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    什么是閉式回路液壓系統 用在哪些設備上

    2019-11-20 10:41:41

           工程機械絕大部分需要用到液壓系統,根據需求的不同,有的簡單有的復雜,同時,在液壓回路上也有開式和閉式之分,它們的區別主要在于油液的循環方式不同。


           我們常見的挖掘機液壓系統比較復雜,至少有下列執行元件:2個行走馬達,1個回轉馬達,1~2個大臂油缸、1個小臂油缸和1個鏟斗油缸,而且還需要做出復合動作。液壓油經液壓泵加壓后通過換向閥或多路閥給液壓缸或液壓馬達供油以驅動工作機構,而回油則經換向閥或多路閥回到油箱,這就是典型的開式回路。


           不過有些機械相對來說比較簡單一些,比如靜液壓驅動的裝載機、推土機、滑移裝載機等,如果我們暫且不管工作裝置用到的液壓系統,單純從傳動這一塊來看,就是液壓泵驅動液壓馬達,那還需要用開式回路嗎?如果把液壓馬達的回油直接接到液壓泵的進油管上是不是可行呢?實際上不僅可行,各廠商也是這么做的,這就是閉式回路。


           在閉式回路中,液壓泵的進油管直接與執行元件的回油管相連,工作液體在系統的管路中進行封閉循環。閉式回路結構較為緊湊,主回路具有對稱性和輸入輸出的可逆性。閉式回路通常采用可雙向變量的液壓泵,本身兼有調節流量和改變流向的雙重功能,可連續調節液壓馬達的轉速和旋轉方向,無需在主油路中設置換向閥,液壓油的流動損失較小。


           同時,閉式回路能夠自動識別與適應負荷,可在驅動工況和制動工況之間瞬間轉換而無需通過閥組切換油路,從靜止到最高速度都可以連續控制,傳動的平穩性好。而且還能實現動力制動,取代摩擦元件構成行車制動系統。


           當然上面所談的都是原理,閉式回路在實際運用中還需要安全閥、泄油管路、變量機構、補油系統、沖洗油路等才能構成實用的液壓系統。從上面的介紹也可以看出,閉式回路適用于以液壓馬達驅動行走的車輛以及混凝土輸送罐這樣需要連續旋轉的工作部件,這也是為什么在裝載機、推土機、滑移裝載機能看到閉式回路的原因。


           在上述幾種機械上,通常采用一個液壓泵對應一個液壓馬達,這樣如果是兩側各有一個驅動輪那么就有兩套閉式回路,另外工程機械除了行走外還需要工作裝置,因此還有一套用于工作裝置的開式回路。這樣雖然性能得到提升,但成本會比采用機械傳動要高一些。


           對于挖掘機來說,中小型挖掘機的開式回路實際上相當于用一個或一組公共液壓動力源為眾多執行元件供能,雖然有利于實現集成化、通用化和標準化,但對于回轉性能來說,實際是有所犧牲的。挖掘機的回轉雖然與行走一樣都使用液壓馬達,但行走與挖掘機的工作性能無關,而且會造成嚴重的磨損,所以挖掘機并不強調行走。而回轉則涉及工作性能,因此非常重要。


           大型挖掘機由于采用多個液壓泵(組),因此會有單獨的回轉泵(組)以提高回轉性能,比如卡特6090采用了8臺工作泵和6臺回轉泵。不過有的挖掘機為了避免同時配備開式和閉式回路,以及在不需要回轉時回轉泵的流量可以被工作裝置所用,雖有回轉泵但不是閉式回路,僅采用回轉優先的設計來提高回轉性能。其余的挖掘機則在回轉上采用了閉式回路,回轉泵專門用于回轉,不與工作回路合流,因此回轉性能也達到了最大化。目前,采用閉式回轉回路的挖掘機越來越多,70噸級產品也有采用。


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