闭式液压系统及其在压路机上的应用

　　1 全液压单轮振动压路机的传动系统概述

　　图1所示为全液压单轮振动压路机的传动系统示意图，从中可见其传动分为转向、振动与行走三个系统。全液压振动压路机的行走驱动采用无级调速的闭式变量系统，可以很方便地实现单杆操纵，压路机的变速、换向、停车、制动都很轻便灵活。压路机的振动驱动可以有开式回路与闭式回路两种液压传动方案，开式液压传动的振动系统一般不作调频，若需作小范围的调频，只能用节流调速的方法达到。闭式液压传动的振动系统可以根据需要来优化和调节压路机的振动频率。压路机的转向系统几乎无一例外地采用了全液压转向，不但操作轻便，而且能实现发动机熄火转向。

　　图1 全液压传动单轮振动压路机

　　2 闭式液压系统及其传动方案

　　液压传动系统按照液流的循环形式，分成开式调速回路与闭式调速回路两种。开式回路中的油泵从油箱吸油进管路，油液完成工作后便排回油箱。开式回路传动的优点是结构简单，油的散热和澄清条件好。缺点是油箱体积大，空气渗入油液会带进传动元件，从而造成系统中的液压冲击大。闭式回路中油泵的吸、排油口直接与执行元件的油口相连，油液的流动形成一个闭合循环。为了补偿系统中的泄漏损失，通常需在系统中连接一个补油泵和具有一定容量的油箱。闭式回路传动系统的优点是油箱体积小，结构比较紧凑，空气不易渗入系统油液中。另外，在闭式回路中能维持一定的背压，工作平稳性好，操作灵活准确。但这种液压传动回路的元件结构复杂，散热条件也差些，并且要求有较高的油过滤精度。常用的闭式液压传动有如下几种传动方案：

　　2．1 定量油泵驱动定量马达

　　这种组合方式的传动方案相当于机械轴或齿轮传动，在发动机和负荷之间传递功率，但不能调节油马达的转速和扭矩。这种传动系统必须使用换向阀来改变油马达的旋转方向，其结构最简单，可用于动力源与负载之间较远但并不需调速的传动。

　　2．2 变量油泵驱动定量马达

　　此种传动方案中油泵的排量qp 在0到最大之间调节，马达的排量qm 不变化。这时油马达的转速nm 与油泵的排量成正比，当泵排量达最大值时，马达的转速最高，而最低转速取决于油泵可能提供的最小稳定流量。

　　当系统的工作压力保持恒定时，由于马达的排量不变，所以其输出的扭矩Mm为定值，故称其为“恒扭矩工况”。马达的输出功率Nm 则与转速nm 成正比，如图2a)所示。

　　该传动方案具有很大的调速范围，马达的转速可以在0到最大之间无级调节。只要油泵有流量输出，马达就会有最大的起动扭矩，这极有利于克服负载的起动惯性。将油泵的排量从零逐渐增加就可以使马达起步旋转，将油泵的排量逐渐减小到零就可以使马达停止旋转，因此传动系统中不必另设离合器就可以使负载运转起步或停止。对于闭式回路系统，当油泵的排量为零时将使马达不能转动，从而能实现机器执行机构的工作制动，在理论上讲可以不另设制动器。该传动方案还可以很容易地通过改变油泵和马达中油流的方向(油的进出口变换)来实现工作机构的正反转，使得机器换向操作简化。另外，此种传动方案的结构和操纵都还是比较简单的，因为变量泵比变量马达简单而且造价低，机器运转的起步、变速、换向及停车制动能实现单杆操作。但这种传动方案只有在马达输出扭矩最大和理论转速最高时，马达才能有最大的输出功率，在其它情况下则不能。因此，发动机的功率经常得不到充分利用。