什么是闭式回路液压系统 用在哪些设备上

【铁甲网】工程机械绝大部分需要用到液压系统，根据需求的不同，有的简单有的复杂，同时，在液压回路上也有开式和闭式之分，它们的区别主要在于油液的循环方式不同。

最基本的闭式回路由液压泵、液压马达和主回路管道构成

我们常见的挖掘机液压系统比较复杂，至少有下列执行元件：2个行走马达，1个回转马达，1~2个大臂油缸、1个小臂油缸和1个铲斗油缸，而且还需要做出复合动作。液压油经液压泵加压后通过换向阀或多路阀给液压缸或液压马达供油以驱动工作机构，而回油则经换向阀或多路阀回到油箱，这就是典型的开式回路。

典型的开式系统，回油流回油箱

不过有些机械相对来说比较简单一些，比如静液压驱动的装载机、推土机、滑移装载机等，如果我们暂且不管工作装置用到的液压系统，单纯从传动这一块来看，就是液压泵驱动液压马达，那还需要用开式回路吗？如果把液压马达的回油直接接到液压泵的进油管上是不是可行呢？实际上不仅可行，各厂商也是这么做的，这就是闭式回路。

闭式回路的基本构成，油箱12的作用比较小

在闭式回路中，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。闭式回路结构较为紧凑，主回路具有对称性和输入输出的可逆性。闭式回路通常采用可双向变量的液压泵，本身兼有调节流量和改变流向的双重功能，可连续调节液压马达的转速和旋转方向，无需在主油路中设置换向阀，液压油的流动损失较小。

闭式回路元件简图

同时，闭式回路能够自动识别与适应负荷，可在驱动工况和制动工况之间瞬间转换而无需通过阀组切换油路，从静止到最高速度都可以连续控制，传动的平稳性好。而且还能实现动力制动，取代摩擦元件构成行车制动系统。

图中的推土机采用了4台液压泵分别驱动两侧的各两台液压马达

当然上面所谈的都是原理，闭式回路在实际运用中还需要安全阀、泄油管路、变量机构、补油系统、冲洗油路等才能构成实用的液压系统。从上面的介绍也可以看出，闭式回路适用于以液压马达驱动行走的车辆以及混凝土输送罐这样需要连续旋转的工作部件，这也是为什么在装载机、推土机、滑移装载机能看到闭式回路的原因。

滑移装载机内部，篮圈中是行走液压泵，蓝色箭头所指为两侧的行走马达

在上述几种机械上，通常采用一个液压泵对应一个液压马达，这样如果是两侧各有一个驱动轮那么就有两套闭式回路，另外工程机械除了行走外还需要工作装置，因此还有一套用于工作装置的开式回路。这样虽然性能得到提升，但成本会比采用机械传动要高一些。

对于挖掘机来说，中小型挖掘机的开式回路实际上相当于用一个或一组公共液压动力源为众多执行元件供能，虽然有利于实现集成化、通用化和标准化，但对于回转性能来说，实际是有所牺牲的。挖掘机的回转虽然与行走一样都使用液压马达，但行走与挖掘机的工作性能无关，而且会造成严重的磨损，所以挖掘机并不强调行走。而回转则涉及工作性能，因此非常重要。

大型挖掘机由于采用多个液压泵（组），因此会有单独的回转泵（组）以提高回转性能，比如卡特6090采用了8台工作泵和6台回转泵。不过有的挖掘机为了避免同时配备开式和闭式回路，以及在不需要回转时回转泵的流量可以被工作装置所用，虽有回转泵但不是闭式回路，仅采用回转优先的设计来提高回转性能。其余的挖掘机则在回转上采用了闭式回路，回转泵专门用于回转，不与工作回路合流，因此回转性能也达到了最大化。目前，采用闭式回转回路的挖掘机越来越多，70吨级产品也有采用。