一,闭式系统结构
闭式系统的基础信息:闭式系统,我们有时候也把它叫静液压传动装置,它由一个闭式变量泵和一个固定或变量
马达组成,在一个封闭回路中共同运行。在闭式回路中,马达出口的油液不回油箱,直接流向泵的进油口。闭式泵
输出的油液流量不仅是可变的,还可以通过内部斜盘过中位的方式来变方向,这样就可以通过控制泵来调节马达的
旋转方向和速度,从而省掉了在开式系统中用的方向控制阀和流量(速度)控制阀。
图2 闭式系统基本原理示意
二,补油泵组成
由于闭式液压泵和液压马达内部会泄漏,这些泄漏会使油液从传动回路中逸出并流回油箱,所以我们必须要用
一个补油泵给系统补充流量,来确保在正常运行期间回路中始终充满油液。补油泵通常安装在闭式泵的后面,或者
系统中单独配置也可以。根据一般经验,其输出流量大约为泵输出流量的 20%,或者泵加马达流量的10%,当然如
果系统泄漏较大或者温度较高也可以稍微增大。
在实际应用中,补油泵的出口设定压力大约为 18到 36bar,具体压力值取决于泵的厂商设定和客户需求。一个
基本的补油回路包括补油泵、补油溢流阀和两个补油单向阀,通过这些工作部件,补油泵才可以为闭式回路补充油
液。一旦回路压力达到补油溢流阀的设定压力,补油泵的流量就会通过补油溢流阀流经泵或马达的壳体,或者两者
都流经,然后流回油箱。
三,检测壳体泄油流量的作用
当泵或马达磨损或损坏时,内部泄漏会增加,因此可用于做有用功的流量就会减少。这意味着可以通过测量泵
或马达壳体泄油管中的流量(内部泄漏),并对比其相对理论或设计流量的百分比来确定泵或马达的状况。
在开式系统中监测泵或马达的壳体压力和泄漏量很常见,有时候现场发现设备动力不足,怀疑是液压泵的原因,
操作者甚至会拧开壳体压力的堵头让它往外喷油,并根据喷油的高度和流量来判断泵的泄漏量是否超标了,从而判
断泵是否过度磨损了,当然这样做比较危险,而且也浪费液压油,不推荐这样做,改为接一个流量计测试一下实际
的流量是比较正规的做法。
四,闭式壳体泄油的特殊性
而如果要来检测静液压传动装置时的壳体流量时,就必须要考虑补油泵的流量了。在大多数闭式系统中,补油
泵的溢流阀会排放到泵或马达的壳体中。有的客户会将泵和马达的壳体回油单独接到油箱,有的客户会将泵和马达
的泄油合并再回油箱。
如果客户把液压马达的壳体泄油管接到泵的壳体,然后通过泵的壳体流回油箱,就有可能看到泵壳体泄油管中
的流量计读数大约等于补油泵流量。原因如下:我们假设补油泵的流量为 11 L/min,其中 4 L/min 通过马达内部
(壳体泄油)从回路中泄漏出去,3 L/ min通过泵内部从回路中泄漏出去。那剩下的4L/min怎么办?它得有个出路,
不可能凭空消失的,所以此时补油溢流阀就开始起作用,让这4L/min的流量流走,但最终仍会根据溢流阀的流向进
入泵或马达的壳体中。
所以如果本案例中马达的壳体泄油管通过传动泵的壳体流回油箱,你就会看到泵壳体泄油管中的流量计读数大约
为这三个流量之和(11L/min)。这个表现就是正常的。如果不是那就有可能泵的泄漏量太大了。