静液压传动装置(HST)

HST的工作原理标题：HST的工作原理引言概述：HST（Hydraulic Servo Turret）是一种常见的液压伺服转塔系统，广泛应用于各种工程机械和工业设备中。

其工作原理基于液压传动和伺服控制技术，能够实现精确的定位和控制。

本文将详细介绍HST的工作原理，匡助读者更好地理解其运作机制。

一、液压传动系统1.1 液压泵：液压泵将机械能转换为液压能，为系统提供动力。

1.2 液压缸：液压缸接收液压能，通过活塞的运动产生力，推动机械装置运动。

1.3 液压阀：液压阀控制液压系统的流量和压力，实现液压能的分配和控制。

二、伺服控制系统2.1 传感器：传感器用于实时监测机械装置的位置和速度，将反馈信号传输给控制器。

2.2 控制器：控制器根据传感器反馈信号和预设参数，计算出控制指令，调节液压阀的开关状态。

2.3 伺服阀：伺服阀根据控制器的指令，调节液压系统的流量和压力，实现对液压缸的精确控制。

三、液压伺服转塔系统3.1 结构：HST由液压传动系统和伺服控制系统组成，液压缸通过液压泵提供的动力实现精确的转动。

3.2 工作原理：传感器监测转塔位置，传输给控制器，控制器计算出控制指令，通过伺服阀调节液压缸的运动，实现转塔的定位和控制。

3.3 应用：HST广泛应用于各种工程机械中，如挖掘机、起重机等，能够实现精确的转动和定位，提高工作效率和安全性。

四、优势和特点4.1 精度高：HST采用伺服控制技术，能够实现高精度的定位和控制。

4.2 响应快：液压传动系统具有快速响应的特点，能够实现快速的动作和调节。

4.3 稳定性好：HST工作稳定可靠，能够适应各种工况和环境要求。

五、发展趋势和展望5.1 智能化：随着科技的发展，HST将更加智能化，实现自动化控制和远程监控。

5.2 节能环保：未来的HST将更加注重节能环保，采用高效液压元件和节能控制技术。

5.3 应用领域拓展：HST将在更多领域得到应用，如航空航天、医疗设备等，为各行业提供更好的解决方案。

HST的工作原理HST，全称为Hydraulic Servo Turret（液压伺服转塔），是一种用于工业机械领域的关键设备。

它在许多应用中被广泛使用，例如数控机床、物料搬运系统和自动化生产线等。

本文将详细介绍HST的工作原理，包括其组成部份、工作流程和应用案例。

一、HST的组成部份HST主要由以下几个组成部份构成：1. 液压伺服系统：液压伺服系统是HST的核心部份，它由液压泵、液压缸、液压阀和传感器等组成。

液压泵负责提供高压液压油，液压阀用于控制液压油的流动方向和流量，液压缸则将液压能转化为机械能。

2. 伺服机电：伺服机电是HST的动力源，它通过接收控制信号来实现精确的位置和速度控制。

伺服机电通常与液压泵相连，通过控制液压泵的转速来实现对液压系统的控制。

3. 控制系统：控制系统是HST的大脑，它负责接收和处理来自传感器的反馈信号，并生成相应的控制信号。

控制系统通常由微处理器、编码器、传感器和人机界面等组成。

二、HST的工作流程HST的工作流程可以分为以下几个步骤：1. 接收输入信号：HST通过传感器接收输入信号，例如位置、速度和力等。

2. 信号处理：控制系统对接收到的信号进行处理，例如进行滤波、放大和校准等，以确保信号的准确性和稳定性。

3. 生成控制信号：根据经过处理的输入信号，控制系统生成相应的控制信号，用于控制液压伺服系统和伺服机电。

4. 控制液压伺服系统：控制信号通过液压阀控制液压泵的转速和液压阀的开关状态，从而调节液压伺服系统的压力和流量。

5. 驱动伺服机电：控制信号被传送给伺服机电，通过控制伺服机电的转速和方向，实现对工作装置的精确控制。

6. 反馈和调整：伺服机电通过编码器等传感器实时反馈位置和速度信息给控制系统，控制系统根据反馈信息进行调整，以实现更精确的控制。

三、HST的应用案例HST在许多工业领域中都有广泛的应用，以下是几个典型的应用案例：1. 数控机床：HST可以用于数控机床中的转塔控制，通过精确的位置和速度控制，实现工件的高效加工。

静液压驱动在装载机上的应用厦门厦工机械股份有限公司黄松摘要：静液压传动技术在国外的工程机械上得到广泛的应用,文章介绍了静液压驱动系统的特点，以及静液压驱动系统在厦工XG904等机型上的应用。

做了一些静态参数的匹配分析，静液压系统与动力机匹配的关系，包括驱动系统压力与整机驱动力的关系，驱动闭式回路流量与车速的关系，各项参数匹配。

关键词：迷你装载机静液压驱动静态匹配DA控制随着小型多功能机械（compact machine）的发展，静液压传动技术因其独特的优势，越来越得到广泛的应用。

厦工作为国内装载机专业的生产厂家，首先使用静液压驱动技术在装载机上应用，并且已经形成批量生产。

代表机型有XG3090，XG904,XG902。

在同行中备受好评。

图一：XG904整机1.静液压系统构成与特点。

静液压传动系统HST(Hydraulic Static Transmission)是指由液压泵、液压马达，补油泵和控制元件(液压阀) 组成的闭式回路,辅以调节控制装置等组成的一种无级变速传动系统,有传动比连续、传递动力平稳、操纵方便等特点。

静液压传动装置是以液压泵和液压马达为主组成,附加各种变量控制单元和传动元件(减速器或变速箱) ,成为一种无级变速的传动装置。

它与纯机械传动和液力机械传动相比,具有高效区宽、布局灵活、无级变速、换向方便、控制方式多样和功率利用合理等众多优点。

工程机械合理运用静液压传动装置,则能改善机器性能,提高生产效率,节省能量消耗,使机器的品质上升到一个新的阶段。

静液压传动的四种基本形式组合：根据静液压传动中排量是否可调可以分为4种系统组合方式：定量泵-定量马达，定量泵-变量马达，变量泵-定量马达，和变量泵-变量马达。

根据XG904整机的特点，我公司选择了变量泵-变量马达的组合方式。

图二：静液压系统原件构成图三：系统原理图2.匹配关系2.1静液压系统与发动机的匹配发动机与HST 液压泵相连,研究发动机与HST 的匹配即研究发动与液压泵之间的匹配。

无级变速装置（HST）设备安全操作规程1. 引言1.1 适用范围本安全操作规程适用于使用无级变速装置（HST）的人员，包括但不限于驾驶员、维护工程师、操作员等。

1.2 目的无级变速装置（HST）是一种高效的动力传输装置，被广泛应用于各种工业、农业、交通等领域。

为了确保人员的安全和设备的正常运行，制定本规程，规范无级变速装置（HST）的安全操作。

1.3 基本原则本规程制定的基本原则如下：•安全第一，预防为主•严谨操作，确保设备正常运行•强化培训，提高员工安全意识和技能水平•按照规定进行日常检修和维护，确保设备处于良好状态2. 安全操作规程2.1 设备使用前必须检查使用无级变速装置（HST）设备前，必须对以下内容进行严格检查，确保设备处于良好状态：•电源接线是否牢固•操作面板是否正常•冷却系统是否正常•油液是否达到标准要求•连接部件是否松动•设备是否有异响如有异常情况，必须及时排除问题，检查无误后方可操作。

2.2 设备启动和停车•启动设备前，必须确认设备处于空档。

将变速杆拨至“N”挡。

•按下启动按钮，启动无级变速装置（HST）设备。

•常规情况下，应先将变速杆拨至“D”挡，再慢慢加速。

•车辆停止时，必须先将变速杆拨至“N”挡，再松开刹车，停车平稳。

2.3 行驶时必须注意事项•行驶中，不得超过最高速度限制，并根据实际情况合理调整车速。

•在下坡路段，应注意刹车使用，避免急刹车引起紧急情况。

•行驶中应谨慎超车，避免发生交通事故。

2.4 设备停止运行无级变速装置（HST）设备停止运行前，必须做到以下几点：•关闭油门并停车。

•将变速杆拨至“N”挡，停车后拉手刹。

•按下解锁按钮，关闭设备电源。

•确认设备已经完全停止运行，方可下车。

3. 事故处理规程3.1 事故类型分类无级变速装置（HST）设备使用中，可能会发生以下类型的事故：•机械故障事故•视线受阻事故•交通事故3.2 处理流程3.2.1 机械故障事故•首先，将设备停止工作，送修。

现在车辆上的传动装置多采用机械式变速器，1液力机械式变速器（AT）液力机械式变速器由液力变矩器和多挡机械变速箱组成。

2液压机械无级变速器（HMT）及应用分析3静液压无级变速器（HST）及其应用分析静液压无级变速器（HST）依靠液压变量马达实现纯液压无级变速，效率较AT高，但较齿轮变速器低许多，传递功率不大4 金属带式无级变速器为了充分利用发动机大的功率，节约能源以及获得优良的动力性能，最理想的方法是从传统的有级传动发展为无级传动。

目前普遍采用的液力变矩器及其闭锁装置，自动换挡机构等均是为了弥补有级传动的不足而产生的传动模式，但不能实现真正的无级变速。

另外还出现了全液压传动的无级变速器，其操纵方式也由手动液控向电液控制或微电脑控制技术方面发展，并取得了非常好的效果，大大提高了整机的行使平顺性和作业性能，液压传动可以保证车辆具有稳定的行驶速度。

但是在液压传动的车辆中传动效率低也是一个不容忽视的问题，按当代的技术水平，纯液压传动中最高效率在80-85%左右，而在车辆使用中，一般只能达到50-60%。

此外，适用于重型车辆使用的大功率的液压元件难以加工，也使液压传动的车辆增加了制造成本。

另外，这种高油压高转速的变量泵和定量马达的排量越大，即功率越大时，效率和寿命愈难以保证，生产愈困难，在市场上愈难买到。

液压传动的低效率直接影响了整机的生产率和经济性，决定了它在车辆上很难有较大的发展空间。

机械液压双功率流则兼有机械传动的高效率和液压无级传动的双重优点，可在较宽的范围内实现可控的无级变速和所需的车速。

以小功率的液压元件传递大功率特性，高效率特性，为车辆的经济性和动力性问题的解决找到了理想的道路。

液压机械无级传动是一种双功率流传动系统，分为液压功率和机械功率两路传递，分流机构分流后液压马达在正向和反向最大速度之间来回无级变速。

其每一个行程和行星齿轮机构的一种工况相配合，最后两路汇合成由若干无级调速段相衔接并组逐段升高的全程无级输出速度。

静液压驱动在装载机上的应用1.静液压系统构成与特点。

静液压传动系统HST(Hydraulic Static Transmission)是指由液压泵、液压马达，补油泵和控制元件(液压阀)组成的闭式回路,辅以调节控制装置等组成的一种无级变速传动系统,有传动比连续、传递动力平稳、操纵方便等特点。

静液压传动装置是以液压泵和液压马达为主组成,附加各种变量控制单元和传动元件(减速器或变速箱) ,成为一种无级变速的传动装置。

它与纯机械传动和液力机械传动相比,具有高效区宽、布局灵活、无级变速、换向方便、控制方式多样和功率利用合理等众多优点。

工程机械合理运用静液压传动装置,则能改善机器性能,提高生产效率,节省能量消耗,使机器的品质上升到一个新的阶段。

静液压传动的四种基本形式组合：根据静液压传动中排量是否可调可以分为4种系统组合方式：定量泵-定量马达，定量泵-变量马达，变量泵-定量马达，和变量泵-变量马达。

图二：静液压系统原件构成3.静液压传动与传统的液力机械传动相比,具有以下优点:(1) 可以实现无级变速,换向方便;(2) 当发动机在任一调度转速下工作,传动系统都能发挥出较大的牵引力;(3) 传动系统能在很宽的输出转速范围内保持较高的效率;(4) 行走功率和作业装置功率可以合理匹配,使发动机功率充分利用;(5) 液压泵和液压马达位置布置比较灵活,有条件使发动机采用横向布置,缩短了装载机的纵向长度,改善了司机的视野;(6) 液压泵和液压马达都可采用电比例变量控制,考虑到微机技术的飞速发展,使二者很好的结合,实现智能化控制;(7) 据有关资料介绍,与液力机械传动相比,装载机作业率可以提高30 % ,燃油消耗可降低25 %。

轮式装载机行走驱动负荷变化较大,它的静液压传动装置都由变量泵和变量马达组成闭式回路。

而液压泵的变量控制方式为与转速有关的液压控制。

这种变量方式使装载机具有变矩器的功能,并有以下几个特点:(1) 它的控制泵与发动机直接相连变量机构中没有控制伐,当发动机转速发生变化时,控制泵输出流量随之变化,这样由于通过控制内节流处的流量发生变化,导致节流前后压差的变化,而造成控制压力的变化。

一、HST的工作原理：HST是整体式液压传动装置（Hydrostatic Transmission）的简称，国内称为静液压传动或静压传动, 它是一种特殊的液压传动方式。

它是由柱塞变量泵、柱塞定量马达、摆线补油泵及液压控制阀等几部分组成，是多种功能液压元件的组合体，并形成闭式回路。

它通过传动装置直接串接在底盘行驶系统动力传输链中（在半喂入联合收割机中是行走变速箱上），这样便可以通过操纵手柄改变柱塞泵的变量盘倾斜角度，改变柱塞泵的排量与方向，从而改变柱塞马达的输出转速与方向。

由于柱塞泵变量盘的角度可连续调整，所以柱塞马达的输出转速也是连续变化的，进而实现行走装置的无极变速，以满足半喂入联合收割机在复杂工况条件下对行驶系统的要求。

二、HST与传统机械式传动相比较的优点：（1）、发动机功率利用率高，可达到的扭矩比及转速比大。

（2）、起制动、过载性能好, 易于实现无级调速。

（3）、设计简单, 总体布置方便。

操纵方便、省力。

（4）、适合于不平坦路面, 运行平稳, 噪音低。

（5）、易于实现前进和后退的转换。

（6）、转动惯量小, 单位排量传递功率较大。

（7）、通过合理设计传动系统, 可实现车辆的原地转向。

（8）、可靠性高, 维护方便。

以上优点很适合半喂入联合收割机的使用要求（负载大且不时变化，不停地变换行驶速度，甚至频繁的停止与启动等），因此HST在半喂入联合收割机上有广泛的应用。

唯一的缺点是发动机最大功率时的传动效率较机械式传动低。

三、进口HST与国产HST比较：1、进口HST高压回路压力高，一般都在34MPa以上，有些可达39.2Mpa，我们采用的日本神崎公司生产的排量为38cc的HST，在额定输入转速3000r/min的状态下，高压回路压力为34.3Mpa，因此输入功率最高可达65.2kw。

而国产HST高压回路压力一般才28Mpa，比较成熟的产品排量才28cc，这样输入功率才39.2kw。

而我们公司生产的半喂入联合收割机发动机功率为48~50kw，国产HST远不能满足我公司半喂入联合收割的要求。

HST的工作原理HST（Hydraulic Servo Turret）是一种用于工业机械设备的液压伺服转台。

它具有高精度、高承载能力和高响应速度的特点，广泛应用于机床、机器人、自动化生产线等领域。

HST的工作原理主要包括液压系统、伺服系统和控制系统三个部分。

1. 液压系统：液压系统是HST的动力来源，它由液压泵、液压缸、液压阀等组成。

液压泵通过驱动电机提供高压液体，经过液压阀控制流量和方向，送入液压缸中。

液压缸的工作介质通常是液压油，其压力和流量可以根据需要进行调节。

2. 伺服系统：伺服系统是HST的核心部分，它通过传感器、伺服阀和伺服电机实现位置和力的控制。

传感器可以实时监测转台的位置和负载情况，将信号传递给伺服阀。

伺服阀根据传感器信号控制液压油的流量和方向，将其送入液压缸，从而实现对转台位置和负载的精确控制。

伺服电机作为执行机构，根据伺服阀的指令，将液压能转化为机械能，驱动转台进行运动。

3. 控制系统：控制系统是HST的大脑，它通过编程控制转台的运动轨迹和工作参数。

控制系统通常由PLC（可编程逻辑控制器）或CNC（计算机数控）系统组成，它可以接收操作员的指令或预设程序，并将其转化为伺服系统的控制信号。

控制系统还可以实现对转台的自动化控制，根据工件的要求自动调整转台的位置和负载。

HST的工作原理可以简单概括为：液压系统提供动力，伺服系统实现位置和力的控制，控制系统对转台进行编程控制。

通过这种方式，HST可以实现高精度、高承载能力和高响应速度的工作效果，满足不同工业机械设备的需求。

值得注意的是，HST在工作过程中需要定期保养和维护，以确保其正常运行和延长使用寿命。

液压油的清洁度、液压泵的密封性能、传感器的准确性等都需要定期检查和维护。

此外，操作员也需要接受相关培训，熟悉HST的工作原理和操作规程，以确保安全和高效的工作环境。

总之，HST作为一种液压伺服转台，通过液压系统、伺服系统和控制系统的协同工作，实现了高精度、高承载能力和高响应速度的工作效果。

新技术TECHNIQUE2019.09农 机 科 技 推 广AGRICULTURE MACHINERYTECHNOLOGY EXTENSION目前市场上很多联合收割机的行走操控都采用液压驱动方式，给用户带来更加方便、舒适的体验。

一般企业会选配HST （HydrostaticTransmission ）的变速箱，HST 最早应用于履带机式水稻联合收割机。

但是对于大型的轮式联合收获机械，纯液压驱动的HST 变速箱会存在不少问题。

所以，液压和机械动力合流的综合传动技术—HMT （Hydrost aticMechanicalTransmission ）就显得更有优势。

本文就HST 和HMT 两种驱动方式的原理和结构进行简单分析。

一、传统HST 变速箱对于HST 液压传动，简单讲就是“泵+马达”组成的一个闭式液压回路，通过液压传动实现无级调速。

具体实现，就是将马达直接装在变速箱上进行传动。

由于纯液压传动中最高效率只有80%～85%，而在农机的实际作业使用中，最多只能达到70%～75%。

发动机功率的损失较大，工作时就比较费油。

液压马达的传动必须采用高压油管，而农机由于需要长时间在恶劣环境下大负载工作，液压系统长时间承受较大的负载，整个回路会产生大量的热量，使液压油温度上升，也会极大增加液压系统的故障率。

也正是基于HST 变速箱以上操纵灵活的优点和经济性的不足，所以我们在农机领域看到的HST 的应用更多的是在履带机，而不是轮式机，尤其是大型的轮式联合收获机械，配备HST 变速箱效果并不理想。

二、HMT 无级变速器HMT 是一种液压和机械动力合流的综合传动技术，发动机驱动力通过齿轮传动与HST 的液压驱动两个系统的结合，通过行星齿轮进行合成输出，既可以实现无级调速，又可以传递较大的功率。

HMT 实际上是一种双功率流传动系统，分为液压功率和机械功率两路传递。

在HMT 系统中，液压元件只负担最大功率的一部分，其他功率都由机械路传递。