摘要：近几年伴随着中国经济高速发展，工程机械领域也得到飞速发展。工程机械主要还是以液压作为主要的动力系统，其中闭式系统的应用已经推广到各种工程机械。本文主要分析德国宝峨公司生产的CBC25/MBC30铣槽机中HDS 采用闭式系统的优缺点。
关键字：铣槽机、HDS、开始系统、闭式系统、优缺点。
一、前言
随着我国交通、能源等基础设施建设进程的快速发展，特别在国家扩大内需政策的支持下，大中型工程机械需求量和保有量连续快速增长。在众多的工程机械中，特别是进口设备中，采用液压传动和全液压驱动十分普遍，如隧道掘进机、盾构、铣槽机，旋挖机，抓斗，挖掘机，推土机等。在工程机械液压传动系统中，按油液循环方式的不同可划分为开式系统和闭式系统。由于开式系统结构简单且运动的平稳性较差，因此一般在小吨位工程机械上应用。而中、大型吨位工程机械大多采用闭式系统，闭式系统普遍采用双向变量液压泵，并与电气配合，通过改变电流的大小及方来改变主油路中液压油的流量和方向，实现执行机构（马达）的无级变速和换向，这种控制方式，可以实现液流方向的平稳换向，充分体现了液压与电气配合共同控制的优点。
二、CBC25/MBC30铣槽机简介
在铣槽机的应用中，由于近年来许多工程项目施工场地，受高度，墙厚度，深度等因素的影响，宝峨公司研发制造出新型的HSS和HDS系统，使用旋挖钻机如BG25，BG28,BG36和BG40等，和配置直立拔杆的履带吊车作为主机，成槽厚度{zd0}3.2米，{zd0}施工深度达150米，为施工单位提供兼顾经济，安全与高效率的多样化选择。HSS（同步卷管）系统以旋挖钻机为主机，铣槽机配置在滑架上与主机相连，成槽深度{zd0}48米。HDS（直立拔杆卷管系统）系统以大型旋挖钻机如BG40或者配置直立拔杆的履带吊车为主机，在其上加装泥浆管和液压管两个卷筒，铣槽机成槽深度达到到80米到150米。
CBC25/MBC30低空液压铣槽机（简称“液压铣”）是德国宝峨（BAUER）公司为适应低空施工作业市场需要生产的液压铣，对于不同的机型（BC25、BC40、BC50、CBC25、MBC30等）都有着各自不同的结构特点。CBC25/MBC30液压铣是其紧凑机型的一种，是CBC25与MBC30的结合，也是该公司根据市场所需生产的新型设备，特点是简短的“T”形桅杆和后置的HDS（软管绞盘系统），使其以{zd1}极限的身高来适合廊道、遂洞等低空铣槽作业。
三、液压系统
闭式系统中，液压泵的进油管直接与执行元件的回油管相连，工作液体在系统的管路中进行封闭循环。其结构紧凑，与空气接触机会少，空气不易渗入系统，故传动较平稳。工作机构的变速，换向或马达的变量机构实现，避免了开式系统换向过程中所出现的液压冲击和能量损失。但闭式系统较开式系统复杂，因无油箱，油液的散热和过滤条件较差。为补偿系统中的泄漏，通常需要一个小流量的补油泵和油箱。由于单杆双作用油缸大小腔流量不等，在工作过程中会使功率利用下降，所以闭式系统中的执行元件一般为液压马达。
闭式系统特点：
1、闭式系统变量泵均为集成式结构，补油泵及补油、溢流、控制等功能阀组集成于液压泵上，使管路连接变得简单，不仅缩小了安装空间，而且减少了由管路连接造成的泄漏和管道振动，提高了系统的可靠性，简化了操作过程。
2、闭式系统的补油系统不仅能在主泵的排量发生变化时保证容积式传动的响应，提高系统的动作频率，还能增加主泵进油口处压力，防止大流量时产生气蚀，可有效提高泵的转速和防止泵吸空，提高工作寿命；补油系统中装有过滤器，提高传动装置的可靠性和使用寿命；另外，补油泵还能方便的为一些低压辅助机构提供动力。
3、闭式回路中变量泵的出油口和马达的进油口相连，马达的出油口和泵的进油口相连，组成一个封闭的液压油路，无需换向阀，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，从而改变马达的转速和旋转方向。变量泵的流量随斜盘摆角变化可从零增加到{zd0}值。当斜盘摆过中位，可以平稳改变液体流动方向，因此微动性好，且工作平稳！
四、CBC25/MBC30铣槽机中的HDS系统（图纸省掉）
高压溢流阀
图（1）
参看图（1）中先做简单的介绍，P13为斜盘式柱塞变量泵（HYDA4VG56DP20D）；泵16为补油泵（补油泵未画出）；电磁阀Y312 ，Y313控制HDS油泵提升和下降；B62为油泵压力传感器；电磁阀Y314 (调节压力阀)调节HDS压力；4 SP 20 两条管路连接泥浆绞盘马达和液压绞盘马达构成闭式回路，该图纸上两个定量马达（泥浆管，液压管的马达）省略。HDS技术是宝峨公司多种工程机械实现同步技术的关键。CBC25/MBC30液压铣HDS由液压软管绞盘与泥浆软管绞盘配合一套电-液控制系统构成，来完成与主卷扬的同步进给功能。它是液压铣的关键部位之一，通过可编程工业控制器（PLC）实现自动控制，PLC运作的可靠性直接影响着整机性能。
铣槽机的HDS系统是由轴向柱塞变量泵和两个定量马达组成的（见图1），变量泵的进出油口A、B口分别和马达的进出油口相连，组成一个封闭的液压回路。由于闭式液压系统工作中不断有油液泄漏（高压油内泄是不可避免的），因此必须及时向回路中补充油液以保证系统的正常工作。闭式系统主泵的通轴上附设了一个小排量补油泵，就是向系统中及时补充油液的。由于补油泵的排量和压力相对主泵均很小，所以其附加功率损失通常仅为传动装置总功率的１％～２％，可以忽咯不计。补油泵经过滤器和安全溢流阀，以及压力开关向系统中的低压侧供油。出口处的过滤器，对液压系统工作介质进行过滤，提高液压油的清洁度，安全溢流阀在过滤器被堵时打开，起保护补油泵的作用。压力开关（6.04，S206）向系统发出报警并及时清理过滤器中的杂质。管路中还设有补油溢流阀、补油单向阀和压力切断阀，补油溢流阀限制{zg}补油压力，上图中限制的{zg}压力为36bar,补油单向阀根据两侧管路液压油压力的高低，选择补油方向，向主油路低压侧补油，以补偿由于泵、马达容积损失所泄漏的流量，压力切断阀在压力超过设定压力280 bar时将油泵的排量调整到为零的状态，相当于一种压力调节。主泵的两侧还设有两个高压溢流阀，斜盘快速摆动时出现的压力峰值及{zd0}压力由高压溢流阀保护，防止泵和马达超载，系统设定的提升{zg}峰值压力为380bar，下放{zg}峰值压力为160bar。
变量柱塞泵的流量与驱动转速及排量成正比，并且可无级变量。通过改变在主泵比例电磁阀Y312,Y313处的电流大小和方向，就可改变变量泵斜盘的角度并改变泵的流量及压力油的方向，从而改变马达的转速和旋转方向。电磁阀314这一组变量阀实现对HDS高，低(提拉，下放)压力的调整。变量泵的流量随斜盘摆角变化可从零增加到{zd0}值。当斜盘摆过中位，可以平稳改变液体流动方向，因此微动性好，且工作平稳。
五
铣槽机HDS闭式系统优缺点
优点:
1. 工作机构的变速和换向靠调节泵或马达的变量机构实现，避免了开式系统换向过程中所出现的液压冲击和能量损失。
2.闭式系统变量泵均为集成式结构，补油泵及补油、溢流等功能阀组集成于液压泵上，使管路连接变得简单，不仅缩小了安装空间，而且减少了由管路连接造成的泄漏和管道振动，提高了系统的可靠性，简化了操作过程。
4.可与电气配合，容易实现动作和操作自动化，与微电子技术及计算机配合，可实现各种自动控制工作，并能很好的实现卷扬，泥浆绞盘，液压绞盘的同步旋转。
缺点：
油液的散热较差。在武汉地铁二号线施工过程中，中午施工时HDS系统稳定，但是到下午外界环境温度增高，HDS的稳定性难以保证。针对这种情况，只能人为增加冷却方式来降低温度，但是效果不是很理想。
在闭式回路中因不存在节流损失，系统温升的主要原因是高压溢流和泄漏。我个人认为，{dy}，要想使铣槽机适应高温环境下的作业，可以在P13泵的进出油管上进行风冷和水冷。第二，补油泵的选型是关键的因素。补油泵16的排量可按主泵P13排量的10%-30%选取，其主要作用是弥补主回路（变量泵到定量马达之间）的泄漏。选择过大的补油泵或过高的补油压力都会导致油温升高。
六、铣槽机HDS
闭式系统安装调试以及清洗
在设计闭式回路的液压系统时，应尽量选用管式连接，避免使用液压集成块，因为闭式回路的工作压力一般较高，若使用液压集成块，则必须采用钢件，而钢件的液压集成块是很难彻底xx残留铁屑的。采用闭式回路的液压系统在装配时，必须对所有的液压元件及管件严格清洗。特别是必须选用按标准工艺生产的液压胶管。因为，有些私人液压软管厂，为了降低生产成本，往往用砂轮切割机代替专用胶管切管机切割胶管。这样就会把切割时高温脱落的石英砂粒粘附后在胶管内壁上。这种石英砂粒也是很难被清洗掉的。一般闭式液压系统的主回上是没有滤油器的，一旦有铁屑或石英砂粒进入，它们就会随油液在主回路内循环，不断地破坏泵和马达的配油盘，从而导致主回路的泄漏量不断增加，当泄漏流量超过补油流量时，主泵就会因吸油不足出现气蚀，最终导致泵的配油盘报废。
铣槽机系统安装完毕后，{zh0}能对主回路进行开式冲洗，即断开主回路，用其它高压大流量的泵，冲洗主回路。经充分冲洗后，将系统复原，更换新油，然后再调试闭式回路。特殊情况下，针对P13泵进行维修或者进行更换之后，一定要注意给里面加注充足的液压油，因为闭式系统它是一个独立的系统，这样可以避免防止对变量泵P13的磨损。
由于本人能力有限，好多问题思考不成熟等因素造成的困惑，希望您能原谅并提供宝贵意见。
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