液压系统中出现液压冲击的原因、危害和解决办法

当液压系统突然启动、停止、改变或反向时，阀口突然关闭或动作突然停止。由于流动液体和运动部件的惯性，在系统中瞬间形成高峰值压力。这种现象就是液压冲击。液压冲击可能会对液压系统造成严重损坏。本文分享液压冲击的原因及解决方法。

液压冲击的原因

1）管路中阀口突然关闭

当阀门打开时，管道中的压力被设定为恒定。如果阀门突然关闭，管道中的流体会立即停止流动。此时油流的动能会转化为油的挤压能，使压力急剧上升，产生液压冲击，即完全的液压冲击。水力冲击的本质是管道中的流体突然停止流动，导致其动能瞬间变为压力能。

2）高速运动的部件突然被制动

高速运动部件的惯性力也会造成系统中的压力冲击。比如油缸零件要换向时，换向阀迅速关闭油缸原有的排油管道。此时不再排除油液，但活塞由于惯性仍在运动，导致压力急剧上升，产生压力冲击。当活塞在行程中途或缸端突然停止或换向，主换向阀换向过快时，就会产生液压冲击。

3）某些元件动作不够灵敏

如果系统压力突然升高，但溢流阀反应迟钝，不能迅速打开，压力就会过高。

液压冲击的危害

1)冲击压力可高达正常工作压力的3-4倍，损坏液压系统中的元件、管路和仪表。

2)液压冲击使压力继电器误发信号，干扰液压系统的正常工作，影响液压系统工作的稳定性和可靠性。

3)液压冲击、接头松动、漏油、压力阀压力变化引起的振动和噪音。

防止液压冲击的方法

1）对阀门突然关闭而产生液压冲击的防治方法

减慢换向阀的关闭速度，增加管路半径和液体流量，可以降低换向阀关闭时间内的瞬时压力，避免液压冲击。如果采用DC电磁阀，其液压冲击比交流电磁阀小。

比如DC电磁阀的液压冲击比AC小，或者带阻尼的电液换向阀通过调节阻尼，控制先导阀的压力和流量，可以减缓主换向阀阀芯的换向(关闭)速度。

适当增大管径，降低流速，以减小流速的变化值，降低缓冲压力；缩短管道长度，避免不必要的弯曲；软管也能达到很好的减缓水力冲击的效果。

在滑阀完全关闭之前，降低液压油的流量。例如，如果改进换向阀控制边界的结构(阀芯边缘挤出矩形或V形槽或锥形)，就可以大大降低液压冲击。

将蓄能器设置在容易发生液压冲击的地方。蓄能器不仅可以缩短压力波的传播距离和时间，还可以吸收压力冲击。

2）对运动部件突然制动、减速或停止而产生液压冲击的防治方法

采取措施适当延长制动时间。

在液压缸末端设置缓冲装置，在行程中安装减速阀，可以缓慢关闭油路，缓解液压冲击。

在液压缸末端设置缓冲装置(如单向节流阀)控制排油速度，可使活塞平稳地停在液压缸末端，无冲击。

在液压缸或控制油路中设置平衡阀或背压阀，以控制工作装置下降或水平移动时的冲击速度，并适当增加背压。

采用橡胶软管吸收液压冲击能量，降低液压冲击力。

在易受液压冲击的管路上设置蓄能器，以吸收冲击压力。

采用带阻尼的液压转向阀，并增加阻尼值(即调低两端的单向节流阀)。

正确设计闭口的形状

1)液压阀启动时，先输出电磁阀控制信号，再输出系统压力流量控制信号；液压阀关闭时，先复位系统压力控制信号，再关闭液压阀控制信号，这样可以保证液压阀开启和关闭时系统环境处于抵押或无压状态，有效降低液压冲击。

在这个过程中，延迟环节一般增加0.1秒(100ms)为宜，因为液压系统对应的时间一般在10ms的量级。时间太长会影响系统相应的速度，时间太短也达不到减小水力冲击的目的。

2)有效灵活地使用比例压力流量信号输出斜坡，将大大提高液压系统的稳定性和控制精度。

用电气方法防止液压冲击问题的优点是简单、方便、高效，不需要对液压系统做更多的调整。但它最大的缺点是降低了系统相应的速度，不能解决所有的液压冲击问题。因此，要从根本上解决液压冲击问题，必须从液压回路和液压元件入手。

在液压系统的设计中，也可以通过缩短管路长度，减少不必要的弯曲，或者采用具有消除冲击力功能的软管来减少液体流量的变化，从而有助于降低换向阀关闭时的瞬时压力，防止液压冲击的发生。根据具体的液压回路和工况，可以改进液压元件的结构，也可以在液压回路中增加各种辅助液压元件。