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中、大吨位起重机闭式系统液压装置原理及优点

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用具有换向阀控制的开式系统,实现执行机构正、反方向运动及制动的要求。中、大吨位起重机大多采用闭式系统,闭式系统采用双向变量液压泵,通过泵的变量改变主油路中液压油的流量和方向,来实现执行机构的变速和换向,这种控制方式,可以充分体现液压传动的优点。

徐州重型机械厂中、大吨位起重机液压工作装置,通常采用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改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化可从零增加到最大值。当斜盘摆过中位,可以平稳改变液体流动方向,因此微动性好,且工作平稳。

闭式液压驱动系统在工作中不断有油液泄漏(持续的高压油内泄是元件设计的固有产物),为了补充这些泄漏和消耗,维持闭式系统正常工作,必须给闭式系统及时补充油液。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,所以其附加功率损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,补油单向阀根据两侧管路液压油压力的高低,选择补油方向,向主油路低压侧补油,以补偿由于泵、马达容积损失所泄漏的流量;主泵的两侧设有两个高压溢流阀,斜盘快速摆动时出现的压力峰值及最大压力由高压溢流阀保护,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,当达到设定的压力时,将油泵的排量回调到为零的状态。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,提高了液压油的清洁度。

(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。