液压闭式回路在工程机械行走系统中的应用2

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合理选择补油泵 闭式系统中补油泵是不可缺少的，而补油泵的
流量大小与系统合理匹配很重要。补油泵的流量过 大， 直接影响系统的使用效率， 补油泵的流量过小， 直接影响系统的正常工作或系统过热（系统冷却流 量过小） 。补油泵的流量设计主要应考虑如下几点：
+!, 选用变量柱塞泵时要考虑伺服机构需要的
流量； 确定泵和马达内 +&,-" 按泵和 马 达 的 容 积 效 率 ，
$####!**#- 平板运输车行走系统要求
$"# 滤清器
%"#主泵
&"# 补油泵
’、 (、 !!"# 溢流阀 !)"# 马达
)、 !*"# 顺 !("# 比
+、 !%"# 节流阀 !+"# 液压缸
,、 !$"# 单向阀
图!
!&"# 散热器
!’"# 冲洗阀
液压驱动系统原理图
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（! ） 主要性能参数 载重量： 重载车速： !"#$$%&’； (%&)*+； 空载车速： 最大爬坡角： !,-&).+ ； /0 （, ） 功率匹配 必须处理好发动机转速、 车速、 系统工作压力 之间的匹配关系， 当发动机转速基本恒定时 （!-1##，车速取决于泵与马达的排量比。在该系统 2.)34 ） 中， 通过脚踏电位计， 可以调节泵的排量， 通过监测 系统的工作压力， 可以修正马达的排量， 当压力过 高时， 调大马达的排量， 降低车速； 反之， 当压力过 低时， 减小马达的排量， 提高车速； 也可以通过降低 发动机转速， 保持车速不变， 但可以降低功耗。 （( ） 解决差速问题 当车辆转弯时， 处于不同转弯半径上的驱动轮 马达需要不同的流量，否则不可能实现同步转弯。 该系统将 1 个驱动马达并联，工作时随机分配流 量， 彻底解决差速问题。 （5 ） 解决差力问题 差力问题也是附着力问题， 当附着力分配不均 时， 受力不足的车轮会打滑， 受力过大的车轮可能 因过载而爆胎。在该系统中， 第一， 将悬挂液压缸 （负责调 节 车 轮 高 度 ） 分成 ( 组， 实现 ( 点支撑， 使 车身不会出现失稳现象； 第二， 每一组悬挂液压缸 采用并联连接， 实现组内均匀承载； 第三， 通过速度 传感器监测每个驱动轮马达的转速， 当发觉某个马 达转速过 高 （打 滑 ） 时， 立刻将该马达的排量置零， 从而使其变为自由轮 （随动轮） ， 达到防滑的目的。
器） 并联驱动。 其次， 根据车速要求， 选择主泵 ( 的排量。也可 以采用多泵并联供油方案。在本例中， 我们就是使 用了 , 台泵并联供油。补油泵 5 的排量可按主泵 ( 排量的 !$;<($= 选取，其主要作用是弥补主回路 （变量泵到变量马达之间） 的泄漏。选择过大的补油
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万方数据
泵或过高的补油压力都会导致油温升高。本例中， 补油泵排量为 ,$"8)(.2 。冲洗阀 !> 的作用是将主回 路中多余的油溢流出去， 并起到循环更新主回路里 的油介质的目的。一般行走机械为了减小自重或受 空间位置所限， 其液压油箱容积较小， 通常需要在 回油路加散热器。 在泵装置里共有 > 个调压阀 （( 个溢流阀和 , 个顺序阀） ， 阀 > 设定补油压力， 阀 ? 设定主回路工 作压力。阀 / 为主回路卸荷阀， 当超载时， 能迅速打 开， 使主泵排量回零， 起到快速卸荷的作用， 其设定 压力要比阀 ? 高 $9><!-@AB。阀 !$ 和阀 !! 的作用 分别与阀 / 、 阀 ? 相同。为保证冲洗阀能正常工作， 其溢流压力要比阀 > 低 $9,!$9>-@AB 。在本例中， 各 溢 流 阀 压 力 分 别 设 定 阀 > 为 ,95-@AB， 阀 /、 !$ 为
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成功地应用在很多机构上， 但输出动力需要低速大 扭矩时，往往需要通过机械减速器满足工况要求。 高速液压泵低速液压马达组成的闭式系统， 可以实 现低速大扭矩的动力输出， 低速大扭矩液压马达可 以直接与工作机构连接， 省去减速装置， 使传动机 构简化。
!%%%%系统简图
!.- 高速液压泵 &.- 补油泵 1$- 冷 却 阀 组 ’、 #.- 溢流阀 ).- 单向阀 !*.-
液 压 液 力 ・
(,9>-@AB 。
在闭式回路中因不存在节流损失， 系统温升的 主要原因是高压溢流和泄漏。因此， 冷却器的冷却 功率应按补油功耗计算。本例中采用的是 ,-&C 风 冷式冷却器。
5----安装调试要点
在设计闭式回路的液压系统时， 应尽量选用管 式连接， 避免使用液压集成块， 因为闭式回路的工 作压力一般较高， 若使用液压集成块， 则必须采用 钢件， 而钢件的液压集成块是很难彻底清除残留铁 屑的。 采用闭式回路的液压系统在装配时， 必须对所 有的液压元件及管件严格清洗。特别是必须选用按 标准工艺生产的液压胶管。因为， 有些个体软管厂， 为了降低生产成本， 往往用砂轮切割机代替专用胶 管切管机切割胶管， 这样就会把切割时高温脱落的 石英砂粒粘附在胶管内壁上。这种石英砂粒也是很 难被清洗掉的。一般闭式液压系统的主回路上是没 有滤油器的， 一旦有铁屑或石英砂粒进入， 它们就 会随油液在主回路内循环， 不断地破坏泵和马达的 配油盘， 从而导致主回路的泄漏量不断增加， 当泄 漏流量超过补油流量时， 主泵就会因吸油不足出现 气蚀， 最终导致泵的配油盘报废。 系统安装完毕后， 最好能对主回路进行开式冲 洗， 即断开主回路， 用其它高压大流量的泵， 冲洗主 回路。经充分冲洗后， 将系统复原， 更换新油， 然后 再调试闭式回路。 — (D —
液 压 液 力 ・
液压闭式回路在工程机械行走系统中的应用
河南科技大学 董伟亮 罗红霞
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摘 要： 以 !**#- 平板运输车的液压驱动系统为例， 介绍了液压闭式回路的工作原理， 并分析了其设计、 安装 、 调
关键词：液压 闭式系统 设计
中在蓄能器、 补油泵、 冷却方式和高效区选择时应采取的措施。
高速液压泵高速液压马达组成的闭式系统已
高速液压泵低速液压马达组成的闭式系统简
/、 0$- 蓄 能 器
油箱 图!
2.- 低 速 大 扭 矩 马 达
高速液压泵低速液压马达组成的闭式系统
侧未设置蓄能器的试验结果；图 ) 为系统高压侧未 设置蓄能器， 低压侧设置蓄能器的试验结果； 图#为 系统高、 低压两侧均设置蓄能器的试验结果。
液 压 液 力 ・
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百度文库
高速液压泵低速液压马达组成的闭式系统
工 程 兵 科 研 一 所 天津工程机械研究院 王文富 王四新 石 磊 葛伊杰
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摘 要： 简要地叙述了高速液压泵低速液压马达组成的闭式系统， 并对系统进行了试验和分析， 提出了系统设计
通讯地址： 河南洛阳河南科技大学 !"# 信箱 $%&!’’() （收稿日期： !""#$%"$!% ）
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!"#三位四通比例阀
序阀 例阀
万方数据
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关键词：液压系统 闭式回路 工程机械
试和维护的关键性技术及特点。
（或 !$） ， 将低压油补入主回路， 并同时向控制回路 供油。主回路多余的油通过冲洗阀低压溢流经散热 器 !& 流回油箱。当出现瞬时超载时， 高压油经溢流 （或 !!） 溢流到补油回路。当出现严重超载时 阀( （比 如 车 轮 卡 死 ） ， 顺序阀 ) （ 或 !* ） 打开， 高压油迅 速将主泵 % 的排量减小， 同时由于节流阀 + （ 或 !%） 的压降， 溢流阀 ( （或 !!） 开启， 从而使主回路压力 快速降低。
参考文献 （# 卷） 机械工业出版社 !""""机械设计手册 $% 北京： 华中 &%%%% 何 存 兴 $% 液 压 传 动 与 气 压 传 动 $% 第 二 版 $% 武 汉 ： 科技大学出版社
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图见图 ! 。
&%%%%系统设计采取的措施
设置蓄能器消除压力冲击 在实际应用中受外负荷冲击的影响， 液压系统 必然会产生压力冲击， 较大的压力冲击直接影响元 件的使用寿命， 尤其对低速大扭矩液压马达更为不 利。为减少压力冲击， 增加元件的使用寿命， 提高系 统的可靠性， 在闭式系统中设置了蓄能器。经台架 试验和实际应用， 证明合理匹配蓄能器的容量和预 充气压力， 在受外载冲击载荷的情况下， 系统压力 冲击可减小 ’#(!)*( 。 图 & 所示为系统高、 低压两侧均未设置蓄能器 的试验结果； 图 ’ 为系统高压侧设置蓄能器， 低压
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!####实现原理及特点
随着我国交通、 能源等基础设施建设进程的快 速发展， 近年来大中型工程机械需求量和保有量连 续快速增长。在众多的工程机械中， 特别是进口设 备中， 采用液压传动和全液压驱动十分普遍， 如隧 道掘进机、 盾构， 大吨位的运梁车、 吊车、 升降台车， 以及摊铺机、 挖掘机、 推土机等。液压闭式回路能耗 低、 结构紧凑并容易实现无级变速， 在工程机械行 走系统中得到了广泛的应用。但与开式回路相比， 闭式回路的设计、 安装调试以及维 护都有较高的难度和技术要求。下 面结合我们开发的 !**#- 平板运输 车的液压驱动系统， 分析闭式回路 的技术要点以及安装、 调试、 维护 的特点。 图 ! 为 !**#- 平板运输车的液 压驱动系统原理图， 系统包括比例 变量泵、 比例变量马达、 冲洗阀和 油箱、 散热器总成四个部分。 首先根据负载大小， 通过调节 比例阀 !( 的电流， 设定马达 !) 的 排量， 一般可以设定为空载、 重载、 爬坡三档， 分别对应马达 !.& 排量、 半排量、 全排量； 然后通过调节比 例阀 ! 的电流改变主泵 % 的排量， 因 发 动 机 的 转 速 基 本 恒 定 （!#+**# ，所以可以直接改变系统流 /.012 ） 量，即达到改变行车速度的目的。 补油泵 & 通过滤清器 $ 和单向阀 , — %+ —
(""""液压元件选型及参数设定
设计时首先根据负载大小， 选择合适的系统工 作压力和马达排量， 既可以选择高速马达加轮边减 速器 （调 速 范 围 大 ， 价格高） ， 也可以选择低速大排 量马达 （调速范围小， 价格较低） 。若单个马达难以 满足驱动力要求，可以选择多组马达并联驱动， 在
!$$"6 平板运输车中，我们使用了 1 个排量为 ,17!" 8)(.2 的高速马达 （加降速比为 (19/:! 的轮边减速