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闭式和开式液压行走驱动装置的优缺点

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1.液压驱动行走装置优缺点
优点
1)相比于机械传动布局较灵活,受机械结构限制小,可以实现轮驱动,为履带变距提供方便;
2)可实现各种变量控制方式,调节范围较宽,调节特性较好,低速稳定性好;
3)闭式系统当泵排量变为0时,马达变为泵工况,反拖系统,因泵排量为0,反拖系统高压腔高压油只能通过系统主溢流阀流到低压腔,因此闭式系统本身具备行走制动功能,制动扭矩等于驱动扭矩(几百到上万牛米),因此制动不会引起部件磨损;
4)功率密度比很高(是电传动、机械传动3-5倍左右);
5)因排量改变方便,闭式系统自带制动功能,因此操作舒适性好,调速、换向方便,低速稳定性好(低速能达到几转每分钟);
6)与电结合方便进行远程、遥控控制。
缺点
1)元件精密度较高,成本较高;
2)稳态传动效率较低(闭式行走传动系统效率在35%-65%左右,开式行走系统在20%-50%左右),因此不适宜长距离行走;
2.液压驱动行走装置应用场合
根据上文分析的液压驱动行走装置可以看出。
1)调速、换向比较频繁的设备,要求低速稳定性比较好的设备,例如叉车、推土机、装载机、震动压路机、飞机牵引车、平地机等等;
2)机械设备形态复杂,发动机到驱动轮或者履带距离比较远且曲折,输入输出端比较多的场合,例如收获机械、摊铺机、平地机、同步驱动挂车,集装箱跨车;
3)对操作舒适性比较高的设备,例如园艺拖拉机,割草机等;
4)需要对行走驱动装置进行远程、遥控控制的,或者需要在几个不同位置同时控制设备行走,例如抢险救援车、高架作业设备等等。
3.行走装置用闭式行走液压系统与开式行走液压系统区别
闭式行走液压系统优点
1)闭式系统占用空间小,便于安装在空间有限的行走机械上;
2)闭式系统效率高于开式系统;
3)闭式系统本身具备行走制动功能,且制动力矩等于驱动力矩;
闭式行走液压系统缺点
1)系统易发热,对补油冲洗回路要求较高,损失了一定的功率;
2)一台泵通常只能控制一个用户(比如回转,绞盘),或者一组相同作用用户(比如行走)。
开式行走液压系统;
1)可以利用设备上现有的成套的油源系统驱动行走,例如挖机、旋挖钻、履带起重机、各类钻机等等。
4.行走系统中主要元件的特点
1)液压泵
闭式泵通常为轴向柱塞泵为主,如果后边需要串泵,注意所许用的传递功率。行走机械使用柱塞泵按功率分有轻系列(16-20Mpa),中系列(25-35Mpa),重系列(40-56Mpa)。
2)液压马达
行走机械驱动轮转速较低(一般为几十转-几百转每分钟),因此驱动行走既可以考虑用低速马达方案(一般认为小于500r/min为低速马达,一般为径向柱塞马达,输出扭矩高达几千到几万牛米,低速稳定性好,一般可以在10r/min运行,有的甚至可以达到0.5r/min,启动扭矩大,外形尺寸大),也可以用高速马达方案(一般认为大于500r/min为高速马达,通常为轴向柱塞马达,输出扭矩一般为几十到几百牛米,转动惯量小,便于启动、制动、调速)。
低速马达直接驱动轮子,叫车轮马达优点
1)占用空间小,省去减速器产生的功率损失和噪音;
2)降低转动惯量,减小冲击载荷;
低速马达直接驱动轮子缺点
1)需要能够直接输出负载所需要的扭矩;
2)承受驱动轮传递给马达的径向和轴向载荷;
3)不便于集成制动等附加功能;
高速马达通过中间环节正好能解决上述低速马达的缺点,其中包括芯子与行星减速器集成到一个壳体内制成与低速马达相似的车轮马达。
大中功率的柱塞马达通常为径向低速柱塞马达(几十到上百千瓦)(特点上文已经阐述),轴向高速柱塞马达(特点上文已经阐述)。
小功率行走马达也可以考虑用摆线马达(功率大约10千瓦)(价格便宜,工作压力低,小于100bar左右,扭矩几十到几百牛米,转速几百到上千转每分钟,效率低,机械效率大约80%-85%左右,且无法变量)。
小中功率行走马达也有用高速齿轮马达、叶片马达(功率几十千瓦)(工作压力中低压,小于200bar左右,转速在1000-2000r/min左右,容积效率90%左右,启动效率差)
对于某些转速要求特别低的场合,如摊铺机,开沟机等,选用低速马达时,也尽量选用1级减速器,以便使马达工作在高效区。
 

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