如果您使用液壓系統(tǒng)的時間足夠長,您可能會不時聽到“開環(huán)”和“閉環(huán)”一詞。這些術(shù)語指的是當(dāng)今常用的兩種類型的液壓回路。這些系統(tǒng)中的每一個都有長處和短處,這就是為什么您會發(fā)現(xiàn)它們在工業(yè)界的不同應(yīng)用中使用的原因。重要的是要理解這些概念之間的區(qū)別,以便正確地維護設(shè)備并在設(shè)計或升級液壓系統(tǒng)時做出更好的決策。本文興迪源機械帶來開環(huán)與閉環(huán)液壓系統(tǒng)之間的區(qū)別。
那么,這些概念之間有什么區(qū)別,每個概念的優(yōu)缺點是什么?在本文中,我們將仔細研究。
一、什么是閉環(huán)液壓回路?
閉環(huán)液壓系統(tǒng)通常也被稱為“靜液壓驅(qū)動器”,是一種常見于移動機械(如滑移裝載機和推土機)以及工業(yè)機械(如輸送機)上的系統(tǒng)。
在靜液壓驅(qū)動中,流體直接從活塞泵流到電動機,然后直接流回泵,而沒有進入儲液罐。流體的速度和方向控制著電動機,并且由于這是一個簡單的閉環(huán),因此系統(tǒng)可以輕松地在任一方向上運行。
為了控制速度和方向,此類系統(tǒng)的特征是在活塞泵的斜盤上裝有一個排量控制器(控制桿)。向前移動控制桿可設(shè)置泵的斜盤角度,以將流體輸送到電動機,電動機開始旋轉(zhuǎn)。如果操作員進一步向前推動操縱桿,則旋轉(zhuǎn)斜盤角度會增加,從而導(dǎo)致更大的流體排量。這意味著更多的流體被輸送到電動機,從而旋轉(zhuǎn)得更快。
如果操作員將控制桿拉回到中間位置,流量將停止。如果向反方向拉動杠桿,則位移將反向。這將使流體沿相反的方向流動,從而使電動機反向旋轉(zhuǎn)。因此,閉環(huán)(靜液壓)系統(tǒng)提供了一種精細控制電動機的速度和方向的方法。
與開環(huán)液壓系統(tǒng)不同,流體不會流到油箱,而是直接流回泵(這就是為什么使用術(shù)語“閉環(huán)”來描述這種類型的回路)。沒有大量的流體散發(fā)熱量的好處,這意味著在閉環(huán)系統(tǒng)中產(chǎn)生熱量的可能性更大。為了補償這種增加的過熱風(fēng)險,某些系統(tǒng)配備了熱油吹掃閥。該閥從回路中排出一些熱油,以進行過濾和冷卻。在某些設(shè)計中,該油用于沖洗液壓系統(tǒng)的某些工作部件,以提供額外的好處。
這種類型的系統(tǒng)通常具有一個較小的“補油泵”(也稱為補給泵),該泵將從一個小的儲油罐中抽出經(jīng)過過濾的冷卻流體,然后將其泵入回路中,以彌補由于內(nèi)部泄漏而導(dǎo)致的流體損失。 /或通過熱油吹掃閥分流的流體。
為了保護系統(tǒng)免受過大的壓力,閉環(huán)系統(tǒng)通常還具有一個交叉端口安全閥。如果壓力上升到超過馬達的極限,則安全閥打開并“短路”環(huán)路-繞過馬達并將流體流直接送回泵。因此,電動機失速,但受到保護,免受壓力峰值的影響,否則會導(dǎo)致系統(tǒng)過壓,從而導(dǎo)致軟管吹斷,聯(lián)軸器卡死或其他災(zāi)難性故障模式。
閉環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊,重量輕,并提供精確的電機控制,這就是為什么它們通常用于移動動力傳輸應(yīng)用中的原因。閉環(huán)系統(tǒng)具有更多的控制選項,無需使用閥門即可反轉(zhuǎn)行進方向。這種類型的系統(tǒng)簡單且具有成本效益,并且維護成本通常較低。
二、什么是開環(huán)液壓回路?
開環(huán)液壓回路是一種主要用于為線性執(zhí)行器(例如液壓缸)提供動力的系統(tǒng),可在許多移動機械(例如挖掘機和起重車)以及工業(yè)機械(例如液壓機)上找到。
在開環(huán)液壓系統(tǒng)中,泵入口和執(zhí)行器返回端口連接到儲液罐。與閉環(huán)回路不同,在這種類型的系統(tǒng)中,泵向系統(tǒng)提供連續(xù)的流體流。流體流經(jīng)系統(tǒng)并返回儲罐,然后從儲罐中抽出新鮮流體,然后將其泵回系統(tǒng)中。
通過定位在執(zhí)行器和泵之間的方向控制閥和流量調(diào)節(jié)閥可實現(xiàn)執(zhí)行器的速度和方向。切換方向控制閥內(nèi)閥芯的位置會改變流體流向執(zhí)行器和從執(zhí)行器流出的方向。打開或關(guān)閉流量調(diào)節(jié)閥內(nèi)可變孔口的孔會增加或減少進出執(zhí)行器的流體流量,從而導(dǎo)致液壓缸或馬達分別加速或減速。
當(dāng)方向控制閥將流體引導(dǎo)至執(zhí)行器時,作用在執(zhí)行器上的負載的阻力會導(dǎo)致回路內(nèi)的壓力上升,從而可以完成工作?;芈穬?nèi)的壓力由泄壓閥調(diào)節(jié),該泄壓閥在系統(tǒng)壓力達到預(yù)定設(shè)定值時打開并將油引導(dǎo)至油箱。當(dāng)不進行任何工作時,油流會從執(zhí)行機構(gòu)流向油箱,這不會導(dǎo)致流動阻力,因此不會在回路內(nèi)產(chǎn)生壓力。
開環(huán)系統(tǒng)通常運行溫度較低,因為儲油罐中的油有助于散熱。另外,這種類型的回路的優(yōu)點在于,可以消除異物和氣泡的存在,這些異物和氣泡在儲罐中時有機會從流體中逸出,這有助于保持泵系統(tǒng)的功率和效率。
開環(huán)液壓系統(tǒng)可能很復(fù)雜,通常比閉環(huán)表親更難進行故障排除和維護。但是,它們在系統(tǒng)設(shè)計中提供了更多的通用性,并且多個控制閥可以串聯(lián)堆疊以實現(xiàn)更復(fù)雜的控制。
由于使用經(jīng)濟實惠的固定排量泵,開環(huán)系統(tǒng)的維護成本較低,而固定排量泵的成本低于閉環(huán)系統(tǒng)所需的可變排量泵。但是,由于泵運行以提供連續(xù)的流量,因此開環(huán)系統(tǒng)的效率略有降低,略微增加能源和燃料成本。
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