液壓傳動 課件 液壓沖擊

液壓沖擊主講人：任好玲華僑大學機電及自動化學院2026年8月10日第三章流體力學基礎2內容提要液壓沖擊產生原因減小液壓沖擊的類型減小液壓沖擊的危害減小液壓沖擊的措施1234在液壓系統中，由于某種原因，液體壓力在一瞬間會突然升高，產生很高的壓力峰值，這種現象稱為液壓沖擊。

液壓沖擊的危害：液壓沖擊產生的壓力峰值往往比正常工作壓力高好幾倍，且常伴有噪聲和振動，從而損壞液壓元件、密封裝置、管件等。一、液壓沖擊產生原因1、液流通道迅速關閉或液流迅速換向使液流速度的大小或方向突然變化時，由于液流的慣力引起的液壓沖擊。2、運動著的工作部件突然制動或換向時，因工作部件的慣性引起的液壓沖擊。3、某些液壓元件動作失靈或不靈敏，使系統壓力升高而引起的液壓沖擊。二、液壓沖擊的類型1、流道迅速關閉時的液壓沖擊如圖所示，液體自一具有固定液面的壓力容器經閥門以速度v0流出。閥門突然關閉，此時緊靠閥門口B處的一層液體停止流動，壓力升高

p。其后液體也依次停止流動，動能形成壓力波,并以速度c向A傳播。此后B處壓力降低p，形成壓力降波，并向A傳播。而后當A處先恢復初始壓力，壓力波又傳向B。如此循環使液流振蕩，振蕩終因摩擦損失而停止，稱為水錘現象。圖3-26水錘現象分析二、液壓沖擊的類型假設閥門關閉時的最大壓力升高值

p。設管路斷面積為A1，管長為l，壓力波從B傳到A的時間為t，液體密度為

，管中的起始流速為v0，則有：式中

為壓力波傳播速度。如閥門不是完全關閉，而是使流速從v0降到v1則有：

當閥門關閉時間

時稱為完全沖擊，上兩式適用于完全沖擊。當

時稱為不完全沖擊，此時壓力峰值比完全沖擊時低。液壓沖擊的實質主要是，管路中流體因突然停止流動而導致其動能向壓能的瞬間轉變二、液壓沖擊的類型2、運動部件制動時的液壓沖擊

如圖所示，活塞以速度v0向左運動，活塞和負載總質量為M。當換向閥突然關閉進出油口通道，油液被封閉在兩腔之中，由于運動部件的慣性，活塞將繼續運動一段距離后才停止，使液壓缸左腔油液受到壓縮，從而引起液體壓力急劇增加。此時運動部件的動能為回油腔中油液所形成的液體彈簧所吸收。圖3-27運動部件制動時的液壓沖擊二、液壓沖擊的類型如果不考慮損失，可認為運動部件的動能與回油腔中油液所形成的液體彈簧吸收的能量相等，經推演可得到壓力峰值的近似表達式為：

式中：V－運動部件的速度變化值；

M－運動部件總質量。由上式可見，運動部件質量越大，初始速度越大，制動時產生的沖擊壓力也越大。二、液壓沖擊的類型液壓系統中的很多元部件如管道、儀表等會因受到過高的液壓沖擊力而遭到破壞，一般來說液壓沖擊產生的峰值壓力，可高達正常工作壓力的3～4倍。重則致使管路破裂、液壓元件和測量儀表損壞，輕者也可使儀器精密度下降。液壓系統的可靠性和穩定性也會受到液壓沖擊的影響。如壓力繼電器會因液壓沖擊而發出錯誤信號，干擾液壓系統的正常工作。液壓系統在受到液壓沖擊時，還能引起液壓系統升溫，產生振動和噪聲以及連接件松動漏油，使壓力閥的調整壓力（設定值）發生改變。三、液壓沖擊的危害適當加大管徑，限制管道流速；正確設計閥口或設置制動裝置，使運動件的制動速度均勻變化；延長閥門的關閉和運動件制動換向時間；縮短管路，