什么是閉式回路液壓系統(tǒng) 用在哪些設(shè)備上

工程機(jī)械絕大部分需要用到液壓系統(tǒng)，根據(jù)需求的不同，有的簡單有的復(fù)雜，同時(shí)，在液壓回路上也有開式和閉式之分，它們的區(qū)別主要在于油液的循環(huán)方式不同。

我們常見的挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)比較復(fù)雜，至少有下列執(zhí)行元件：2個(gè)行走馬達(dá)，1個(gè)回轉(zhuǎn)馬達(dá)，1~2個(gè)大臂油缸、1個(gè)小臂油缸和1個(gè)鏟斗油缸，而且還需要做出復(fù)合動(dòng)作。液壓油經(jīng)液壓泵加壓后通過換向閥或多路閥給液壓缸或液壓馬達(dá)供油以驅(qū)動(dòng)工作機(jī)構(gòu)，而回油則經(jīng)換向閥或多路閥回到油箱，這就是典型的開式回路。

不過有些機(jī)械相對(duì)來說比較簡單一些，比如靜液壓驅(qū)動(dòng)的裝載機(jī)、推土機(jī)、滑移裝載機(jī)等，如果我們暫且不管工作裝置用到的液壓系統(tǒng)，單純從傳動(dòng)這一塊來看，就是液壓泵驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)，那還需要用開式回路嗎？如果把液壓馬達(dá)的回油直接接到液壓泵的進(jìn)油管上是不是可行呢？實(shí)際上不僅可行，各廠商也是這么做的，這就是閉式回路。

在閉式回路中，液壓泵的進(jìn)油管直接與執(zhí)行元件的回油管相連，工作液體在系統(tǒng)的管路中進(jìn)行封閉循環(huán)。閉式回路結(jié)構(gòu)較為緊湊，主回路具有對(duì)稱性和輸入輸出的可逆性。閉式回路通常采用可雙向變量的液壓泵，本身兼有調(diào)節(jié)流量和改變流向的雙重功能，可連續(xù)調(diào)節(jié)液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)方向，無需在主油路中設(shè)置換向閥，液壓油的流動(dòng)損失較小。

同時(shí)，閉式回路能夠自動(dòng)識(shí)別與適應(yīng)負(fù)荷，可在驅(qū)動(dòng)工況和制動(dòng)工況之間瞬間轉(zhuǎn)換而無需通過閥組切換油路，從靜止到最高速度都可以連續(xù)控制，傳動(dòng)的平穩(wěn)性好。而且還能實(shí)現(xiàn)動(dòng)力制動(dòng)，取代摩擦元件構(gòu)成行車制動(dòng)系統(tǒng)。

當(dāng)然上面所談的都是原理，閉式回路在實(shí)際運(yùn)用中還需要安全閥、泄油管路、變量機(jī)構(gòu)、補(bǔ)油系統(tǒng)、沖洗油路等才能構(gòu)成實(shí)用的液壓系統(tǒng)。從上面的介紹也可以看出，閉式回路適用于以液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)行走的車輛以及混凝土輸送罐這樣需要連續(xù)旋轉(zhuǎn)的工作部件，這也是為什么在裝載機(jī)、推土機(jī)、滑移裝載機(jī)能看到閉式回路的原因。

在上述幾種機(jī)械上，通常采用一個(gè)液壓泵對(duì)應(yīng)一個(gè)液壓馬達(dá)，這樣如果是兩側(cè)各有一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪那么就有兩套閉式回路，另外工程機(jī)械除了行走外還需要工作裝置，因此還有一套用于工作裝置的開式回路。這樣雖然性能得到提升，但成本會(huì)比采用機(jī)械傳動(dòng)要高一些。

對(duì)于挖掘機(jī)來說，中小型挖掘機(jī)的開式回路實(shí)際上相當(dāng)于用一個(gè)或一組公共液壓動(dòng)力源為眾多執(zhí)行元件供能，雖然有利于實(shí)現(xiàn)集成化、通用化和標(biāo)準(zhǔn)化，但對(duì)于回轉(zhuǎn)性能來說，實(shí)際是有所犧牲的。挖掘機(jī)的回轉(zhuǎn)雖然與行走一樣都使用液壓馬達(dá)，但行走與挖掘機(jī)的工作性能無關(guān)，而且會(huì)造成嚴(yán)重的磨損，所以挖掘機(jī)并不強(qiáng)調(diào)行走。而回轉(zhuǎn)則涉及工作性能，因此非常重要。

大型挖掘機(jī)由于采用多個(gè)液壓泵（組），因此會(huì)有單獨(dú)的回轉(zhuǎn)泵（組）以提高回轉(zhuǎn)性能，比如卡特6090采用了8臺(tái)工作泵和6臺(tái)回轉(zhuǎn)泵。不過有的挖掘機(jī)為了避免同時(shí)配備開式和閉式回路，以及在不需要回轉(zhuǎn)時(shí)回轉(zhuǎn)泵的流量可以被工作裝置所用，雖有回轉(zhuǎn)泵但不是閉式回路，僅采用回轉(zhuǎn)優(yōu)先的設(shè)計(jì)來提高回轉(zhuǎn)性能。其余的挖掘機(jī)則在回轉(zhuǎn)上采用了閉式回路，回轉(zhuǎn)泵專門用于回轉(zhuǎn)，不與工作回路合流，因此回轉(zhuǎn)性能也達(dá)到了最大化。目前，采用閉式回轉(zhuǎn)回路的挖掘機(jī)越來越多，70噸級(jí)產(chǎn)品也有采用。