容積調(diào)速回路
· 容積調(diào)速就是通過改變液壓泵及液壓馬達的每轉(zhuǎn)排量來調(diào)節(jié)執(zhí)行元件速度的一種調(diào)速方法。它不需要節(jié)流和溢流，所以能量利用比較合理，效率高而發(fā)熱少，在大功率工程機械的液壓系統(tǒng)中獲得越來越多的應(yīng)用。
· 根據(jù)容積調(diào)節(jié)對象的不同，容積調(diào)速可分為三種形式：
· （1）變量油泵和定量執(zhí)行元件組成的調(diào)速回路——變量油泵調(diào)速回路；
· （2）定量泵和變量液壓馬達組成的調(diào)速回路——變量液壓馬達調(diào)速回路；
· （3）變量油泵和變量液壓馬達組成的調(diào)速回路——變量油泵變量液壓馬達調(diào)速回路。
· 容積調(diào)速是實現(xiàn)液壓傳動高度自動化與自動控制的基本手段，可以實現(xiàn)恒功率、恒扭矩等控制。
1、變量泵與液壓缸的調(diào)速回路
右圖所示為單向變量泵與液壓缸的調(diào)速回路。這種回路中回油管和油泵的吸油管是不連通 的，它們分別插在油箱內(nèi)，稱其為開式回路。 通過調(diào)節(jié)變量油泵1的每轉(zhuǎn)排量 q1，就可以調(diào)節(jié)液壓缸4中活塞的運動速度v2。這里溢流閥2是安全閥，系統(tǒng)過載時打開溢流。 由于沒有溢流損失和節(jié)流損失， 因而系統(tǒng)效率高，發(fā)熱少。
變量油泵與液壓缸調(diào)速回路
1-單向變量油泵；2-直動式溢流閥；3電磁換向閥；4-液壓缸；
變量油泵與液壓缸的調(diào)速回路具有以下特性：
·①因v2= Q/A=n1q1/A，執(zhí)行元件的速 度v2與油泵每轉(zhuǎn)排量q1成正比；
·②因泵的功率N1 = p1×Q= p1n1q1， 如果不考慮系統(tǒng)損失，則液壓缸的輸出功率N2等于泵的輸出功率N1， 液壓缸的輸出功率N2與油泵的每轉(zhuǎn)排量q1成正比。
·③因P = p1×A，則在調(diào)速過程液壓缸的輸出液壓推力P與油泵的每轉(zhuǎn)排量q1無關(guān)。
·變量油泵與液壓缸調(diào)速回路的特性曲線如圖所示。
·本回路因效率高、發(fā)熱少適用于調(diào)速范圍要求不高的大功率液壓系統(tǒng)，例如鍛壓機械。對于要求調(diào)速范圍大的液壓系統(tǒng)，可以在回路中安裝調(diào)速閥配合變量油泵共同調(diào)速，以滿足執(zhí)行元件工作要求。
調(diào)速特性曲線圖
2、變量泵—定量馬達的調(diào)速回路
·如圖所示是單向變量油泵與單向定量液壓馬達組成的調(diào)速回路。
·這個回路中的回油管直通油泵3的回油腔，使系統(tǒng)形成封閉的循環(huán)，稱其為閉式油路。
·閉式回路中散熱條件較開式回路差，通過輔助油泵1和溢流閥6的補油和溢流可緩解這一問題。輔助油泵1和溢流閥6都只需選擇低壓小流量的即可。
變量油泵與定量液壓馬達調(diào)速回路
1-定量油泵；2-單向閥；3-單向變量油泵；4、 6-溢流閥；5-單向定量液壓馬達；
·變量油泵與定量液壓馬達的調(diào)速系統(tǒng)具有以下特性：
·①因n2= q/V2=n1V1/V2，馬達的轉(zhuǎn)速與泵每轉(zhuǎn)排量V1成正比；
·②因泵的功率P1= p1×q= p1n1V1，若不考慮系統(tǒng)損失，則液壓馬達的輸出功率P2等于泵的輸出功率P1，液壓馬達的輸出功率P2與油泵 的每轉(zhuǎn)排量V1成正比。
·③因T2 = p×V2/2π，則在調(diào)速過程中液壓馬達的輸出扭矩T2與油泵 的每轉(zhuǎn)排量V1無關(guān)。在外負荷一定的條件下，調(diào)速的過程中，執(zhí)行元件的輸出扭矩不隨泵每轉(zhuǎn)排量V1而變化，因而稱為恒扭矩調(diào)速。
·變量泵與定量液壓馬達調(diào)速回路特性曲線如圖所示。
·本回路適用于大功率系統(tǒng)且執(zhí)行元件單向旋轉(zhuǎn)的閉式回路中。需要注意的是：在這種回路中，因泵和馬達的泄漏量隨負載的增加而增加，致使馬達輸出轉(zhuǎn)速下降。
變量泵—定量馬達調(diào)速工作特性曲線
3、定量泵—變量馬達式容積調(diào)速回路
· 右圖所示是定量油泵與單向變量液壓馬達組成的調(diào)速回路，該回路也為開式回路。
定量泵與變量液壓馬達調(diào)速回路 1-定量油泵；2-單向變量液壓馬達；3二位三通電磁閥；4、5-溢流閥
·圖中溢流閥5使液壓馬達2被制動。
·在高壓管線上接有高壓安全閥4，用以防止系統(tǒng)過載。
定量泵與變量液壓馬達調(diào)速回路
1-定量油泵；2-單向變量液壓馬達；3二位三通電磁閥；4、5-溢流閥
· 定量泵與變量液壓馬達調(diào)速回路具有以下特性：
· ①因n2 = q/V2，液壓馬達的轉(zhuǎn)速 n 2與液壓馬達的每轉(zhuǎn)排量 V 2成反比。
· ②因泵的功率P1 = p1×q，如果不考慮系統(tǒng)損失，則液壓馬達的輸 出功率 P 2等于泵的輸出功率 P 1，液壓馬達的輸出功率 P 2不隨液壓馬 達的每轉(zhuǎn)排量 V 2而變化，因而稱之為恒功率調(diào)速。
· ③因T2 = p×q2/2π，則在調(diào)速過程中液壓馬達的輸出扭矩 T 2與液壓馬達的每轉(zhuǎn)排量 V 2成正比。
· 定量泵與變量液壓馬達調(diào)速回路的特性曲線如圖所示。
· 本回路因效率高、發(fā)熱少而適用于大功率系統(tǒng)且執(zhí)行元件單向旋轉(zhuǎn)、恒功率驅(qū)動的回路中。
· 需要注意的是：該回路雖然能在各種轉(zhuǎn)速下保持很大輸出功率不變，但是其調(diào)速范圍小(Rc≤3)， 因此這種調(diào)速方法往往不能單獨使用。
變量液壓馬達調(diào)速特性曲線
4、變量油泵與變量液壓馬達的調(diào)速回路
·如圖所示是雙向變量油泵與雙向變量液壓馬達組成的閉式調(diào)速回路。
·通過調(diào)節(jié)變量油泵3的每轉(zhuǎn)排量和調(diào)節(jié)變量液壓馬達4的每轉(zhuǎn)排量，都可以調(diào)節(jié)液壓馬達4的轉(zhuǎn)速。這種調(diào)速回路中，油泵的排量 q 1和液壓馬達的排量 q 2都是變量， 因而擴大了液壓馬達的調(diào)速范圍，也擴大了液壓馬達扭矩和功率輸出特性的選擇性， 該回路調(diào)速范圍R c≤100。
變量泵與變量液壓馬達的調(diào)速回路
1-定量油泵；2、9-溢流閥；3-雙向變量 油泵；4-雙向變量液壓馬達；5、6、7、8單向閥
變量泵-變量馬達式容積調(diào)速分為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)和恒功率調(diào)節(jié)兩個階段。
恒轉(zhuǎn)矩階段：VM最大不變， TM不變， p不變。用變量泵調(diào)速，Vp由小變大， Q增大，nM增大，PM線性增大。 恒功率階段：Vp最大不變，p不變， Q不變，PM不變。用變量馬達調(diào)速， VM 由大變小，nM繼續(xù)增大，TM減小。 低速大扭矩，高速大功率。
· 這種回路因效率高、發(fā)熱少而適用于大功率系統(tǒng)且執(zhí)行元件需要雙向旋轉(zhuǎn)、調(diào) 速范圍較大的回路中。
· 需要注意的是：變量油泵和變量液壓馬達應(yīng)分階段分別調(diào)速，而且各階段的調(diào)速趨勢應(yīng)與工作機的負荷特性要求相匹配。
