力士乐液压工程师为您详解闭式系统那些事

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通常，根据回路的形式，液压系统可分成三种基本类型：

1：开式液压系统；

2：闭式液压系统；

3：半开/半闭式液压系统；

其中，半开/半闭式系统可以理解成开式和闭式的“混血儿”，通常需要通过预充阀对系统进行补油。如下图，这是一个典型的半开/半闭式泵，图中SA和SB油口用来连接补油，通过补油单向阀（也可理解为预冲阀）对系统进行补油。

                                    

开式回路是指执行机构的回油通过主控制阀回到油箱，下面要跳到的闭式回路中的补油回路即为典型的开始回路（见下面一（3）部分）。

下面我们重点聊聊闭式液压系统。

一：何谓闭式液压系统

顾名思义，回路为封闭式的液压系统称作闭式液压系统，换言之，泵将液压油输送到执行机构（马达或油缸），驱动执行机构后，又直接回到泵（而不是回到油箱）如图2：

                                                    图2  闭式液压系统

1：任何液压系统必须要安全保护元件，闭式系统也不例外，要有安全阀。由于闭式系统的高低压油路是可以切换的，所以要在A、B油路上各设置一个安全阀；

2：任何液压元件都是有内泄漏的。内泄油一方面是在运动副之间形成油膜润滑对元件进行润滑；另一方面内泄油可以将元件运转过程中产生的热量带回油箱，对元件起到冷却的作用。因此，在泵马达的壳体上会有泄油管连接至油箱。

3：内泄油的存在要求闭式回路要有相应的补油回路，以确保闭式回路稳定正常地工作；这里的补油回路是一个典型的开式液压系统。

关于补油，液压匠提醒小伙伴们了解一下几点：

• 提供补油的补油泵有两种形式 ：内置式和外置式两种。内置到主泵后面的通常是内啮合齿轮泵（节省空间）；外置式的补油泵有的是齿轮泵，有的是柱塞泵（多为恒压变量泵）。工程机械上的闭式系统多采用内置式补油泵；工业上，多为外置式补油泵。

• 补油泵的排量一般是主泵排量的20%左右；

• 补油压力的大小，以力士乐A4VG闭式泵为例，补油压力一般为25bar，尖峰压力40bar，最低的补油压力（瞬间）不可以低于8bar；

• 根据经验，瞬间的补油压力不可以低于8bar，这主要是为了避免闭式系统发生吸空，所以，在某些闭式系统中（比如回转）由于工况恶劣，为了充分补油，通常需要增加蓄能器；

4：闭式系统中的控制回路，闭式系统中油液的流向改变是通过控制泵斜盘越过零位实现的。一般情况下，控制油是由补油泵提供（这种情况下，补油泵又可称作控制泵）；

5：闭式回路的油箱较小（相对于开式回路而言，只需要与补油泵匹配）所以系统的散热效果不好，为了加速系统的热交换，必要的时候，闭式系统里会增加冲洗阀。冲洗阀可以安装到马达上，也可以安装到泵上，也有装在系统高低压油路之间（关于冲洗阀的形式，及冲洗量的计算，在以后的文章里，液压匠会与伙伴们详细分享）；

聊到这里，想必各位小伙伴对闭式系统的构成已有了比较清晰的理解。那么，闭式系统与开始系统又有着怎样的区别呢？下面，液压匠就根据自己的理解，对二者进行一下比较，希望能起到抛砖引玉的效果，您若是有什么补充的，欢迎留言给我。

二：闭式和开式液压系统的比较

1：方向控制阀的对比

• 闭式：规格小 （通过控制油液）

• 开式：规格大（通过工作油液）

2：过滤器、散热器、油箱对比

•  闭式规格小 （与补油泵流量匹配）；

• 开式系统中的规格大（与主泵匹配）；

3：转速限制的对比

• 闭式：齿轮泵 （补油泵的结构及连轴套上的平键）

• 开式：吸油（考虑吸空）

4：闭式系统可实现静压制动，开式无法实现

下面两幅图中的车辆行走系统分别采用了开式和闭式液压系统，小伙伴们认真比较一下看看二者制动效果的不同；

三：闭式液压系统应用的例子

1：工程机械的行走驱动液压系统，比如摊铺机行走液压系统、全液压振动压路机行走系统、全液压玉米收割机行走系统、煤矿支架搬运车行走系统、运梁车行走系统（如下图）等；

                                                                  施工中的运梁车

2：特种车辆行走驱动液压系统，比如飞机牵引车行走系统(如下图）、高铁轨道打磨车行走系统等；

                                                                   拖运飞机的牵引车

3：大型车辆的回转液压系统，矿山大型挖掘机的回转液压系统、某些履带式起重机的回转液压系统等；

                                                                  图4：矿山用大型挖掘机