液压回路是一种系统,该系统包括一组相互连接的离散组件,这些组件用于传输液体,该系统的目的可能是控制流体流向何处(如在热力学系统中的冷却剂管网络中)或控制流体的压力(如在液压放大器中)。例如,液压机械使用液压回路(其中的液压流体被推动时,在压力下,通过液压泵,管道,管子,软管,液压马达,液压缸等)来移动重物。电路理论的成功启发了用分立组件描述流体系统的方法,就像电路原理在元件是离散的和线性的时一样,液压电路理论在元件(无源元件,例如管道或传输线,或有源元件,例如动力装置或泵)是离散且线性时最有效。通常,这意味着液压回路分析最适合带有离散泵的长而细的管,如化学工艺流程系统或微型设备中所见。
一、液压回路包括以下组件:
1)主动组件:液压动力站。
2)传输线:液压胶管。
3)无源元件:液压缸。
为了使液压油起作用,它必须先流到执行器和/或电动机,然后再返回到油箱,然后将流体过滤并重新泵送,液压油所经过的路径称为液压回路,其类型有几种。
开式中心回路使用提供连续流量的泵,流量通过控制阀的打开中心返回到油箱;也就是说,当控制阀居中时,它为油箱提供了一个开放的返回路径,并且不会将流体泵送至高压。否则,如果控制阀被致动,它将使流体进出执行器和油箱,由于泵具有恒定的输出,因此流体的压力将上升以满足任何阻力。如果压力升高过高,则流体会通过泄压阀返回油箱,多个控制阀可以串联堆叠,这种类型的回路可以使用便宜的恒排量泵。
封闭的中央回路可为控制阀提供全压,无论是否已致动任何阀,泵改变流量,泵送很少的液压油,直到操作员操作阀门。因此,该阀的阀芯不需要打开到油箱的中心返回路径,多个阀可以并联连接,所有阀的系统压力均相等。
二、液压回路的类型:
1)开环电路
开环:泵的入口和电动机的回油口(通过方向阀)连接到液压油箱。术语“循环”适用于反馈;正确的术语是开路还是闭路“电路”。开式中心回路使用提供连续流量的泵,流量通过控制阀的打开中心返回到油箱。也就是说,当控制阀居中时,它会向油箱提供一个开放的返回路径,并且不会将流体泵送至高压。否则,如果控制阀被致动,它将使流体进出执行器和油箱,由于泵具有恒定的输出,因此流体的压力将上升以满足任何阻力。如果压力升高过高,则流体会通过泄压阀返回油箱,多个控制阀可以串联堆叠,这种类型的电路可以廉价地使用。
2)闭环电路
闭环:电机回路直接连接到泵的入口。为了保持低压侧的压力,回路中有一个补油泵(一个小型齿轮泵),可将冷却和过滤后的机油供应到低压侧,闭环电路通常用于移动应用中的静液压传动。优点:无方向阀且响应性更好,回路可在较高压力下工作,泵的旋转角度覆盖正向和反向流动方向。缺点:该泵无法轻松地用于任何其他液压功能,并且由于油流的交换有限,冷却可能成为问题。大功率闭环系统通常必须在回路中装配一个“冲洗阀”,以交换比来自泵和电动机的基本泄漏流量更多的流量,以增强冷却和过滤效果。冲洗阀通常集成在马达壳体中,以对在马达壳体本身中旋转的机油起到冷却作用。
由于电动机转速将达到4000-5000转/分钟,甚至在最高车速时甚至更高,电动机因旋转效应而产生的电动机壳体损失和滚珠轴承的损失可能会很大。泄漏流量以及多余的冲洗流量必须由补油泵提供。因此,如果变速箱设计用于高压和高电动机速度,那么大型补油泵就非常重要。当长时间以高车速使用静液压传动装置时,例如,将机器从一个工作地点运输到另一个工作地点时,高油温通常是一个主要问题,长时间的高油温将大大缩短变速箱的使用寿命。为了降低油温,必须降低运输过程中的系统压力,这意味着必须将电动机的最小排量限制为合理的值,建议在运输过程中回路压力约为200-250 bar。
移动设备中的闭环系统通常用于变速箱,以替代机械和液力(变矩器)变速箱。优点是无级变速比(无级变速/扭矩),并且根据负载和运行条件更灵活地控制变速比。静液压传动装置通常限制在最大功率200 kW左右,因为与静液压传动装置相比,更高功率时总成本变得过高。因此,例如大型轮式装载机和重型机械通常配备有变矩器变速器。变矩器变速器的最新技术成就提高了效率,软件开发也改善了特性,例如在运行过程中可选择的换档程序和更多的档位。