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20

2019

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05

闭式系统那点事

作者:


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【闭式系统那点事】

——转自“淘液压”

 

【写在前面的话】经常会有小伙伴们提到闭式液压系统,今天,液压匠就分享一些自己 关于闭式液压系统的理解,供大家参考。不当之处,恳请指正!

 

通常,根据回路的形式,液压系统可分成三种基本类型:

1:开式液压系统;

2:闭式液压系统;

3:半开/半闭式液压系统;

其中,半开/半闭式系统可以理解成开式和闭式的“混血儿”,通常需要通过预充阀对系统进行补油。如下图,这是一个典型的半开/半闭式泵,图中SA和SB油口用来连接补油,通过补油单向阀(也可理解为预冲阀)对系统进行补油。

开式回路是指执行机构的回油通过主控制阀回到油箱,下面要跳到的闭式回路中的补油回路即为典型的开始回路(见下面一(3)部分)。

下面我们重点聊聊闭式液压系统。

一:何谓闭式液压系统

顾名思义,回路为封闭式的液压系统称作闭式液压系统,换言之,泵将液压油输送到执行机构(马达或油缸),驱动执行机构后,又直接回到泵(而不是回到油箱)如图2:

图2  闭式液压系统

1:任何液压系统必须要安全保护元件,闭式系统也不例外,要有安全阀。由于闭式系统的高低压油路是可以切换的,所以要在A、B油路上各设置一个安全阀

2:任何液压元件都是有内泄漏的。内泄油一方面是在运动副之间形成油膜润滑对元件进行润滑;另一方面内泄油可以将元件运转过程中产生的热量带回油箱,对元件起到冷却的作用。因此,在泵马达的壳体上会有泄油管连接至油箱

3:内泄油的存在要求闭式回路要有相应的补油回路,以确保闭式回路稳定正常地工作;这里的补油回路是一个典型的开式液压系统。

关于补油,液压匠(微信公众号:taoyeya2014)提醒小伙伴们了解一下几点:

提供补油的补油泵有两种形式 :内置式和外置式两种。内置到主泵后面的通常是内啮合齿轮泵(节省空间);外置式的补油泵有的是齿轮泵,有的是柱塞泵(多为恒压变量泵)。工程机械上的闭式系统多采用内置式补油泵;工业上,多为外置式补油泵。

补油泵的排量一般是主泵排量的20%左右;

补油压力的大小,以力士乐A4VG闭式泵为例,补油压力一般为25bar,尖峰压力40bar,最低的补油压力(瞬间)不可以低于8bar;

根据经验,瞬间的补油压力不可以低于8bar,这主要是为了避免闭式系统发生吸空,所以,在某些闭式系统中(比如回转)由于工况恶劣,为了充分补油,通常需要增加蓄能器;

4:闭式系统中的控制回路,闭式系统中油液的流向改变是通过控制泵斜盘越过零位实现的。一般情况下,控制油是由补油泵提供(这种情况下,补油泵又可称作控制泵);

5:闭式回路的油箱较小(相对于开式回路而言,只需要与补油泵匹配)所以系统的散热效果不好,为了加速系统的热交换,必要的时候,闭式系统里会增加冲洗阀。冲洗阀可以安装到马达上,也可以安装到泵上,也有装在系统高低压油路之间(关于冲洗阀的形式,及冲洗量的计算,在以后的文章里,液压匠会与伙伴们详细分享);

聊到这里,想必各位小伙伴对闭式系统的构成已有了比较清晰的理解。那么,闭式系统与开始系统又有着怎样的区别呢?下面,液压匠(微信号:taoyeya2014)就根据自己的理解,对二者进行一下比较,希望能起到抛砖引玉的效果,您若是有什么补充的,欢迎留言给我。

 

二:闭式和开式液压系统的比较

1:方向控制阀的对比

闭式:规格小 (通过控制油液)

开式:规格大(通过工作油液

2:过滤器、散热器、油箱对比

 

 闭式规格小 (与补油泵流量匹配);

开式系统中的规格大(与主泵匹配);

3:转速限制的对比

闭式:齿轮泵 (补油泵的结构及连轴套上的平键)

开式:吸油(考虑吸空)

 

4:闭式系统可实现静压制动,开式无法实现

下面两幅图中的车辆行走系统分别采用了开式和闭式液压系统,小伙伴们认真比较一下看看二者制动效果的不同;

三:闭式液压系统应用的例子

1:工程机械的行走驱动液压系统,比如摊铺机行走液压系统、全液压振动压路机行走系统、全液压玉米收割机行走系统、煤矿支架搬运车行走系统、运梁车行走系统(如下图)等;

施工中的运梁车

2:特种车辆行走驱动液压系统,比如飞机牵引车行走系统(如下图)、高铁轨道打磨车行走系统等;

拖运飞机的牵引车

3:大型车辆的回转液压系统,矿山大型挖掘机的回转液压系统、某些履带式起重机的回转液压系统等;

图4:矿山用大型挖掘机

4:工业液压中使用的闭式液压系统,液压匠(微信号:taoyeya2014)接触以下几种:物料处理液压系统、卷板机驱动液压系统等。

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