工(gōng)程機(jī)械絕大部(bù)分需(xū)要用到液壓系統(tǒng),根(gēn)據需(xū)求的不同(tóng),有(yǒu)的(de)簡單(dān)有的複雜(zá),同時(shí),在液壓回路上(shàng)也有(yǒu)開式(shì)和(hé)閉式之分,它(tā)們的區别主要在于(yú)油(yóu)液(yè)的循(xún)環方(fāng)式不同。
最(zuì)基本(běn)的(de)閉(bì)式回路由(yóu)液壓泵、液(yè)壓馬達和(hé)主回(huí)路管道(dào)構成
我們常見(jiàn)的挖掘(jué)機液壓系統比較複(fú)雜(zá),至少有(yǒu)下列執(zhí)行元件(jiàn):2個行走(zǒu)馬(mǎ)達,1個回轉馬達,1~2個大(dà)臂油缸、1個(gè)小臂油缸和1個(gè)鏟鬥(dòu)油缸,而(ér)且(qiě)還(hái)需(xū)要做(zuò)出複(fú)合動(dòng)作。液壓油經液(yè)壓泵加壓後通過換向閥(fá)或多(duō)路閥給液壓缸或液壓馬(mǎ)達供油以驅動工作(zuò)機構,而回(huí)油則經換(huàn)向閥或多(duō)路閥(fá)回到油箱(xiāng),這就是(shì)典(diǎn)型的(de)開式回(huí)路。
典型(xíng)的開式(shì)系統,回(huí)油流回油箱
不(bú)過有些機械相對來說比(bǐ)較簡單一(yī)些,比如靜(jìng)液壓驅動(dòng)的裝(zhuāng)載(zǎi)機(jī)、推土機、滑(huá)移裝載機(jī)等,如(rú)果我(wǒ)們暫且不(bú)管工作裝置用(yòng)到的(de)液壓(yā)系統,單純從(cóng)傳動這一塊(kuài)來看,就是(shì)液壓泵驅(qū)動液壓馬(mǎ)達,那還需(xū)要用開式回路(lù)嗎?如果把液壓(yā)馬達的回(huí)油(yóu)直(zhí)接接到(dào)液壓泵(bèng)的進油(yóu)管(guǎn)上是不是(shì)可行呢?實(shí)際(jì)上不僅(jǐn)可行(háng),各廠商也是這(zhè)麼做的,這就是閉式回路。
閉式(shì)回路(lù)的基(jī)本構成,油(yóu)箱12的(de)作用(yòng)比較(jiào)小
在(zài)閉式回路中,液(yè)壓泵(bèng)的進油(yóu)管(guǎn)直接(jiē)與執行元件的(de)回油管相(xiàng)連,工(gōng)作液體在系統(tǒng)的管路(lù)中進行(háng)封閉(bì)循環。閉式(shì)回路結(jié)構較為(wéi)緊湊(còu),主回路具(jù)有對稱性(xìng)和輸入輸(shū)出的可逆(nì)性。閉式回(huí)路通(tōng)常采用可雙向(xiàng)變量(liàng)的(de)液(yè)壓泵(bèng),本身(shēn)兼有調節(jiē)流量和改變流(liú)向的(de)雙(shuāng)重功能(néng),可連續調(diào)節液(yè)壓馬(mǎ)達(dá)的轉速(sù)和旋轉(zhuǎn)方向,無(wú)需在(zài)主油路中(zhōng)設置換向(xiàng)閥,液壓油(yóu)的流動損(sǔn)失較小(xiǎo)。
閉式回路元(yuán)件簡圖(tú)
同(tóng)時,閉式回路能(néng)夠自(zì)動(dòng)識别與(yǔ)适應負荷,可在(zài)驅動工況和制(zhì)動工況之間瞬間轉(zhuǎn)換(huàn)而無需(xū)通過(guò)閥(fá)組(zǔ)切換油路(lù),從靜止到(dào)最高速度都可(kě)以連續(xù)控制,傳(chuán)動的(de)平穩(wěn)性好。而且(qiě)還(hái)能實現(xiàn)動力制動,取代(dài)摩擦元件構成(chéng)行車制動系統(tǒng)。
圖中的推(tuī)土機(jī)采用了(le)4台液壓(yā)泵分(fèn)别驅(qū)動兩側的各兩台液(yè)壓馬達
當然上(shàng)面所(suǒ)談(tán)的(de)都是原理,閉式回路(lù)在實(shí)際運用中還需(xū)要安全閥(fá)、洩油管路、變量(liàng)機構、補油(yóu)系統、沖洗(xǐ)油(yóu)路(lù)等才能構(gòu)成實用的液(yè)壓系統。從上(shàng)面的(de)介紹也可(kě)以看出(chū),閉式回(huí)路适用于以液(yè)壓馬(mǎ)達驅動行(háng)走的(de)車輛以及(jí)混凝土輸(shū)送(sòng)罐這樣需(xū)要連續旋轉的工(gōng)作部(bù)件,這(zhè)也是(shì)為什(shí)麼在裝載機、推土機(jī)、滑移裝載機能看到(dào)閉式(shì)回路的(de)原因。
滑移裝載機内部(bù),籃圈中是行走(zǒu)液壓泵(bèng),藍色箭頭所指為(wéi)兩側(cè)的行走馬(mǎ)達
在上述(shù)幾種機械(xiè)上,通常(cháng)采用一(yī)個液(yè)壓泵對應(yīng)一個(gè)液壓馬達(dá),這樣如果是兩側各(gè)有(yǒu)一(yī)個驅動(dòng)輪那麼就有(yǒu)兩套閉式(shì)回路,另外工程(chéng)機械(xiè)除了行走外還需要(yào)工作裝置(zhì),因此還有(yǒu)一套(tào)用于(yú)工作裝(zhuāng)置的開式(shì)回(huí)路。這(zhè)樣雖然性能得(dé)到提升,但成本(běn)會比采用機械(xiè)傳動要高一些(xiē)。
對于(yú)挖掘機來(lái)說,中(zhōng)小(xiǎo)型(xíng)挖掘機的開式回路(lù)實際上(shàng)相當于(yú)用一(yī)個或一組(zǔ)公共(gòng)液壓動力(lì)源為衆多(duō)執行(háng)元件(jiàn)供能,雖然(rán)有利于實現集(jí)成化、通(tōng)用化和(hé)标準化,但對于(yú)回轉(zhuǎn)性能(néng)來說(shuō),實際(jì)是有所犧牲的。挖掘機的(de)回轉(zhuǎn)雖然與行(háng)走一樣都(dōu)使用液壓(yā)馬達(dá),但行(háng)走與挖(wā)掘機的(de)工作(zuò)性能無關(guān),而且會造(zào)成嚴(yán)重的(de)磨損,所以(yǐ)挖掘機并(bìng)不強調行走。而(ér)回轉(zhuǎn)則涉及工(gōng)作性能,因(yīn)此(cǐ)非常重(zhòng)要。
大型挖(wā)掘機(jī)由于(yú)采用多個(gè)液壓泵(組),因此(cǐ)會有(yǒu)單獨的回(huí)轉泵(組(zǔ))以提高(gāo)回轉(zhuǎn)性能,比如(rú)卡特6090采用了8台(tái)工作泵和6台回(huí)轉泵。不過有的挖掘(jué)機為(wéi)了避(bì)免同時(shí)配(pèi)備開式和閉式回路(lù),以及在不需要回轉時(shí)回轉泵(bèng)的流(liú)量可以被工作裝置所用(yòng),雖有(yǒu)回轉泵但(dàn)不是閉(bì)式回路(lù),僅采用回(huí)轉優先的設計來提(tí)高回轉性(xìng)能。其(qí)餘的(de)挖(wā)掘機則在回轉上(shàng)采用(yòng)了閉(bì)式回路,回(huí)轉泵專門(mén)用于(yú)回轉,不與工作(zuò)回路合流,因此(cǐ)回轉(zhuǎn)性能也達(dá)到(dào)了最大化。目(mù)前,采(cǎi)用閉(bì)式(shì)回轉回(huí)路(lù)的(de)挖掘機越(yuè)來越多,70噸(dūn)級産(chǎn)品也有采(cǎi)用。