邓 龙，杨国来， 柴红强，杨 超，白桂香

(1.兰州石化职业技术学院 机械工程学院，甘肃 兰州 730060；2.兰州理工大学 能源与动力工程学院，甘肃 兰州 730050；3.无锡昆仑富士仪表有限公司 生产制造部，江苏 无锡 214028)

引言

液压冲击器作为一种具有冲击能量大、适应性强、安全性高等优点的冲击振动机械，广泛应用于工程机械以及矿山机械等行业[1-3]。液压冲击器在冲击过程中活塞和钎杆承受着巨大且频繁变化的交变载荷，冲击频率最高可达10 Hz，导致系统内部油液流动非常复杂[4-6]。因此，实际使用冲击器经常出现活塞与换向阀运动不匹配的情况，从而导致气蚀、反弹、阀芯卡滞及零件产生疲劳裂纹等影响冲击器运动可靠性的问题[7-8]。马富银等[9]对比了液压冲击器CFD模拟和求解基本方程的结果；许同乐[10]研究了换向锥阀的流场特性。以上研究对冲击器的内流场进行了简单描述，并没有指出气蚀产生的原因及相关区域。

本研究基于AMESim和PumpLinx的联合仿真技术，分析液压冲击器内出现的气蚀问题，这对于找出冲击器内的薄弱环节及潜在隐患，进而提高工作可靠性具有十分重要的理论和现实意义。

1 液压冲击器工作过程分析及数学模型

1.1 工作过程分析

建立液压冲击器工作原理简图，如图1所示，活塞前腔S1始终与高压油连通，活塞后腔S2经换向阀与回油相接，前腔受力面积大于后腔；换向阀上腔A1与高压油路相接，下腔A2连接缸体信号孔，其中，上腔有效作用面积小于下腔作用面积；……