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液壓沖擊對壓力傳感器的影響

時間:2019-05-27來源:hm瀏覽次數:


一、 液壓系統常見液壓沖擊成因
 
1、 流體內氣體產生的液壓沖擊
 
由于液壓介質的固有特性和安裝調試的原因,液壓系統中會摻混部分空氣和溶解于油的氣體。在油液流動過程中,當壓力下降到低于工作溫度下油液的氣體分離壓時,溶于液壓介質中的氣體迅速分離出來,形成氣泡(空穴現象),摻混的空氣和這部分氣體共同形成的氣泡隨油液流到壓力較高的部位時,氣泡被壓縮而導致體積變小,氣泡壓縮呈絕熱狀態,引起油溫急劇升高可達近千度,加速油液氧化。
 
氣泡被壓縮破裂,瞬間將產生很強烈的液壓沖擊產生極高的峰值壓力,導致液壓元器件失效。嚴重的還會形成氣蝕,影響系統元器件的使用壽命。
 
2、 流道突變產生的液壓沖擊
 
當液壓介質在流道中流動時,如果流道如閥門等驟然關閉或關小,液體流速將隨之驟然降低到零或一個很小的速度,在這一瞬間液體的大部分動能都轉換為液體的壓力能,使液體壓力突然升高,并形成壓力沖擊波。
 
3、 執行機構運動中引起的液壓沖擊
 
執行機構(液壓缸或液壓馬達等)在運動過程中,通過主換向閥換向,來實現執行機構的停止和反向運動,這個過程中原高速運動機構的動能最終轉換成了液壓介質的壓力能,導致了液壓沖擊的產生。
 
4、其它原因
 
系統負載大小、速度突變;液壓系統的共振;液壓系統的執行元件(液壓缸或馬達)帶載起動;液壓執行元件中的大量高壓油突然與大氣接通;背壓閥壓力過低;高壓下溢流閥突然卸荷等都會引起液壓沖擊。
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,極限峰值可達 10 倍,使管路破裂、液壓元件和測量儀表損壞,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。壓力沖擊的過程持續時間一般都是 ms 級,很短,易被忽視。
 
二、液壓沖擊常用應對措施
 
1、 流體內氣體產生的液壓沖擊應對措施
 
a.采用較大直徑的吸油管,減少管道局部阻力防止泵產生吸空形成空穴;
 
b.采用大容量的吸油過濾器防止形成空穴;
 
c.泵的吸油管與系統的回油管間隔距離要遠,油箱內采取消泡措施;
 
d.運行前將吸油管及泵體灌滿油液;
 
e.檢查并保持油管的密封良好,避免吸空;
 
f.檢查過濾器是否堵塞避免造成空氣分離現象;
 
g.大慣性的執行器油路中設置補油回路和高頻響安全閥;
 
h.設計、安裝時避免管路、閥塊流道及接口尺寸的劇烈變化;
 
i.在調試、維修中,必須排除元件及管路、油缸、馬達中的空氣;
 
j.在液壓缸和管道相對上部設置排氣裝置;
 
k.根據液壓系統流量,設置合適的油箱,防止由于油箱內液面波動過大,空氣混入液壓介質中。
 
在液壓系統調試初期,因氣泡造成元件和儀表破壞失效尤其突出,危害性甚于壓力沖擊。
 
2、流道突變產生的液壓沖擊應對措施:
 
系統設計時考慮在沖擊源處設置液壓減振器(如蓄能器),調試時合理設置換向閥的開關時間和液壓缸馬達等執行器的啟動、制動時間。
 
液壓系統中,完全避免壓力沖擊是很難的,可以采取必要的措施減少其造成的影響。如,在調試期間盡量把閥門開啟關閉的時間延長,以緩和液壓沖擊;在緊靠沖擊源附近設置安全閥;在易產生液壓沖擊源(如閥門)前設置減振器(蓄能器),蓄能器在按預設壓力范圍內把液體動能轉化為勢能加以吸收。
 
3、執行機構運動引起液壓沖擊的應對措施
 
通過先導閥控制主閥、采用合適的過渡機的閥、采用比例閥控制啟動、制動時間,在油缸兩端設置緩沖閥或采用緩沖結構,在回路中設置高響應的安全閥及緩沖回路等措施,避免運動的動能突然轉化成液壓介質的壓力能,從而減少液壓沖擊。


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