使
Ap。。。不超過5MPa就可以認為是安全的。
2)正確設計閥口或設置制動裝置，使運動部件耕動時速度變化比較均勻。
3)延長閥門關閉和運動部件制動換向的時間，可采用換向時間可調的換向閥。
4)盡可能縮短管長，以減小壓力沖擊波的傳播時間，變直接沖擊為間接沖擊。
5)在容易發生液壓沖擊的部位采用橡膠軟管或設置蓄能器，以吸收沖擊壓力；也可以
在這些部位安裝安全閥，以限制壓力升高。
分類：液壓行業知識
標簽： 液壓馬達
