液压机械式控制器的主要组成

液压系统是一切工程机械动力的来源，与人体的血液系统非常相似，油泵就好比是人体的心脏，而液压管路就好比是人身上的血管。不同之处在于，人体的血液通过循环，为人体各个部位的细胞提供氧气和物质，而液压系统通过液压油的循环，为工程机械提供压力能。

1795年，英国的约瑟夫·布拉曼（Joseph Braman）以水为介质，诞生了世界上最早的液压系统。截至目前为止，在两百多年的发展历程中，液压技术已经被人类大量应用，从简单到复杂吗，从不受控制，到能够进行复杂精细的工作，这一切都离不开液压系统中各部分的协同配合。

聊到液压系统，很多人首先想到的是开式液压系统和闭式液压系统这两个概念，泵车的泵送液压系统就分为开式系统和闭式系统。虽然很多人知道自己的泵车用的是哪种液压系统，但是，如果真让他说一下开式系统和闭式系统的区别，可能很多人都不知所云，今天我们就来详细的聊一聊这两种液压系统的区别在哪？

液压系统的组成

如果在此之前，你对于液压系统的工作原理没有太多的了解，那你首先应该知道，一个完整的液压系统主要由五个部分组成，它们分别是动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件和液压油。主油泵是动力元件，搅拌马达是执行元件，电磁换向阀是控制元件，溢流阀是辅助元件，液压油是传递能量的介质。

液压机械式控制器的主要组成

明白了液压系统的基本组成之后，接下来我们再来看一下开式系统和闭式系统的区别在哪？

开式系统和闭式系统的区别

开式系统和闭式系统这两个概念，是相对于液压系统中液压油循环的方式来定义的。泵车的泵送系统要工作，至少需要油箱、主油泵、换向阀和主油缸这四个部分，如下面的图一所示。

液压油经过主油泵加压后，通过换向阀给液压缸供油以驱动其工作，而回油管中的液压油则经换向阀，最终回到了油箱里面，这就是典型的开式液压系统。

图二所展示的是一种闭式系统油路，可以看到，油缸回油管中的液压油最终并不是回到油箱，而是回到了主油泵的进油管，压力油从主油泵出去，最终又回到了主油泵的进油口，这就形成了一个闭式的循环回路，也就是典型的闭式液压系统。

通过上面两张图的分析可以看出，区分某个液压系统是开式系统还是闭式系统，最主要看它的执行元件回油管中的液压油最终是回到了油箱里面，还是油泵的进油口，这是开式系统和闭式系统在油路循环方面的不同之处。

同时，由于闭式系统中，管路中的液压油是循环工作的，没有流到油箱中去。因此，油箱中仅需要少量的液压油，就能维持整个系统的正常工作，也减轻了整车的重量。

除此之外，开式系统采用普通的单向定量泵就能实现泵送系统正常工作，其主油缸之间的换向主要依靠换向阀来完成。泵车上用到的主油泵以“斜盘柱塞式液压泵”为主，它的吸油口和压力油口是固定不变的，在其工作过程中，压力的大小只跟主油缸所受到的负载的大小有关系，正常情况下，这种泵的压力和排量是不能改变的。

而闭式系统则是采用双向变量泵为主，同样也是斜盘柱塞式油泵。但是，它的吸油口和压力油口是可以互换的，因此闭式系统主油缸的换向不需要换向阀，排量输出也能可大可小。

所以，闭式系统用到的双向变量泵，比开式系统用到的单向定量泵结构更复杂，这也决定了两种系统的研发和使用成本的高低。闭式系统管路更复杂，而开式系统结构简单。

开式系统最难解决的是换向冲击的问题，换向阀换向的一瞬间，主油缸回油管与主油泵来的压力油联通，这个时候可能主油缸的回油管路中依然有液压油流向油箱，它与迎面而来的主油泵压力油正面撞击，在液压系统中形成了换向冲击。因此，开式系统换向，会伴随着整个泵送系统的振动。虽然，经过了优化之后的换向系统，在换向过程中的冲击力会有所减缓。但是，这种冲击力是不可避免的。

而对于闭式系统来说，它的换向是依靠主油泵斜盘角度的变化，来改变吸油口和压力油口的位置，在斜盘角度的变化过程中，它在换向过程中，压力的输出是线性变化的，同时排量也在斜盘角度为零的时候，零排量输出。以此，闭式系统换向会更加柔和一些。而且可以通过斜盘最大角度的变化，来控制最大排量的输出，从而改变泵送速度。

所以，这么来看，闭式系统可以解决开式系统换向冲击的问题。

谁更靠谱？

从上面两者的区别来看，开式系统和闭式系统各有利弊。开式系统中的液压油最终流入油箱，与油箱中的液压油混合之后再次进入泵送系统，在这个过程中，液压油的散热效果会更好一些。

而闭式系统中的压力油一直处于工作状态，这就导致液压油散热能力变差，液压油的温度升高速度会更快。而液压油的温度越高，对于泵送系统各部件，以及密封件的寿命会有很大的影响。而且液压油始终处于工作状态，其液压油的使用强度也会增高，导致液压油的使用寿命降低。

不过，开式系统的结构虽然更简单，散热效果更好。但是，开式系统液压油的使用量更大，这也增加了保养成本。同时，上面也提到过，开式系统换向会产生冲击力，对于整个液压系统来说，是致命的伤害。也会造成结构件，紧固螺栓松动等问题的发生。

而闭式系统复杂的结构势必导致其稳定性下降和故障率增高，开式系统是最早被应用的，技术的成熟度更高。这就好比汽车的手动挡和自动挡，手动挡最先被发明，使用频率最高，经久耐用，而自动挡虽然操作更简单，但是出问题的机会随之增加，因为它的内部结构更复杂。而闭式系统就好比是自动挡，后期的维修成本会更高。

所以，综合来看，开式系统和闭式系统各有利弊，而且它们的利弊是互补的关系。所以，在选择使用开式系统，还是闭式系统的时候，必须考虑到实际应用场景。液压机械式控制器的主要组成

比如长臂架泵车和短臂架泵车，一个更追求液压系统的平顺性，一个更追求系统的耐用性和经济性。所以，长臂架泵车使用闭式系统为好，而短臂架泵车使用开式系统更省钱。

根据你所选择的车型，以及你日常的用车环境来选择开式系统，还是闭式系统，这才是最合理的解决方案，你觉得呢？

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