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相信大家都知道有个公众号叫"iHydrostatics静液压"，那“静液压”到底啥意思呢？今天我们一起来看一看！
静液压系统通过变量泵的输出流量来精确控制液压马达的速度和方向，液压马达作为执行器，始终输出旋转运动。该系统的液压传动装置由原动机（通常是柴油发动机）驱动的液压泵组成，将机械能高效转化为液压能。流体从泵直接输送到液压马达，再从马达返回至泵入口，形成一个闭环液压系统。这种设计无需使用方向控制阀来改变泵的流量流向，简化了系统结构，提高了效率。
液压马达内部接收油液，流体流动与马达元件相互作用，带动输出轮旋转，从而将液压能转化为机械能。油液完成工作后离开马达，返回泵入口，形成循环流动。泵输出流量的方向和大小决定马达轴的输出方向和速度，这种双向变量泵能改变流量大小和方向，使输出流量不受输入轴影响。
泵输出流量的方向和大小决定了液压马达轴的输出方向和速度，这种泵称为双向变量泵，意味着该泵能够改变其输出流量大小和方向，使其输出流量不受输入轴转速和旋转方向的影响。
在静液压传动系统中，扭矩输出取决于克服的负载，负载增加时系统压力升高。例如，履带式装载机铲斗悬空行驶时驱动履带不需大扭矩，但放下铲斗装载物料时需大扭矩，液压系统压力升高。压力表读数可能从3.4MPa升至34MPa。
若操作员调高行驶速度，液压泵排量增加，流量计读数可能从每分钟5加仑增至40加仑。泵流量降至0加仑时，马达轴停止转动，机器停移，进入空档状态。
静压传动系统概述
静液压传动系统，亦称作静液压变速器，其核心功能在于将机器原动机产生的扭矩高效传递至履带或车轮。齿轮变速器，它也能够对柴油发动机的输出速度和扭矩进行调整，实现扭矩的提升以及输出速度的降低。这一调整过程依赖于齿轮比的不同组合，通过巧妙地搭配齿轮比，达到减速增扭的效果。
而静液压变速器则通过单个或多个泵、单个或多个马达以及液压油来实现这一功能。
如果将一个泵和一个马达之间的相互作用与一套机械齿轮组（小齿轮和大齿轮）进行比较，那么泵就相当于主动齿轮（小齿轮），而马达则相当于从动齿轮（大齿轮）。下图展示了一套大齿轮和小齿轮组成的齿轮组。
齿轮组的传动比是固定不变的，它严格取决于主动齿轮与从动齿轮的齿数比例。相较之下，泵与马达之间的关系则更为灵活多变，这种变化基于泵的输出流量与马达排量之间的动态调整。
当泵的输出流量发生改变时，就如同调整了齿轮组的传动比一般。一些先进的静液压系统甚至通过采用变量马达，进一步拓宽了这种变化范围。
在传统的机械传动中，要实现反向旋转，通常需要在输入齿轮和输出齿轮之间增设一个惰轮。而在静液压传动系统中，只需简单地改变流向马达的流体方向即可轻松实现反向旋转，这一功能通过双向泵的运用得以完美实现。
静液压系统凭借流量的灵活调节，能够让机器在方向、速度或转向操作上实现无缝切换。泵与马达之间的直接连接形成了一个闭环系统，这使得流体的流量和方向完全通过调整双向泵的输出来控制，无需借助方向控制阀。
离开马达的大部分流体最终会回流至泵的入口。值得注意的是，所有静液压系统都需要配备一个补油泵，以补充因泄漏而流失的油液。一定程度的内部泄漏是正常现象，对于润滑、冷却以及清洁泵和马达内部部件至关重要。然而，过量的泄漏则会导致效率下降，进而影响扭矩和速度的输出。为此，补液回路通常会配备过滤器，有时还会加装冷却器，以确保系统流体的清洁与冷却效果。
液压制动系统
静液压系统不仅高效，还能自然地提供动态的机械制动功能。这一特性使得大多数配备液压系统的机器无需额外安装行车制动系统。得益于闭环布置的设计，只要安全阀保持关闭状态，回路高压侧的流体便无处可逃。当机器因自身重量而开始前行时，液压马达便会自动转变为泵的角色。由于发动机产生的阻力，泵的轴难以加速转动，从而产生制动效果。
由于液压力会随时间逐渐降低，所以仍然需要一个靠弹簧施加作用力的驻车制动系统。静液压系统通常会将驻车制动装置与液压马达结合在一起，以便对最终传动装置的输入端产生制动效果，下图展示了液压马达和制动组件的剖面图。
先导控制
通过控制液压泵进而可以控制整个液压系统，这可通过多种方式实现，包括使用手动或脚控的机械连杆或线缆（用于流量和压力较低的系统）、由操纵杆控制的先导液动泵，以及由操纵杆或踏板控制的电控系统。这些不同的控制方式能使机器从空档状态以无级变速的方式朝任意方向移动（直至达到限定的最大速度），并且根据机器所采用的转向系统类型，还能操控机器转向，下图是一台配备液压传动系统的小型履带式推土机的操纵杆。
液压驱动装置
静液压传动系统不仅能驱动机器达到每小时20英里以上的速度，还能在低速时提供高扭矩，这使得它在各种应用场景中表现出色。该系统的灵活性在于其能够通过变量马达调节输出，适应不同工况下的需求。例如，变量马达可以在高速时提供低扭矩，或在低速时提供高扭矩，确保机器在不同操作条件下的高效运行。
下图展示了履带式机器液压传动的基本布局。
使用静液压系统的小型机器（功率小于50马力）通常会采用一种紧凑的设计，将泵和马达组合在一个壳体内，有时甚至与差速器集成在一起，这种设计被称为静液压变速器。一个典型的例子就是农用多功能拖拉机。这种紧凑的设计非常适合小型设备，不仅节省空间，还能实现无缝运行，极大地方便了用户操作和维护。静液压变速器的优势在于其简单易用的操作方式，用户只需通过简单的控制即可实现无级变速和方向切换，特别适合需要频繁调整速度的作业场景。此外，这种设计还提高了设备的灵活性和适应性，使其能够在不同的耕作条件下高效作业。
这种装置巧妙地运用变速器壳体内的通道，实现流体的高效传输。与其他液压系统中泵和马达分离的设计不同，这里的流体通过软管、管道和管件在它们之间自由流动。
静液压系统以其紧凑的设计脱颖而出，特别适用于空间有限的小型机器。事实上，许多中型和大型机器也青睐这种系统，用以驱动履带或车轮。得益于其卓越的扭矩放大能力，一些搭载400马力以上发动机的履带式拖拉机采用静液压传动系统，轻松驱动履带。此外，在液压马达之后加装齿轮减速装置，这些机器便能释放出惊人的驱动扭矩。
某知名制造商推出的轮式装载机便是这一技术的杰出代表。如下图所示，该装载机的液压传动装置布局精妙：一台340马力的发动机驱动泵，泵再驱动两个马达。这两个马达进一步驱动分动箱，分动箱通过传动轴将扭矩传递至前轴和后轴，实现高效动力传输。
液压系统广泛应用于驱动各类轮式和履带式机械设备，如滑移装载机、林业机械、轮式装载机、平地机、伸缩臂叉车、路面研磨机以及带有滚筒的压实机等。此外，液压驱动也常见于推土机、履带式装载机、摊铺机、钻孔机和履带式滑移装载机等履带式机器。在过去20到30年中，中小型履带式机器的传动系统已从机械式逐步转变为液压式，这主要得益于液压系统的高功率密度和控制灵活性。
液压系统不仅用于行进，还可用于旋转功能，如大型履带式拖拉机的差速转向系统，通过液压马达提供旋转扭矩，操控机器转向。对于需要独立驱动左右两侧车轮或履带的机器，通常采用双泵双马达的布置方式，利用速度差控制转向，甚至可实现原地转向或反向旋转。小型滑移装载机的马达通过链轮和链条驱动车轮，展现液压系统的灵活性和高效性。
双路径液压系统
双泵和双马达的布置方式，也被称作双路径液压系统，常见于大型履带式机器中。这种系统通过让每个泵对其流量进行分流，将流体分别输送给每条履带对应的两个马达。这些马达随后驱动齿轮减速装置，以降低转速并增加扭矩，从而实现高效的动力传输和精确的控制。例如，在大功率液压驱动推土机中，两侧履带分别由两个对称的双马达减速驱动装置驱动，通过控制两侧液压泵的不同排量及供油方向，可以实现前进、后退、直行、转弯等多种功能。这种双路径液压系统的设计，不仅提高了机器的牵引力和行驶速度，还确保了在复杂工况下的稳定性和可靠性。
在静液压机器的世界中，从动转向轴的设计灵活多变，既可选择实心轴，也可采用铰接式转向，从而衍生出多种泵与马达的配置方案。以小型铰接式轮式装载机为例，它可能采用双马达设计，分别直驱前后轴，且这两个马达由同一泵提供动力，保持同步旋转。
滚筒式压实机则是另一种静液压驱动的杰出代表。它通过一个泵驱动马达转动滚筒，同时利用另一个泵驱动后轴或双马达驱动后轮，实现高效作业。
伸缩臂叉车作为液压系统的应用实例，其前后转向轴均由单一泵驱动的马达所带动。该马达通过齿轮组传递扭矩至另一驱动轴，确保机器操作的流畅性。
综上所述，静液压系统的布置方式丰富多样，但无论何种形式，其核心组件始终如一：双向变量泵负责输送流体，而固定排量或变量马达则将液压能转化为机械能，驱动机器运转。
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