液壓回路是一種系統,該系統包括一組相互連接的離散組件,這些組件用于傳輸液體,該系統的目的可能是控制流體流向何處(如在熱力學系統中的冷卻劑管網絡中)或控制流體的壓力(如在液壓放大器中)。例如,液壓機械使用液壓回路(其中的液壓流體被推動時,在壓力下,通過液壓泵,管道,管子,軟管,液壓馬達,液壓缸等)來移動重物。電路理論的成功啟發了用分立組件描述流體系統的方法,就像電路原理在元件是離散的和線性的時一樣,液壓電路理論在元件(無源元件,例如管道或傳輸線,或有源元件,例如動力裝置或泵)是離散且線性時最有效。通常,這意味著液壓回路分析最適合帶有離散泵的長而細的管,如化學工藝流程系統或微型設備中所見。
一、液壓回路包括以下組件:
1)主動組件:液壓動力站。
2)傳輸線:液壓膠管。
3)無源元件:液壓缸。
為了使液壓油起作用,它必須先流到執行器和/或電動機,然后再返回到油箱,然后將流體過濾并重新泵送,液壓油所經過的路徑稱為液壓回路,其類型有幾種。
開式中心回路使用提供連續流量的泵,流量通過控制閥的打開中心返回到油箱;也就是說,當控制閥居中時,它為油箱提供了一個開放的返回路徑,并且不會將流體泵送至高壓。否則,如果控制閥被致動,它將使流體進出執行器和油箱,由于泵具有恒定的輸出,因此流體的壓力將上升以滿足任何阻力。如果壓力升高過高,則流體會通過泄壓閥返回油箱,多個控制閥可以串聯堆疊,這種類型的回路可以使用便宜的恒排量泵。
封閉的中央回路可為控制閥提供全壓,無論是否已致動任何閥,泵改變流量,泵送很少的液壓油,直到操作員操作閥門。因此,該閥的閥芯不需要打開到油箱的中心返回路徑,多個閥可以并聯連接,所有閥的系統壓力均相等。
二、液壓回路的類型:
1)開環電路
開環:泵的入口和電動機的回油口(通過方向閥)連接到液壓油箱。術語“循環”適用于反饋;正確的術語是開路還是閉路“電路”。開式中心回路使用提供連續流量的泵,流量通過控制閥的打開中心返回到油箱。也就是說,當控制閥居中時,它會向油箱提供一個開放的返回路徑,并且不會將流體泵送至高壓。否則,如果控制閥被致動,它將使流體進出執行器和油箱,由于泵具有恒定的輸出,因此流體的壓力將上升以滿足任何阻力。如果壓力升高過高,則流體會通過泄壓閥返回油箱,多個控制閥可以串聯堆疊,這種類型的電路可以廉價地使用。
2)閉環電路
閉環:電機回路直接連接到泵的入口。為了保持低壓側的壓力,回路中有一個補油泵(一個小型齒輪泵),可將冷卻和過濾后的機油供應到低壓側,閉環電路通常用于移動應用中的靜液壓傳動。優點:無方向閥且響應性更好,回路可在較高壓力下工作,泵的旋轉角度覆蓋正向和反向流動方向。缺點:該泵無法輕松地用于任何其他液壓功能,并且由于油流的交換有限,冷卻可能成為問題。大功率閉環系統通常必須在回路中裝配一個“沖洗閥”,以交換比來自泵和電動機的基本泄漏流量更多的流量,以增強冷卻和過濾效果。沖洗閥通常集成在馬達殼體中,以對在馬達殼體本身中旋轉的機油起到冷卻作用。
由于電動機轉速將達到4000-5000轉/分鐘,甚至在最高車速時甚至更高,電動機因旋轉效應而產生的電動機殼體損失和滾珠軸承的損失可能會很大。泄漏流量以及多余的沖洗流量必須由補油泵提供。因此,如果變速箱設計用于高壓和高電動機速度,那么大型補油泵就非常重要。當長時間以高車速使用靜液壓傳動裝置時,例如,將機器從一個工作地點運輸到另一個工作地點時,高油溫通常是一個主要問題,長時間的高油溫將大大縮短變速箱的使用壽命。為了降低油溫,必須降低運輸過程中的系統壓力,這意味著必須將電動機的最小排量限制為合理的值,建議在運輸過程中回路壓力約為200-250 bar。
移動設備中的閉環系統通常用于變速箱,以替代機械和液力(變矩器)變速箱。優點是無級變速比(無級變速/扭矩),并且根據負載和運行條件更靈活地控制變速比。靜液壓傳動裝置通常限制在最大功率200 kW左右,因為與靜液壓傳動裝置相比,更高功率時總成本變得過高。因此,例如大型輪式裝載機和重型機械通常配備有變矩器變速器。變矩器變速器的最新技術成就提高了效率,軟件開發也改善了特性,例如在運行過程中可選擇的換檔程序和更多的檔位。