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工程(Cheng)機械[Xie]絕大(Da)部分需要用到液壓系統,根據[Ju]需求的不同,有的簡單有的複雜,同時,在液壓回路上也(Ye)有開式和閉式[Shi]之分,它們的區别主要在于油(You)液的循環方式(Shi)不同[Tong]。
最基本的(De)閉式回路由[You]液(Ye)壓泵、液壓[Ya]馬達[Da]和(He)主回路管道(Dao)構成(Cheng)
我們常見[Jian]的[De]挖掘機(Ji)液壓系統比較複雜[Za],至少有下[Xia]列執行元件:2個行走馬達,1個回轉馬達,1~2個大臂油缸(Gang)、1個小臂油缸(Gang)和1個鏟鬥油(You)缸,而且還需要[Yao]做出複合動作。液(Ye)壓(Ya)油經液壓泵加[Jia]壓後通過換向(Xiang)閥或多路閥給液壓缸或液壓(Ya)馬達供油以驅動[Dong]工作機構,而回油則經[Jing]換(Huan)向閥或多路閥回(Hui)到油箱,這就是[Shi]典型的開式回[Hui]路(Lu)。
典型的開式系統,回[Hui]油流回(Hui)油箱
不過(Guo)有些(Xie)機械[Xie]相對來[Lai]說[Shuo]比較簡單一些(Xie),比如靜液壓驅動的裝載機[Ji]、推土機、滑移(Yi)裝載機等,如果我們[Men]暫且不管工作裝置用到的[De]液壓系統,單純從[Cong]傳動這一(Yi)塊來看[Kan],就是液壓泵(Beng)驅動[Dong]液壓馬達,那[Na]還(Hai)需要用開式回路嗎(Ma)?如(Ru)果把液壓馬達的[De]回油直[Zhi]接接到液壓泵的進油管[Guan]上是不是可行呢?實際上不[Bu]僅可行,各(Ge)廠商也是(Shi)這麼(Me)做的,這就是閉式回路。
閉式回路的[De]基本構成,油箱12的作(Zuo)用比較小(Xiao)
在閉式回[Hui]路中,液壓(Ya)泵[Beng]的進油管直接與執行元件[Jian]的回油(You)管相連,工作液體在系統的管路[Lu]中進[Jin]行封閉循[Xun]環。閉式回路結構較為緊湊(Cou),主回路具有(You)對稱[Cheng]性和輸[Shu]入輸出的可逆性。閉式回路通常采用(Yong)可雙向變量的液壓[Ya]泵,本身兼[Jian]有調[Diao]節[Jie]流量和改變(Bian)流向的雙重功能,可連(Lian)續(Xu)調節液壓馬達(Da)的轉速和旋轉方向,無需在主油路[Lu]中設置換向閥,液壓油的(De)流動損失較小。
閉式回路(Lu)元[Yuan]件[Jian]簡圖
同時,閉式[Shi]回路能夠自動識(Shi)别與适應負(Fu)荷,可在驅動工況和制動工況(Kuang)之間瞬間轉換而無(Wu)需通過閥[Fa]組[Zu]切換油路,從[Cong]靜止到最高[Gao]速度都可以連續控制(Zhi),傳動的平穩性好[Hao]。而且還能實現動(Dong)力制[Zhi]動,取代摩擦元件構成行車制動系統。
圖中的推土[Tu]機采用了4台(Tai)液壓泵分别[Bie]驅動兩[Liang]側的各兩台液壓(Ya)馬達
當然上[Shang]面所談(Tan)的都[Dou]是原理,閉(Bi)式回路在實際運[Yun]用中還需(Xu)要[Yao]安全閥、洩油管(Guan)路、變量機構、補油系(Xi)統、沖(Chong)洗油路等才能構成實用的液壓系(Xi)統。從上面[Mian]的介紹(Shao)也可[Ke]以看出,閉式回路适用于[Yu]以液[Ye]壓馬達[Da]驅動行走的車輛以及混凝土[Tu]輸送罐[Guan]這樣需[Xu]要連[Lian]續旋轉的工作部件,這也[Ye]是為(Wei)什麼在裝載機、推土[Tu]機、滑(Hua)移裝載機能看[Kan]到閉式回路的原[Yuan]因。
滑移裝載(Zai)機内部,籃[Lan]圈中是行走液[Ye]壓泵(Beng),藍色箭頭所指為兩側的行走馬[Ma]達
在上(Shang)述幾[Ji]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(You)一個驅[Qu]動輪(Lun)那(Na)麼就有兩[Liang]套閉[Bi]式回路[Lu],另外工程機(Ji)械除了行[Hang]走外還需要工作裝置,因此還[Hai]有一套用(Yong)于工[Gong]作裝置的開式[Shi]回路。這樣雖然性能得到提(Ti)升(Sheng),但成本會比采用機械傳動要[Yao]高一些。
對于挖[Wa]掘機[Ji]來說,中小(Xiao)型挖掘機(Ji)的開(Kai)式回路實際上(Shang)相當于用一個或一組(Zu)公共液壓動[Dong]力源為衆(Zhong)多[Duo]執行元件供[Gong]能,雖[Sui]然有利于[Yu]實現集(Ji)成化、通用化和标準化,但對于回轉性(Xing)能來說,實際是有所犧牲的(De)。挖掘機的回(Hui)轉雖(Sui)然與行走一樣都使用(Yong)液壓馬達,但行走與挖掘機的工作性能無關,而[Er]且會(Hui)造成嚴重的磨(Mo)損,所以挖掘機并不強調[Diao]行走。而回轉則涉及[Ji]工作性能,因此非常重[Zhong]要。
大型挖掘機由[You]于采[Cai]用(Yong)多個液壓泵(組),因此會有單獨的回轉(Zhuan)泵(組)以提高[Gao]回轉性能,比如卡特6090采[Cai]用了8台工作[Zuo]泵和6台回轉泵。不過有的挖掘機為了避免同時(Shi)配備開式和閉式回路(Lu),以及在(Zai)不需要回[Hui]轉時回轉泵的流量可以被工作裝(Zhuang)置所用,雖有回轉(Zhuan)泵但不是閉式回路,僅采用回轉優先的設[She]計來(Lai)提高回轉性能[Neng]。其餘的挖掘(Jue)機則在回轉(Zhuan)上采用了閉(Bi)式(Shi)回路,回轉泵專門用[Yong]于回轉,不與工(Gong)作[Zuo]回路合流,因此回轉性能也達到了最大化。目前,采用(Yong)閉式回轉回路(Lu)的(De)挖掘機越來越多,70噸級産品(Pin)也有采[Cai]用[Yong]。