引起液压冲击的因素有哪些？如何排除？
在液压系统中P554072，液体流动方向的迅速改变或停止流动，如换向阀迅速换向、液压缸和液压马达迅速停止运动或改变运动速度，均使液体运动速度迅速改变。由于流动液体的惯性便引起液压系统的压力一瞬间急剧上升，形成一个油压峰值，这种现象称为液压冲击。
在液压系统中产生液压冲击时，瞬时的压力峰值有时比正常压力要大好几倍。这样容易引起机床振动，影响工件的加工质量，同时会产生很大的噪声，严重影响周围的工作环境。此外，从液压系统中的静压力来看，虽然比破坏压力要小得多，但液压冲击的峰值有时已足以使密封装置、导管及其他液压元件损坏，并降低机床的使用寿命。
另外，在液压系统产生液压冲击时，由于压力升高，可能使某些工作元件（如阀、压力继电器等）产生误动作，并可能因而造成设备损坏或其他重大事故。在高压、大流量的系统中，其后果更为严重。
(1)液压冲击的基本原因分析
如图2-5所示，在液压系统中经常会遇到如下情况：在管道的一端有较大的容腔，例如液压缸、蓄能器与管道连接。在管道的另一输出端装一阀门，因为容腔的液容较大，
可以认为容腔中的压力p是恒定的，当阀门开启时，管道中的液流以一定的速度v流经阀门排出。当阀门K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，这一部分液体动能转变为液体的压力能。这时由于管道其他部分的液体受惯性作用仍以速度v向右运动，因此管道中的液体从阀门处开始，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tl -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P552076，而且处于压缩状态。
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t2一2L/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，使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失所致，将逐渐衰减至消失。这种在管道中发生的压力冲击，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作用仍在向前运动，在经过一段时间后，运动才能完全停止，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变量液压泵，当油压升高时不能及时减少输油量而造成液压冲击等。
(2)液流换向时产生的冲击
如图2-6所示，当换向阀移到中间位置时压力油突然与液压缸切断，此时，由于运动部件及液流的惯性作用，使液压缸一端油腔中的油液受到压缩，压力突然升高，另一端油腔中压力下降，形成局部真空。同时，由于压力油流突然被切断也产生高压并形成冲击。所以液流突然换向时必然会产生液压冲击现象。改进换向阀阀芯进回油控制边的结构，可使液流运动状态改变，避免形成冲击。改进的方法是把换向阀阀芯控制边改成锥角或开轴向三角槽，锥角一般取1.5°～4°，锥长视密封边长度而定。三角槽结构
如图2-7所示。
(3)节流缓冲装置失灵而引起的液压冲击图2-7换向阀阀芯控制边节流结构端，①内圆磨床工作台换向缓冲结构设置在工作缸的一如图2-8所示，当工作台移到端点时，液压缸活塞一端缓冲柱塞进入液压缸端盖圆柱孔内，使端盖圆柱孔内的油液经过节流槽回油箱，于是工作台逐渐制动。当缓冲柱塞外圆与液压缸端盖圆柱孔因磨损而配合间隙过大时，制动锥或制动三角缓冲槽将不起缓冲作用，便形成较大的液压冲击。
排除方法：修复或配制缓冲柱塞，根据液压缸端盖圆柱孔实际尺寸，确定其配合间隙。一般是将缓冲柱塞磨圆后，镀一层硬铬，再磨到所需尺寸精度。
②在有些机床上（如组合机床）液压缸的缓冲装置，当活塞移动到行程终点时，活塞上的缓冲柱塞与液压缸端盖圆柱孔配合间隙较小，可在端盖开小孔，使缓冲柱塞端的油液经小孑L回油，在小孑L的通道上设置可调节的节流装置P526433，所示，用以控制活塞的制动速度。如果节流装置调整不当或堵塞，也将会产生液压冲击。
③在磨床操纵箱上，一般均有所示的节流缓冲装置，外圆磨床液压系统中的行程控制制动式换向回路就属于这一类。
图2 -10行程控制制动
这种类型的系统中，当换向阀两端的节流阀调整不当或单向阀密封不严时，都会产生工作台换向时的液压冲击现象。这种冲击的大小与工作台速度有关，一般工作台速度越高，换向时液压冲击也就越大。例如，平面磨床工作台的运动速度一般比较快，换向阀两端的节流缓冲装置一旦失灵，产生的液压冲击就很大。
将换向阀两端的节流阀调节手轮顺时针方向旋进，适当增加缓冲阻尼，可以有效地排除液压冲击，倘若仍不起作用，可以判定是单向阀密封存在问题，应检查单向阀是否内泄漏，并根据情况进行排除。
④一般换向回路中，电磁换向阀动作快，容易产生换向液压冲击，如所示。有些系统有点液压冲击不影响设备使用性能，而有些系统就不然，如磨床或其他比较精密的液压设备，为了消除换向冲击，可以改用如图2-12所示机动一液动换向阀的换向回路，使换向有过渡过程，即缓冲过程，这样，冲击将会明显减小或根本消除。
⑤有些液压设备，如立式动力头、液压机等，液压缸两端没有缓冲装置，可在液压系统中设置背压阀或在设备上设置平衡锤，以消除液压冲击。否则，当动力头、液压机的活塞带动滑动横梁快速下降时，将产生较大的重力加速度，使液压缸内形成液压冲击。
⑥一般液压缸两端设有缓冲装置，使液压缸在全行程工作时能平滑停止，但当活塞在行程中途停止，或反向运动时，由于液压缸缓冲装置不起作用，液流的惯性也会引起剧烈的冲击。这种冲击作用将影响设备平稳运行。
这种情况可以在液压缸进出油口处设置反应快、灵敏度高的小型溢流阀或顺序阀，以消除冲击。其原理如所示。此时压力阀的调定压力应比系统最高工作压力高5%～10%，以便保证系统正常工作。
⑦液压系统某些部位，由于种种原因而产生液压冲击，可采用皮囊波纹型蓄能器来消除，如图2-14所示。蓄能器应尽可能安装在容易发生冲击的地方，并且应垂直安装，使油口在下方，气体部分在上方，否则将影响蓄能器正常工作。
图2 -13用溢流阀消除液压冲击 用蓄能器消除液压冲击
⑧较复杂的液压系统，由于管路多，拐弯也多，为了减小液压冲击，应尽量缩短管道长度，减少管路弯曲，在适当的部位接入软管，对减小冲击和振动都有良好的效果。
⑨压力阀调整不当或发生故障，油温过高，泄漏增加，节流阻尼作用减弱，系统中进入大量空气等原因，都易引起液压冲击。
针对这些情况，应采取相应的措施。例如，压力阀有故障应排除，并合理调整其工作压力；油温较高，应找出产生温升的原因，并加以排除，如不能有效地排除温升故障的情况下，可更换黏度较高的油液P550519，以便保证节流缓冲装置的稳定工作。系统中有大量的气体时，应针对进气的原因予以解决，如检查管接头是否漏气，特别是泵的吸油系统容易进入空气。
(4)高压大流量液压回路卸荷与换向引起的液压冲击
高压大流量液压回路在卸荷或换向时会出现压力冲击，并引起严重振动，消除这类问题的基本做法如下。
①预先泄放回路中的压力 可通过适当方式泄放封闭在液压缸中的压力能，再操纵主液压系统，可消除压力冲击。
以所示的液压回路为例。液压缸上腔油路中有一个二位二通电磁阀，用于泄放压力。当工作完成以后，主换向阀换向之前，借助时间继电器使泄压阀得电接通，约3～5s，当回路压力降为O或接近0时，再接通主换向阀，这时就不会产生压力冲击。注意泄压阀的配管必须足够小（6mm直径以内），否则会产生新的压力冲击。是用换向阀和节流阀构成的泄压回路，即电液换向阀1返回中位时，缸2上腔的压力通过节流阀3和单向阀4缓慢泄掉，故液压缸上行不需专门泄压。
②延长压力泄放时间液控单向阀普遍应用于大型压力机保压与泄压。液压系统在保压过程中，油的压缩、管道的膨胀和机器的弹性变形所储存的能量在泄压时会突然释放；液压缸在保压终了返回过程中，可能上腔压力未泄完下腔压力已升高，使液控单向阀的卸荷阀和主阀芯同时顶开，从而引起液压缸上腔突然放油；二者合一，更加剧了液压系统的冲击振动与喋声。
在液控单向阀的液控油路上设置一个单向节流阀，使液控口的通过流量得以控制，由此降低控制活塞的运动速度，达到延长泄压时间，可消除压力冲击。
液控单向阀用于 压力机保压与泄压
设置单向节流阀 延长泄压时间
防止泵卸荷时液压冲击的回路。溢流阀1的出口设有防冲击阀2，防止卸荷时2主冲击。防冲击阀2是由减压阀a和节流阀b构成的，电磁换向阀3出口接通油箱时，控制出口排出一定流量，使溢流阀缓慢打开泄压，避免了压力急剧下降引起的冲击。
对于比例溢流阀，可通过调节放大电路板上相应的电位器改变泄压时间。
总之，在排除液压系统的液压冲击故障时候，可以按下列原则进行。
①如系统允许延长速度变化的时间，则应延长时间来减小液压冲击。例如在液压系统中，换向阀阀芯移动时，可以在换向阀一端排油通道加节流装置，以减慢换向阀芯的移动速度，从而增大速度变化的时间。
②缩短冲击波传播的距离，如可能在产生冲击的地方附近设置蓄能器。
③增大管径和采用弹性系数较小的管材，如采用橡胶软管。
④在液压缸的人口及出口处设置灵敏的小型溢流阀P563305，可以限制活塞在行程中停止或换向时所出现的冲击压力。
⑤为了减小液压冲击，还可在液压元件本身结构上采取一些措施，如在液压缸管路中设置单向节流阀和在换向阀阀芯封油台肩处，开节流三角槽或锥角等。
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