液压传动对开式系统和闭式系统的优缺点分析
发布日期: 2018-7-5
大家都知道液压传动的时候需要液压系统的全力供给才能实现能量和动力的传递，常用的液压传动系统由开式和闭式两种，接下来我们就谈谈这两种系统的优缺点以及它们对液压传动的影响：
开式系统是指液压泵1从油箱5吸油,通过换向阀2给液压缸3(或液压马达)供油以驱动工作机构，液压缸3(或液压马达)的回油再经换向阀回油箱。在泵出口处装溢流阀4。这种系统结构较为简单。由于系统工作完的油液回油箱,因此可以发挥油箱的散热、沉淀杂质的作用。但因油液常与空气接触,使空气易于渗入系统，导致路上需设置背压阀，这将引起附加的能量损失,使油温升高。
在开式系统中，采用的液压泵为定量泵或单向变量泵，考虑到泵的自吸能力和避免产生吸空现象，对自吸能力差的液压泵，通常将其工作转速限制在额定转速的75%以内，或增设一个辅助泵进行灌注。工作机构的换向则借助于换向阀。换向阀换向时,除了产生液压冲击外，运动部件的惯性能将转变为热能，而使液压油的温度升高。但由于开式系统结构简单，仍被大多数起重机所采用。
闭式系统
在闭式系统中，液压泵的进油管直接与执行元件的回油管相连，工作液体在系统的管路中进行封闭循环。闭式系统结构较为紧凑，不口空气接触机会较少，空气不易渗入系统，故传动的平稳性好。工作机构的变速和换向靠调节泵或马达的变量机构实现，避免了在开式系统换向过程中所出现的液压冲击和能量损失。但闭式系统较开式系统复杂，由于闭式系统工作完的油液不回油箱,油液的散热和过滤的条件较开式系统差。为了补偿系统中的泄漏,通常需要一个小容量的补液泵进行补油和散热，因此这种系统实际上是一个半闭式系统。
一般情况下，闭式系统中的执行元件若采用双作用单活塞杆液压缸时，由于大小腔流量不等，在工作过程中,会使功率利用率下降。所以闭式系统中的执行元件一般为液压马达。
工程机械液压传动系统，有开式系统和闭式系统，国内小吨位汽车起重机通常采取具有换向阀把持的开式系统，实现履行机构正、反方向活动及制动的请求。中、大吨位起重机大多采用闭式系统，闭式系统采取双向变量液压泵，通过泵的变量转变主油路中液压油的流量和方向，来实现履行机构的变速和换向，这种节制方法，可以充足体现液压传动的长处。
重型机械厂中、大吨位起重机液压工作装置，通常采取斜盘式轴向柱塞变量泵和定量马达组成的闭式系统。斜盘式变量柱塞泵的流量与驱动转速及排量成正比，并且可无级变量。闭式回路中变量泵的出油口和马达的进油口相连，马达的出油口和泵的进油口相连，组成一个封闭的液压油路，无需换向阀，通过调节变量泵斜盘的角度来转变泵的流量及压力油的方向，从而改变马达的转速和旋转方向。变量泵的流量随斜盘摆角变更可从零增添到最大值。当斜盘摆过中位，可以安稳转变液体流动方向，因此微动性好，且工作安稳。
闭式液压驱动系统在工作中不断有油液泄露(连续的高压油内泄是元件设计的固有产物)，为了弥补这些泄漏和耗费，保持闭式系统正常工作，必需给闭式体系及时弥补油液。闭式系统主泵上通轴附设一个小排量补油泵，由于补油泵的排量和压力相对主泵均很小，所以其附加功率丧失通常仅为传动装置总功率的1%～2%，可以忽咯不计。在闭式系统液压工作装置中设有补油溢流阀和补油单向阀，补油溢流阀限制最高补油压力，补油单向阀依据两侧管路液压油压力的高下，选择补油方向，向主油路低压侧补油，以补偿由于泵、马达容积丧失所泄露的流量;主泵的两侧设有两个高压溢流阀，斜盘快速摆动时呈现的压力峰值及最大压力由高压溢流阀维护，防止泵和马达超载;该液压装置中还设有压力切断阀，压力切断阀相当于一种压力调节，当到达设定的压力时，将油泵的排量回调到为零的状况。另外，在补油泵出口处还设有过滤器，对液压系统工作介质进行过滤，进步了液压油的干净度。
闭式体系具有以下优点：
(1)目前闭式系统变量泵均为集成式构造，补油泵及补油、溢流、把持等功效阀组集成于液压泵上，使管路衔接变得简略，不仅缩小了安装空间，而且减少了由管路衔接造成的泄露和管道振动，进步了体系的可靠性，简化了操作进程。
(2)补油系统不仅能在主泵的排量产生变更时保证容积式传动的响应，进步系统的动作频率，还能增添主泵进油口处压力，防止大流量时产赌气蚀，可有效提高泵的转速和防止泵吸空，提高工作寿命;补油系统中装有过滤器，提高传动装置的可靠性和应用寿命;另外，补油泵还能便利的为一些低压帮助机构供给动力。
(3)由于仅有少量油液从油箱中汲取，减少了油箱的损耗。
开式液压系统的特点：
(1)一般采用双泵或三本供油，先导油由单独的先导泵提供。有些液压执行元件所需功率大需要合流供油，合流有两种方式：①阀内合流。一般有双泵合流供给一个阀杆，在由该阀一般杆控制供油给所需合流的液压执行元件。该合流方式的阀杆的孔径设计需要考虑多泵供油所虚的流通面积。②阀外合流。双泵分别通过各自阀杆，通过两阀泛联动操纵，在阀杆外合流供油给所需合流的液压执行元件。虽然操纵结构相对复杂、体积较大，但由于流经阀杆的饿是单泵流量，阀杆孔径相对较小，而且有可能与其他阀杆通用。
(2)多路阀常进行分块且分泵供油，每一阀组根据实际需要可利用直通供油道和并联供油道两种油道。前者可实现优先供油，既上游阀杆动作时，压力油就供给该阀杆操纵的液压元件，而下游阀杆操纵的液压元件就不能动作。后者可实现并供油。
(3)为满足多种作业工况及复合动作要求，一般采用简单的通断型二位二痛阀和插装阀，把油从某一油路直接引到另一油路，并往往采用单向阀防止油回流，构成单向通道。通断阀操纵有以下3种方式：①采用先导操纵油联动操纵，先导操纵油在控制操纵阀杆移动的同时，联动操纵通断阀。②采用操纵阀中增加一条油道作为控制通断阀的油道，这样在操纵操纵阀的同时，也操纵了通断阀的开闭。
开式油路的另一缺点是:当一个泵供多个执行器同时动作时，因液压油首先向负载轻的执行器流动，导致高负载的执行器动 作困难，因此，需要对负载轻的执行器控制阀杆进行节流。
闭式液压系统具有以下优点：
(1)目前闭式系统变量泵均为集成式结构，补油泵及补油、溢流、控制等功能阀组集成于液压泵上，使管路连接变得简单，不仅缩小了安装空间，而且减少了由管路连接造成的泄漏和管道振动，提高了系统的可靠性，简化了操作过程。
(2)补油系统不仅能在主泵的排量发生变化时保证容积式传动的响应，提高系统的动作频率，还能增加主泵进油口处压力，防止大流量时产生气蚀，可有效提高泵的转速和防止泵吸空，提高工作寿命;补油系统中装有过滤器，提高传动装置的可靠性和使用寿命;另外，补油泵还能方便的为一些低压辅助机构提供动力。
(3)由于仅有少量油液从油箱中吸取，减少了油箱的损耗。
PS：以上内容参考网络，内容供大家学习，请勿侵权。