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工程(chéng)機械(xiè)絕(jué)大(dà)部分(fèn)需(xū)要用到液壓(yā)系統,根據需求的不同,有的簡(jiǎn)單有的複(fú)雜,同(tóng)時,在(zài)液壓回路(lù)上也有開式和(hé)閉式之分,它(tā)們的區别主要在于油液(yè)的(de)循環(huán)方式(shì)不同(tóng)。
最基(jī)本的(de)閉式回路(lù)由液(yè)壓泵、液(yè)壓馬達和主(zhǔ)回路(lù)管道(dào)構成(chéng)
我們常見(jiàn)的挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)比較(jiào)複雜,至(zhì)少有下(xià)列執行元(yuán)件:2個(gè)行走(zǒu)馬(mǎ)達,1個回(huí)轉馬(mǎ)達,1~2個大臂油缸、1個小(xiǎo)臂油(yóu)缸和1個鏟(chǎn)鬥(dòu)油(yóu)缸,而(ér)且還需要(yào)做出複(fú)合(hé)動作(zuò)。液壓油經液壓(yā)泵加(jiā)壓後(hòu)通過(guò)換向(xiàng)閥或多路(lù)閥給液壓(yā)缸或液壓(yā)馬達供油(yóu)以驅(qū)動(dòng)工作機(jī)構,而回油則經(jīng)換向(xiàng)閥或多路(lù)閥回到(dào)油箱,這(zhè)就是典(diǎn)型的開(kāi)式回(huí)路。
典(diǎn)型的開式系統,回油(yóu)流回油(yóu)箱
不(bú)過有些(xiē)機械(xiè)相對來說比較簡單(dān)一些(xiē),比如靜液(yè)壓(yā)驅(qū)動的(de)裝載(zǎi)機、推土機(jī)、滑移裝載機等(děng),如果我們暫且不管(guǎn)工作(zuò)裝置用到的(de)液壓系統,單(dān)純從傳(chuán)動這一(yī)塊來(lái)看,就(jiù)是液壓泵驅(qū)動液壓(yā)馬達,那(nà)還(hái)需要用開式回路嗎(ma)?如果把液(yè)壓(yā)馬(mǎ)達的(de)回油(yóu)直接(jiē)接到液壓泵的(de)進油(yóu)管(guǎn)上(shàng)是不(bú)是(shì)可行呢(ne)?實際(jì)上不(bú)僅可行(háng),各廠商也(yě)是(shì)這麼做的,這就是閉(bì)式回(huí)路。
閉式回(huí)路的(de)基本構成(chéng),油箱12的作(zuò)用比較小(xiǎo)
在閉式回路中,液壓(yā)泵的(de)進油(yóu)管直接與(yǔ)執行元件的回(huí)油管相(xiàng)連,工作(zuò)液體在系統的(de)管路中進行封(fēng)閉循(xún)環。閉式回路結構(gòu)較為緊(jǐn)湊,主回路具有(yǒu)對稱性和(hé)輸入輸出的可(kě)逆性(xìng)。閉式(shì)回路通常(cháng)采用可雙向變(biàn)量的液(yè)壓泵,本(běn)身兼有調節流量和改變(biàn)流向(xiàng)的雙重(zhòng)功能,可(kě)連續(xù)調節(jiē)液壓(yā)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速和(hé)旋轉方向(xiàng),無需(xū)在主油路中設置換(huàn)向閥,液壓(yā)油的流動損失(shī)較小。
閉(bì)式回路(lù)元件簡圖(tú)
同時(shí),閉式回(huí)路能夠(gòu)自動識别(bié)與适應負荷,可在驅(qū)動工況和制(zhì)動工況(kuàng)之間(jiān)瞬間(jiān)轉換而無需通(tōng)過閥(fá)組(zǔ)切換油(yóu)路,從靜(jìng)止到最(zuì)高速(sù)度都可(kě)以(yǐ)連續控制,傳動(dòng)的平穩(wěn)性好。而(ér)且還能(néng)實現動(dòng)力制動,取代摩(mó)擦元件(jiàn)構(gòu)成行(háng)車制動(dòng)系統。
圖(tú)中的(de)推土機采用了4台液壓泵(bèng)分别驅動兩側(cè)的各兩台液壓(yā)馬達
當然上面(miàn)所談(tán)的都是原(yuán)理,閉式回(huí)路在(zài)實際(jì)運用中還(hái)需要安(ān)全(quán)閥、洩油管路(lù)、變量機構、補油系(xì)統、沖(chòng)洗油(yóu)路等才能(néng)構(gòu)成實(shí)用(yòng)的液(yè)壓系(xì)統。從(cóng)上面的介(jiè)紹也(yě)可以(yǐ)看出(chū),閉式回路(lù)适用(yòng)于以液壓(yā)馬達驅動行走(zǒu)的車(chē)輛以(yǐ)及混(hùn)凝土輸送罐這(zhè)樣需要連(lián)續旋(xuán)轉的(de)工作部件(jiàn),這(zhè)也是為(wéi)什麼(me)在裝載(zǎi)機、推(tuī)土(tǔ)機、滑移(yí)裝載機能看到(dào)閉式回(huí)路的原因。
滑移(yí)裝載機内部,籃(lán)圈中是行(háng)走液壓泵(bèng),藍色箭頭所指為兩(liǎng)側的行走馬達
在上(shàng)述(shù)幾種機械上(shàng),通常采用一個(gè)液壓泵對(duì)應一(yī)個液壓(yā)馬達,這(zhè)樣如果是兩側(cè)各有(yǒu)一個驅動(dòng)輪那麼就有(yǒu)兩(liǎng)套閉式回路,另外工程機械除(chú)了行(háng)走(zǒu)外還需(xū)要工作裝(zhuāng)置,因(yīn)此還有一套用(yòng)于工作裝置的(de)開式回路(lù)。這樣(yàng)雖然性能得到(dào)提升,但成(chéng)本會(huì)比采用機(jī)械傳動要(yào)高一些。
對(duì)于挖掘(jué)機來說,中小(xiǎo)型挖(wā)掘機(jī)的開式回(huí)路實(shí)際上(shàng)相當于(yú)用(yòng)一個或一組公共液(yè)壓動力源為衆多(duō)執(zhí)行元(yuán)件(jiàn)供能,雖然有(yǒu)利于實現集成化、通用(yòng)化和标(biāo)準化,但對于回(huí)轉性能來說,實(shí)際(jì)是有所(suǒ)犧牲(shēng)的。挖掘機(jī)的回(huí)轉雖然與行走一樣都使用液(yè)壓馬(mǎ)達,但行走(zǒu)與(yǔ)挖(wā)掘機的工(gōng)作性能無關,而且會(huì)造成嚴重的磨損,所(suǒ)以挖掘機并不強調(diào)行走。而(ér)回轉則涉及(jí)工作性能(néng),因此非常重要。
大型挖掘機由(yóu)于采用(yòng)多(duō)個液(yè)壓泵(bèng)(組),因此會(huì)有單獨的回轉(zhuǎn)泵(組)以提(tí)高回(huí)轉性能,比如卡特6090采(cǎi)用了8台工(gōng)作泵和6台回轉(zhuǎn)泵。不過(guò)有的挖(wā)掘機為了(le)避免(miǎn)同時配備開式(shì)和閉(bì)式(shì)回路,以(yǐ)及在不(bú)需要回(huí)轉時回轉泵(bèng)的流量可以被工(gōng)作裝置(zhì)所用,雖有回(huí)轉泵但不(bú)是閉(bì)式回路,僅(jǐn)采用回轉優(yōu)先(xiān)的設計(jì)來(lái)提高回轉(zhuǎn)性(xìng)能(néng)。其餘(yú)的挖(wā)掘機則在(zài)回轉上采(cǎi)用了(le)閉式回路(lù),回(huí)轉(zhuǎn)泵專門用于回(huí)轉,不(bú)與工作回(huí)路合(hé)流,因(yīn)此回(huí)轉性能也達到了最(zuì)大化。目前,采用(yòng)閉(bì)式(shì)回轉(zhuǎn)回路的(de)挖掘機(jī)越來越多,70噸級(jí)産品也有采用(yòng)。