容积调速回路优化措施

容积调速回路是通过改变液压泵或液压马达排量，使液压泵的全部流量直接进入执行元件来调节执行元件的运动速度。由于容积调速回路中没有流量控制元件，回路工作时液压泵与执行元件（液压马达或液压缸）的流量完全匹配，这种回路没有溢流损失和节流损失，回路的效率高、发热少，适用于大功率液压系统。

容积调速回路按其油路循环的方式不同，分为开式循环回路和闭式循环回路两种形式。回路工作时，液压泵从油箱中吸油，经过回路工作以后的热油流回油箱，使热油在油箱中停留一段时间，达到降温、沉淀杂质、分离气泡之目的，这种油路循环的方式称为开式循环，开式循环回路结构简单、散热性能较好，但结构相对较松散、空气和脏物容易侵入系统，会影响系统的工作。回路工作时，管路中的绝大部分油液在系统中被循环使用，只有少量的液压油通过补油液压泵从油箱中吸油进入到系统中，实现系统油液的降温、补油，这种油路循环的方式称为闭式循环，闭式循环回路的结构紧凑、回路的封闭性能好，空气与脏物较难进入，但回路的散热性能较差，要配有专门的补油装置进行泄漏补偿，置换掉一些工作的热油，以维持回路的流量和温度平衡。

根据液压泵与液压马达（缸）的组合不同，容积调速回路分为变量液压泵—定量液压马达（液压缸）式调速回路、定量液压泵—变量液压马达式调速回路、变量液压泵—变量液压马达式调速回路3 种形式。

1.变量液压泵—液压缸式容积调速回路

图6－3－4 中，回路正常工作时，溢流阀2 不溢流，起限压保护作用，无溢流损失和节流损失，发热少，系统效率较高，溢流阀6 为背压阀，提高系统在随负值负载时的稳定性。该回路适用于工程机械、矿山机械和大型机床等大功率液压系统，如推土机、插床、拉床等。

2.变量液压泵—定量液压马达式容积调速回路

图6－3－5 为变量泵定量马达容积调速回路。溢流阀3 作为安全阀使用，防止回路过载；为了补充变量泵1 和定量液压马达2 的泄漏量，增加了补油泵4 和溢流阀5；溢流阀5调节补油泵的补油压力，而且可置换部分发热油液，降低系统温升。该回路的调速方式又称恒转矩调速，通过调节变量液压泵的流量可以调节马达的转速。

液压马达的输出转矩T 和输出转速n 表达式为

3.定量液压泵—变量液压马达式容积调速

图6－3－6 中，该回路中变量液压马达的调速可以通过改变自身的排量来实现，但是如果马达排量V马过小，输出转矩T 会很小，将带不动负载，造成液压马达“自锁”，所以该调速回路的调速范围较小。一般很少单独使用。

图6-3-4　变量液压泵—液压缸式容积调速回路

1—变量泵；2—溢流阀；3—单向阀；4—手动换向阀；5—液压缸；6—背压阀(www.xing528.com)

图6-3-5　变量液压泵—定量液压马达式容积调速回路

1—变量泵；2—定量液压马达；3，5—溢流阀；4—补油泵

4.变量液压泵—变量液压马达式容积调速回路

图6－3－7 中，双向变量液压泵和双向变量液压马达的容积节流调速回路。液压泵和液压马达排量均可调，既扩大了调速范围，又扩大了对马达转矩和功率输出特性的选择。如一般工作部件在低速时要求有较大的转矩，高速时能提供较大的输出功率，采用这种回路恰好可以达到这个要求。这时可分两步进行调速。

图6-3-6　定量液压泵—变量液压马达式容积调速回路

1—定量泵；2—变量马达；3，6—溢流阀；4—补油泵；5—单向阀

图6-3-7　变量液压泵—变量液压马达式容积调速回路

1—变量泵；2—变量马达；3，7，8，9—单向阀；4，6—溢流阀；5—补油泵

（1）固定液压马达排量为最大，从小到大调节液压泵的排量，升高液压马达转速。

（2）固定液压泵排量为最大，从大到小调节液压马达的排量，进一步提高液压马达转速。

回路的调速范围较大，是变量液压泵和变量液压马达调速范围的乘积，其传动比一般可以达到100。这种调速回路常用于机床主运动、纺织机械、矿山机械和移动式工程机械中，以获得较大的调速范围。