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相信大家都知道，液压系统按照油液循环的方式可以分为开式系统和闭式系统两大类。
开式系统应用广泛，适合于一个泵控制多个执行机构的工况，我们在实际中见的液压系统大多数都是开式的。闭式系统因为一般一个泵只控制一个执行机构，所以它的应用范围有一定的局限性，主要是工程机械的行走系统使用的比较多，液界也有一句“一泵一马达，伴你走天涯”的顺口溜。但是闭式液压系统本身也有自己独特的优势和适用场景，所以了解什么时候应该选用闭式液压系统，对于相关机械设备的高效运行以及发挥最佳性能起着至关重要的作用。今天我们就一起来看看什么时候和场景下应该使用闭式液压系统。
关于闭式系统，我们最近在讲力士乐A4VG、丹佛斯S90、林德HPV-02等闭式泵相关的内容，它们都是闭式系统的核心元件，需要学习相关知识的小伙伴可以扫描下方二维码报名！
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闭式液压系统是一种封闭的液压回路，它主要由液压泵、液压马达（或液压缸等执行元件）以及连接它们的管路构成。在这个系统中，液压油不经过油箱，直接在泵与执行元件之间循环流动，通常会配备补油泵来补充因泄漏等原因损失的油液，并且通过集成的各种控制阀来调节流量、压力以及方向等参数，以此实现对执行元件的精准控制，驱动机械完成相应的动作。
闭式液压系统相较于传统开式系统，在多个方面具有显著优势：
1、节能效果好
工程机械的行走驱动，比如在摊铺机、全液压振动压路机、全液压玉米收割机等工程机械的行走驱动液压系统中，采用闭式系统可以有效减少液体流动的能量损失，提高系统的能效。例如，摊铺机在施工过程中需要长时间运行，闭式系统能够持续稳定地提供动力，同时降低能耗，延长设备的续航时间。一些特种车辆上闭式系统也有很好的节能效果，如飞机牵引车、高铁轨道打磨车等特种车辆的行走系统也采用闭式液压系统。这些车辆在执行任务时需要频繁启停和变换方向，闭式系统能够快速响应并提供所需的动力，同时减少能量损耗，提高燃油经济性。
2、响应速度快，控制精度高
在中、大吨位起重机的液压工作装置中，采用闭式系统可以实现快速、平稳的吊装动作。例如，斜盘式轴向柱塞变量泵和定量马达组成的闭式系统，通过调节变量泵斜盘的角度来改变泵的流量及压力油的方向，从而快速、准确地控制起重机的吊装速度和方向，提高作业效率和安全性。在精密机床的液压系统中，闭式系统能够提供高精度的控制，确保加工过程的稳定性和精度。例如，液压马达驱动的精密机床，通过闭式系统精确控制马达的转速和位置，实现对工件的高精度加工，提高产品质量。
3、环境友好，维护成本低
在食品加工设备中，采用闭式液压系统可以减少液压油的泄漏和污染。例如，食品灌装机的液压系统，闭式系统能够有效防止液压油渗漏到食品中，保证食品的卫生安全，同时也降低了因污染而导致的设备维护和清洁成本。在冶金设备的液压系统中，闭式系统能够减少液压油的消耗和更换频率。例如，轧钢机的液压系统，闭式系统通过循环使用液压油，减少了油品的浪费和更换次数，降低了维护成本，同时也减少了废油对环境的污染。
4、高适应性与可靠性
在矿山大型挖掘机的回转液压系统中，闭式系统能够适应恶劣的工作环境和复杂的负载变化。例如，在矿山作业中，挖掘机需要在不稳定的地面上进行回转作业，闭式系统能够提供稳定的动力输出和良好的控制性能，确保挖掘机的正常运行和作业安全。在航空航天器的液压控制系统中，闭式系统具有高可靠性和适应性。例如，飞机的起落架收放系统，闭式系统能够在高空和极端温度条件下稳定工作，提供可靠的控制力，确保飞机的安全起降。
闭式液压系统很紧凑，体积小功率密度大，非常好用，但是它也有自己天然的一些缺点：
1、成本相对较高
闭式液压系统结构相对复杂，涉及到补油泵、复杂的控制阀组以及较为精密的回路设计等，这使得其在制造、安装以及调试等环节都需要更高的成本投入。而且，由于其对元件的精度和性能要求较高，所选用的液压元件往往价格也更贵，这无疑增加了整个系统的购置成本。对于一些对成本较为敏感的小型设备或者简单机械设备来说，可能会超出预算范围，在经济性方面不占优势。
2、散热相对困难
因为液压油在闭式回路中循环流动，散热条件相对开式液压系统要差一些。在一些长时间连续高负载运行的工况下，比如大型轧钢机长时间高强度轧制钢材时，液压油容易出现温度过高的情况。过高的油温不仅会影响液压油的性能，降低其黏度等关键指标，还可能导致液压元件的密封性能下降、磨损加剧等问题，进而影响整个系统的正常运行和使用寿命，所以通常需要额外配备高效的散热装置来解决散热难题。
3、维护要求较高
闭式液压系统的结构复杂性决定了其维护难度相对较大。技术人员需要具备更专业的知识和技能来对其进行故障排查、日常保养等操作。例如，要准确判断补油泵是否正常工作、内部控制阀组是否出现卡滞或泄漏等问题，都需要借助专业的检测工具以及丰富的经验。而且一旦系统出现故障，维修时往往涉及到多个部件的拆卸和检查，耗时较长，会对设备的正常使用造成一定影响，这也增加了设备维护的时间成本和人力成本。
首先必须明确，很多液压系统是既可以用开式系统来实现，也可以用闭式系统来实现的。比如混凝土泵车，主流的混凝土泵车液压系统就有两种，三一的泵车采用的是开式系统，而中联的泵车则是开式系统和闭式系统都在用，而且闭式系统的压力等级更高，未来进行超高压性能提升的可能性更大。那对于使用者新设计一个系统的时候，在具体什么样的应用需求下可以采用闭式系统呢？
需要高功率密度的场合：闭式系统可以在相对较小的尺寸和重量下提供较大的力和功率输出，因此适用于需要高功率密度的工程机械、特种车辆等设备的行走驱动液压系统，如摊铺机、全液压振动压路机、全液压玉米收割机、煤矿支架搬运车、运梁车等的行走系统，以及飞机牵引车、高铁轨道打磨车等特种车辆的行走系统。
频繁动作的工位：对于需要频繁动作的工位，如混凝土泵、港口的轮式起重机等系统，闭式系统响应快、效率高，因此更加适用。
仅有单个运动的场合：对于仅有单个运动的场合，如测井机系统，采用闭式系统可以更好地满足其需求。
大流量高转速高压力的工作场合：闭式系统能够实现的功能，开式系统也能够实现，但闭式系统相对开式方案更加节能，对工程机械类燃油机械尤其合适。
需要高效能量转换和传输的场合：闭式液压系统通过将工作液体循环使用，实现能量的高效转换和传输，因此在工程、冶金、航空航天等领域得到了广泛应用。
1、工程机械行走的应用
闭式系统目前最常见的用途是移动机械的行走驱动，例如推土机、滑移装载机等。通常，你会看到在推土机上由两个泵分别驱动两个马达，每个马达分别位于车辆的一侧，这允许转向的时候进行独立操作，一侧马达向前转，另一侧马达向后转，就实现了很小的转弯半径下拐弯或者掉头的需求。闭式系统也非常适合在滑移装载机上使用。其能很好地适配滑移装载机的工作需求，为其提供稳定且高效的动力传输，助力滑移装载机在各种工况下灵活作业，比如在场地清理、物料搬运等作业场景中发挥重要作用。
闭式泵驱动马达行走有很多种方式，比如一泵一马达，一泵两马达，一泵四马达，两泵两马达，两泵四马达等非常灵活的搭配方式。而且每一种搭配方式也都有自己独特的优势，比如四轮驱动的方式就可以集成“防打滑”的功能，使得车辆在泥泞地段或者崎岖不平等容易打滑路段轻易地越过打滑路面。
2、其它行业的应用拓展
从农业机械到园林绿化，或者从物料搬运到海洋，这些行业拥有各种利用闭式系统的机器。例如，割草机提供零转向功能，移动式粉碎卡车提供强大、紧凑的系统，由卡车的 PTO 运行。在这些不同的应用场景中，闭式液压泵凭借其独特的性能优势，满足了相应设备对于动力传输、操作灵活性等多方面的要求。
3、节能领域的应用探索
很多制造商已经探索使用静液压泵来实现先进的节能概念，例如用于运输车辆和垃圾车的液压混合系统。使用也可用作泵的静液压马达，当车辆行驶时，连接到变速器的减速车辆的动能将流体泵入蓄能器。然后，这些蓄能器在车辆加速时释放存储的能量，减少内燃机的需求，从而节省燃料并减少二氧化碳排放。
如果你正在考虑为自己的应用使用闭式液压系统，请考虑是否需要专门的驱动系统。另外，请考虑你的马达是否需要变量、马达的扭矩和功率大小，尤其是在时刻动态变化的工况下。最后，考虑成本，因为静液压驱动器是一种将生产率置于价格之上的优质选择。
总之，闭式液压系统凭借它在高精度控制、能量回收、适应清洁环境以及应对负载变化等方面的出色表现，在众多对性能要求较高、工况复杂的机械设备中有着广泛的应用前景。如果这些考虑因素满足你的要求，闭式液压系统可以提供完美的解决方案。
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