如果您使用液壓系統的時間足夠長,您可能會不時聽到“開環”和“閉環”一詞。這些術語指的是當今常用的兩種類型的液壓回路。這些系統中的每一個都有長處和短處,這就是為什么您會發現它們在工業界的不同應用中使用的原因。重要的是要理解這些概念之間的區別,以便正確地維護設備并在設計或升級液壓系統時做出更好的決策。本文興迪源機械帶來開環與閉環液壓系統之間的區別。
那么,這些概念之間有什么區別,每個概念的優缺點是什么?在本文中,我們將仔細研究。
一、什么是閉環液壓回路?
閉環液壓系統通常也被稱為“靜液壓驅動器”,是一種常見于移動機械(如滑移裝載機和推土機)以及工業機械(如輸送機)上的系統。
在靜液壓驅動中,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,因此系統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置泵的斜盤角度,以將流體輸送到電動機,電動機開始旋轉。如果操作員進一步向前推動操縱桿,則旋轉斜盤角度會增加,從而導致更大的流體排量。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。因此,閉環(靜液壓)系統提供了一種精細控制電動機的速度和方向的方法。
與開環液壓系統不同,流體不會流到油箱,而是直接流回泵(這就是為什么使用術語“閉環”來描述這種類型的回路)。沒有大量的流體散發熱量的好處,這意味著在閉環系統中產生熱量的可能性更大。為了補償這種增加的過熱風險,某些系統配備了熱油吹掃閥。該閥從回路中排出一些熱油,以進行過濾和冷卻。在某些設計中,該油用于沖洗液壓系統的某些工作部件,以提供額外的好處。
這種類型的系統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過過濾的冷卻流體,然后將其泵入回路中,以彌補由于內部泄漏而導致的流體損失。 /或通過熱油吹掃閥分流的流體。
為了保護系統免受過大的壓力,閉環系統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,否則會導致系統過壓,從而導致軟管吹斷,聯軸器卡死或其他災難性故障模式。
閉環系統結構緊湊,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用中的原因。閉環系統具有更多的控制選項,無需使用閥門即可反轉行進方向。這種類型的系統簡單且具有成本效益,并且維護成本通常較低。
二、什么是開環液壓回路?
開環液壓回路是一種主要用于為線性執行器(例如液壓缸)提供動力的系統,可在許多移動機械(例如挖掘機和起重車)以及工業機械(例如液壓機)上找到。
在開環液壓系統中,泵入口和執行器返回端口連接到儲液罐。與閉環回路不同,在這種類型的系統中,泵向系統提供連續的流體流。流體流經系統并返回儲罐,然后從儲罐中抽出新鮮流體,然后將其泵回系統中。
通過定位在執行器和泵之間的方向控制閥和流量調節閥可實現執行器的速度和方向。切換方向控制閥內閥芯的位置會改變流體流向執行器和從執行器流出的方向。打開或關閉流量調節閥內可變孔口的孔會增加或減少進出執行器的流體流量,從而導致液壓缸或馬達分別加速或減速。
當方向控制閥將流體引導至執行器時,作用在執行器上的負載的阻力會導致回路內的壓力上升,從而可以完成工作?;芈穬鹊膲毫τ尚箟洪y調節,該泄壓閥在系統壓力達到預定設定值時打開并將油引導至油箱。當不進行任何工作時,油流會從執行機構流向油箱,這不會導致流動阻力,因此不會在回路內產生壓力。
開環系統通常運行溫度較低,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的功率和效率。
開環液壓系統可能很復雜,通常比閉環表親更難進行故障排除和維護。但是,它們在系統設計中提供了更多的通用性,并且多個控制閥可以串聯堆疊以實現更復雜的控制。
由于使用經濟實惠的固定排量泵,開環系統的維護成本較低,而固定排量泵的成本低于閉環系統所需的可變排量泵。但是,由于泵運行以提供連續的流量,因此開環系統的效率略有降低,略微增加能源和燃料成本。
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