开式和闭式液压系统：定义、组成、工作原理及优缺点
开式和闭式液压系统：定义、组成、工作原理及优缺点
液压系统是现代工业中不可或缺的一部分，广泛应用于各种机械设备中。在液压系统中，开式和闭式液压系统是最常见的两种类型。本文将详细介绍这两种系统的定义、组成、工作原理、优缺点以及比较。
什么是开式液压系统？
开中心液压系统是一种液压系统，即使其他部件（例如执行器）停止工作，泵也不会停止流动流体。
通常，您会发现在中性状态下，控制阀保持开放。结果，当液压流体流到致动器之外的其他地方时，液压流体会回流到储液器中。
开中心液压系统的组成
液压泵
该系统的核心仍然是持续产生加压流体流。您可以将其想象为高速水泵。液压泵将原动机的机械能转换为液压（压力）形式的能量。然后压力能用于驱动执行器。泵拉动液压油以产生流动。
方向控制阀。
该液压系统内的能量通过方向控制阀进行管理。方向控制阀通过引导流体并允许其沿所需方向移动来实现这一点。它调节流体运动的开、关和方向。
液压油箱
该系统中使用的流体存储在储液器中，然后为整个系统供料，以防因泄漏和蒸发而造成损失。它有足够的空间让液体膨胀。这使得流体冷却并且空气离开水箱。储水箱要么受到尊敬，要么被加压。
筛选
安装过滤器有助于捕获任何可能对开心液压系统造成损坏的异物。该过滤器包括一个过滤器和一个磁塞，用于捕获碎屑和金属物体（如钢或铁）。该组件有助于去除可能影响整个系统性能的杂质
执行器
液压执行器将压力能转化为机械力和运动。执行器有两种变体：线性或旋转。线性致动器产生一个方向的运动。它也可以称为气缸、滑枕、往复式电机或线性电机。
安全阀
当系统运行时，压力可能会随着时间的推移而增加。在压力控制阀的帮助下，通过维持适当的系统压力范围来保护系统。此外，由于输出力和压力成正比，因此该溢流阀可确保执行器不会发生故障并提供所需的力。
开式液压系统工作原理
系统的运行从液压泵开始。通常，齿轮泵从储液器中抽取液压油并对其加压。
液压油以稳定的速率泵送通过管路、阀门和执行器，使其不断移动，不断形成一个完整的回路。即使阀门处于中间位置，它也允许流体流回储液器。
如果没有执行器被激活，控制阀保持空闲状态。在这种情况下，液压油返回到储液器，在那里它总能找到流动路径。
如果操作员作用于控制杆，则相应的液压执行器（例如气缸或马达）将通过引导液压流来通电。
加压液压油使执行器移动。这种位移会产生机械力。
因此，您的整个系统可以执行诸如提升、降低和移动机械部件等工作。然而，当执行器到达其目标位置时，它会继续循环液压油，直到系统压力得到维持。
当其他任务需要时，这可以提供更快的响应。空闲时，系统保持待机状态。只要泵继续输送流体，系统中就会维持动态压力。
开中心液压系统的优点
使用方便：其设计简单，易于理解、操作和维护。这降低了系统内的复杂性并最大限度地减少了可能的故障点。
降低前期成本：与液压驱动的封闭系统相比，它们的安装和维护成本相对较低。
连续流：系统提供不间断的加压流体流，当执行器被激活时，可以立即做出响应。
开式液压系统的缺点
效率降低：泵的持续运行会导致更高的功耗和更低的效率。这导致昂贵的节能成本和负面的环境影响。
有限的精度：与闭中心系统相比，液压油的恒定流量可能会导致精度和控制降低。因此，它限制了其在需要高精度或精确负载控制的活动中的使用。
热量积累：由于液压油不断运动，系统会积聚热量，这通常会导致过热问题。
什么是闭芯液压系统？
在闭中心液压系统中，执行器仅在运行时才可以从该泵接收流体。与开中心系统的情况不同，即使不使用执行器，压力也由泵维持。然而，流体流动停止直到致动器被激活。
闭中心液压系统的组件
压力补偿泵
该系统的核心根据执行器的压力需求调整其流量。它运行平稳，只生产所需的东西。
方向控制阀
与开心阀一样，它将流体引导至执行器。然而，在空档时，它会完全关闭泵流并停止任何循环，除非执行器需要它。
执行器
就像在开中心系统中一样，它们将液压转化为可以推动、拉动甚至旋转的机械力。
水库
与开放中心一样，它存储和冷却液压油，但也参与压力补偿。
负载传感线
它们连接阀门和泵，向泵提供有关需求的压力信息，以便它们可以自动调整流量。
安全阀
与开放中心系统一样，它通过将多余的流量转移到储液器中来防止系统超过安全压力限制。
闭中心液压系统的工作原理
闭中心液压系统的工作原理是通过执行器控制流量以满足需求。
通常，液压由变量泵产生，变量泵从储液器中抽取流体并将其发送到控制阀。来自泵的加压流体流至控制阀，控制阀又根据需要将其输送通过执行器。
在正常位置，阀门可以关闭流量或将流体重新引导回储罐，这将防止系统压力下降。
当操作员致动控制机构时，加压流体从阀门本身流向选定的致动器，例如气缸或电机。执行器开始移动或产生机械力，加压液压油进入其中。
此动作完成所需的工作，即提升、降低或旋转组件。当执行器移动时，系统内部的压力会发生变化。控制阀调节流体的流量和压力，确保有效的性能并增加对部件的保护。
然后液压油将返回到储液器，在那里可以被过滤、冷却并在系统中重复使用。这种闭环循环保证了液压油的最佳使用。在闲置期间，泵可以降低流量运行，以维持足够的系统压力。
闭中心液压系统的优点
闭中心系统更便宜，因为由于执行器将激活，泵仅在使用区域流动。
您将意识到，这会减少能源使用、热量产生以及总电力成本。
闭环设计可以精确控制液压功能，从而确保整体性能平稳，并在各种应用中提供更好的结果和更高的精度。
闭中心系统可以更好地控制液压油的压力、流量和方向。这允许在多种类型的应用程序中使用不同的功能。
闭中心液压系统的缺点
闭中心系统更加复杂，需要安装压力控制单元和变量泵。这种复杂性导致较高的安装成本以及更高的维护和故障排除需求。
封闭中心系统的维护需求更加复杂，需要专业技术人员确保其有效运行和故障排除。检测并修复系统内的任何故障或泄漏可能更具挑战性。
开式和闭式液压系统的比较
在开中心系统中，即使执行器不活动，液压油也会持续循环。在中性状态期间，控制阀的开度足够，因为它允许水流返回到储液器。执行器需求控制闭中心系统中的流体流动。
开放中心系统的效率低于封闭系统，因为它们会导致不必要的泵送，从而消耗更多能量并不断产生热量。闭中心系统非常节能，因为泵仅在需要时提供流体，并且在发热期间不使用电力。
与闭心系统相比，开心系统的控制精度较低。流体的持续运动会导致定位较差和反应时间变慢。闭中心系统可以更精确地控制液压功能，从而在不同用途中实现更平稳的操作、更好的性能和准确性。
与闭心系统相比，开心系统设计更简单，初始成本更低。闭心系统更加复杂，因为它们需要额外的元件，例如压力控制装置和变量泵。