王秋里

摘要：本文先对煤矿机械所使用液压支架的液压系统的冲击原理进行了剖析，继而以此为基础阐述了关于引起液压系统形成液压冲击的主要原因——油液流速突变的相关问题，并以液压支架所具有的使用特点为依据介绍了提出了改变液压元件可靠性和通过增加蓄能器、乳化液泵的柱塞数、增加液压管路截面积等方法来解决系统压力的最大瞬间值带来的一系列问题，有效地避免了液压支架的液压冲击。

关键词：煤矿机械 液压冲击 机理分析 控制方法

中图分类号：TD4 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）10（b）-0075-01

伴随着科学技术的不断发展，液压传动技术已经被广泛的应用在各个工程领域之中。与传统的机械传统或电力传统相比，液压传动在具有突出优点的同时也具有不可避免的缺点，其中最主要的就是液压冲击。液压冲击就是指在关闭管道或开启开启管道时，管道内的液体压力发生剧烈变化并呈现交替升降的波动的过程。液压冲击能够直接对密封装置和液压元件造成损坏，引发设备的振动和噪声，致使执行元件产生错误动作，导致油管出现破裂。

1 煤矿机械中液压冲击的产生机理

1.1管路中的液压冲击

煤矿机械的液压系统中，如果突然关闭阀门就会导致以流动速度V1做定性运动的液压油液在邻近的阀门处停止流动，液压油液会因为压力的机具上而瞬间压缩。随后，离阀门相对较远的油液也会陆续停止流动，升高的压力值会以速度C向相反的方向传递，最终使液压管内的所有油液停止运动并呈现压缩状态，导致压力急剧升高：

△p＇=Cρ（V1-V2） （1）

在该公式中，V1为煤矿机械液压管内油液的原流速；V2为通道阀门关闭后油液的流速，需要注意的是在瞬时关闭的情况下，流速V2=0。通过这一个公式我们不难发现，C和ρ的初始值都是定值，液压系统的压力升高值和液压管内的油液的流速则是正比例关系。由此可见，要想有效地控制液压冲击，可以通过降低管道内油液的初始流动速度V1，即增加管道的横截面积来减小液压冲击时的压力峰值，降低液压冲击所造成的影响。

此外，如果阀门在关闭时所消耗的时间小于压力波往返一次所消耗的时间，即：

t≤tc=2L/C （2）

则公式（1）成立，即直接液压冲击。由于可以将系统阀门的关闭看成瞬时完成，因此，在公式（2）中，tc是临界的关闭时间，对于相对较短的液压油管来说，公式（2）所描述的情况是不存在的。对于煤矿机械来说，系统压力升高除了和△p有关之外，还与阀门的稳定压力值、关闭时间以及液压管的长度等因素有关。由此可见，煤矿机械在运行过程中，如果瞬时关闭操纵阀，就会引起系统的最大压力波动值，并可以通过公式（1）来求的该数值，而△p则是最大波动压力。

1.2导致煤矿机械中出现液压冲击的其他原因

初上上述的原因之外，以下各种情况也会导致煤矿机械出现液压冲击：第一，在液压系统中，因为其处于闭环的状态之中，所以如果排油管路被突然关闭，就会导致液压马达在惯性的作用下继续运转，致使压力急剧升高，从而导致液压冲击；第二，压力阀发生故障或调整不当也会导致液压冲击；第三，油温过高、系统中存在有大量的空气等情况也会使出现液压冲击。

2 控着液压冲击的有效措施

对于煤矿机械来说，不可能完全避免液压冲击的影响，只能够通过有效的措施来降低液压冲击对机械造成的影响。通过对液压冲击的分析，我们可以采取如下措施来对其进行有效地控制。

（1）必须要确保高压油液胶管接头的锁的质量，防止其在液压冲击的影响下出现胶管崩裂现象而导致泄压。

（2）可以在液压也同的进液处增设求球型截止阀，以此来实现减小油液流量、降低油液流速的目的，从而实现减小压力顺便的目的。

（3）可以在液压支架上设置溢流阀。通过溢流阀能够有效的增加阻尼的系数，加强对动能的消耗，并能够有效地将乳化液送入油腔，以此来降低空穴现象发生的概率。此外，还要加强对安全阀的工作压力的限制系统压力峰值的调试，确保其能够符合安全阀的需要。

（4）在关闭阀门时，要尽可能的延长阀门的关闭时间，并保证开关阀门的动作平稳。通过这样的措施，液压系统中的直接的液压冲击可以被有效的转化为间接的液压冲击，有效地降低了冲击对液压系统造成的危害。

（5）在保证煤矿机械的液压系统能够正常工作的前提下，可以增加煤矿综合机械化采煤工作面的主进液管的管道直径，这样的措施能够有效的增加高压的有关截面积，减小油液的流动速度，降低压力的瞬变值；还可以增加煤矿综合机械化采煤工作面的主回液管的管道直径，来降低会也阻尼，使压力的瞬变数值降低。例如，对于ZYG3200A/13/32或ZZY3300/15/33液压系统进液管来说，其是管直径为Φ25的高压进液管，为了能有效地降低液压冲击造成的影响，可以将其更换为管道直径是Φ32的高压进液管，回液管也可以用管道直径为Φ38的高压回液管代替原有的管道直径为Φ32的高压回液管。除此之外，还可以通过合理使用橡胶软管来吸收动能。

最后，还可以通过增加乳化液泵的柱塞数来降低系统压力的脉动，使煤矿机械的液压系统能够保持在一个较高的频率之下，此外还可以通过蓄能器来见液压系统的压力峰值。

3 结语

综上所述，对于煤矿机械的液压系统来说，其是不可能完全避免液压冲击的影响的。因此，相关的工作人员必须要认真研究煤矿机械的使用特性，对液压冲击的产生机理进行仔细的分析，并以分析的结果为基础，选取增加蓄能器、增加液压元件的可靠性或增加进液管和回液管的管道直径来降低液压冲击对机械和液压系统的影响。只有这样才能有减少不必要的经济损失，确保煤矿工作的工作效率。

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