液压驱动车辆开式和闭式系统研究

      为了推动行业技术创新，促进企业技术水平持续进步，中国工程机械工业协会路面与压实机械分会联合中国工程机械学会液压技术分会于2012年10月25-27日在湖南长沙市星沙华天大酒店召开“2012 年度会议暨路面机械液压技术发展研讨会”，共同分析交流当前路面机械市场形势、研讨路面机械领域最新、最前沿的产品技术。长安大学焦生杰代表项目组汇报中国机械工业联合会科学技术奖申报项目在年会上分析了液压驱动车辆开式和闭式系统研究.

      平地机广泛应用于道路、水利、机场等现代化建设工程，平地机属于牵引式工程机械，行驶驱动系统性能决定施工质量与效率。

      液压传动具有结构简单、可控性好和无级变速等优点，但应用于车辆行驶驱动系统仅在行驶速度相对较低的工程车辆（如推土机）中应用，应用于速度相对较高的工程车辆（如平地机）还有待进一步研究。液压系统按油液循环方式分为开式液压系统和闭式液压系统，开式液压系统具有可承受压力低、系统效率低、换向冲击大、工作噪音大、液压油用量大、油温低、清洁度高等特点；相比之下，闭式液压系统可承受压力高、系统效率高、换向冲击小、工作噪音小、液压油用量少、油温高、清洁度低。液压系统的选择直接影响机器的性能，但目前开、闭式液压系统在高速行走车辆行驶驱动系统中的相关研究较少。

机械传动方式具有速度有级调节，变速箱结构复杂、制造难度大、成本高，载荷自适应能力差等特点。

液力机械传动方式则具有变矩器易发热，综合效率偏低等特点。

机械传动和液力机械传动

液压传动方式具有可控性好、无级变速、载荷自适应能力强、结构简单等特点，一定程度上能弥补传统传动方式存在的缺陷。

开式液压系统和闭式液压系统比较

快速起步和自然停车之比较

快速起步和自然停工之比较

从以上仿真结果可知：快速起步工况下，平地机开/闭式液压行驶驱动系统压力冲击相当；但在自然停车工况下，闭式液压行驶驱动系统的压力冲击明显大于开式液压行驶驱动系统。

结论：通过仿真和实验，在平地机快速起步行驶、松油门自然停车两种工况下，对静液压平地机开/闭式行驶液压驱动系统进行对比研究，可以得出如下结论：

1） 快速起步工况下，平地机闭式液压行驶驱动系统的起步加速度稍大于开式液压行驶驱动系统，开闭式系统冲击压力相当。

2） 松油门自然停车工况下，平地机闭式液压行驶驱动系统停车时间和距离均小于开式液压行驶驱动系统，但系统压力冲击大于开式液压行驶驱动系统。

3） 闭式液压系统存在反拖现象，易使液压泵和发动机出现超速，存在损坏风险；开式液压系统易出现吸空现象，产生噪声和振动，影响液压系统使用寿命。

小结：开式或闭式液压系统在行走机械行驶驱动系统中应用时各有优缺点，采用闭式液压系统时需重点解决停车时存在的反拖现象和压力冲击问题，采用开式液压系统时，需克服停车时间和距离较长及液压马达吸空问题。