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图7-8限压式变量泵调速阀容积节流调速回路
(a)调速原理图(b)调速特性图
图7-8所示为限压式变量泵与调速阀组成的调速回路工作原理和工作特性图。在图示位置，活塞4快速向右运动，泵1按快速运动要求调节其输出流量qmax，同时调节限压式变量泵的压力调节螺钉，使泵的限定压力pC大于快速运动所需压力〔图7-8(b)中AB段〕。当换向阀3通电，泵输出的压力油经调速阀2进入缸4，其回油经背压阀5回油箱。调节调速阀2的流量q1就可调节活塞的运动速度v，由于q1＜qB，压力油迫使泵的出口与调速阀进口之间的油压憋高，即泵的供油压力升高，泵的流量便自动减小到qB≈q1为止。
这种调速回路的运动稳定性、速度负载特性、承载能力和调速范围均与采用调速阀的节流调速回路相同。图7-8(b)所示为其调速特性，由图可知，此回路只有节流损失而无溢流损失。
当不考虑回路中泵和管路的泄漏损失时，回路的效率为：
ηc=〔p1-p2(A2/A1)〕q1/pBq1=[p1-p2(A2/A1)]/pB
上式表明：泵的输油压力pB调得低一些，回路效率就可高一些，但为了保证调速阀的正常工作压差，泵的压力应比负载压力p1至少大5×10Pa。当此回路用于“死档铁停留”、压力继电器发讯实现快退时，泵的压力还应调高些，以保证压力继电器可靠发讯，故此时的实际工作特性曲线如图7-8(b)中AB′C′所示。此外，当pC不变时，负载越小，p1便越小，回路效率越低。
综上所述：限压式变量泵与调速阀等组成的容积节流调速回路，具有效率较高、调速较稳定、结构较简单等优点。目前已广泛应用于负载变化不大的中、小功率组合机床的液压系统中。
4.调速回路的比较和选用 (1)调速回路的比较。见表7-1。 表7-1 调速回路的比较
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节流调速回路 回路类 用节流阀 旁主要性能 进回油 旁路 进回油 路 速度稳较差 机械特性 定性 承载能较好 力 调速范围 功率特性 效率 发热 较大 低 大 小 较高 较小 低 大 较大 较高 较小 大 最高 最小 大功率、重载较差 好 较好 差 好 较好 用调速阀 容积调速回路 容积节流调速回路 限压式 稳流式 好 好 较大 较高 较小 高 小 中、小功率的中压系适用范围 小功率、轻载的中、低压系统 高速的中、高压统 系统
(2)调速回路的选用。调速回路的选用主要考虑以下问题：
①执行机构的负载性质、运动速度、速度稳定性等要求：负载小，且工作中负载变化也小的系统可采用节流阀节流调速；在工作中负载变化较大且要求低速稳定性好的系统，宜采用调速阀的节流调速或容积节流调速；负载大、运动速度高、油的温升要求小的系统，宜采用容积调速回路。
一般来说，功率在3kW以下的液压系统宜采用节流调速；3～5kW范围宜采用容积节流调速；功率在5kW以上的宜采用容积调速回路。
图7-9能实现差动连接工作进给回路
②工作环境要求：处于温度较高的环境下工作，且要求整个液压装置体积小、重量轻的情况，宜采用闭式回路的容积调速。
③经济性要求：节流调速回路的成本低，功率损失大，效率也低；容积调速回路因变量泵、变量马达的结构较复杂，所以价钱高，但其效率高、功率损失小；而容积节流调速则介于两者之间。所以需综合分析选用哪种回路。
二、快速运动回路
为了提高生产效率，机床工作部件常常要求实现空行程(或空载)的快速运动。这时要求液压系统流量大而压力低。这和工作运动时一般需要的流量较小和压力较高的情况正好相反。对快速运动回路的要求主要是在快速运动时，尽量减小需要液压泵输出的流量，或者在加大液压泵的输出流量后，但在工作运动时又不致于引起过多的能量消耗。以下介绍几种机床上常用的快速运动回路。
图7-10 双泵供油回路
1.差动连接回路 这是在不增加液压泵输出流量的情况下，来提高工作部件运动速度的
一种快速回路，其实质是改变了液压缸的有效作用面积。
图7-9是用于快、慢速转换的，其中快速运动采用差动连接的回路。当换向阀3左端的电磁铁通电时，阀3左位进入系统，液压泵1输出的压力油同缸右腔的油经3左位、5下位(此时外控顺序阀7关闭)也进入缸4的左腔，进入液压缸4的左腔，实现了差动连接，使活塞快速向右运动。当快速运动结束，工作部件上的挡铁压下机动换向阀5时，泵的压力升高，阀7打开，液压缸4右腔的回油只能经调速阀6流回油箱，这时是工作进给。当换向阀3右端的电磁铁通电时，活塞向左快速退回(非差动连接)。采用差动连接的快速回路方法简单，较经济，但快、慢速度的换接不够平稳。必须注意，差动油路的换向阀和油管通道应按差动时的流量选择，不然流动液阻过大，会使液压泵的部分油从溢流阀流回油箱，速度减慢，甚至不起差动作用。
2.双泵供油的快速运动回路 这种回路是利用低压大流量泵和高压小流量泵并联为系统供油，回路见图7-10。
图中1为高压小流量泵，用以实现工作进给运动。2为低压大流量泵，用以实现快速运动。在快速运动时，液压泵2输出的油经单向阀4和液压泵1输出的油共同向系统供油。在工作进给时，系统压力升高，打开液控顺序阀(卸荷阀)3使液压泵2卸荷，此时单向阀4关闭，由液压泵1单独向系统供油。溢流阀5控制液压泵1的供油压力是根据系统所需最大工作压力来调节的，而卸荷阀3使液压泵2在快速运动时供油，在工作进给时则卸荷，因此它的调整压力应比快速运动时系统所需的压力要高，但比溢流阀5的调整压力低。
双泵供油回路功率利用合理、效率高，并且速度换接较平稳，在快、慢速度相差较大的机床中应用很广泛，缺点是要用一个双联泵，油路系统也稍复杂。
三、速度换接回路
速度换接回路用来实现运动速度的变换，即在原来设计或调节好的几种运动速度中，从一种速度换成另一种速度。对这种回路的要求是速度换接要平稳，即不允许在速度变换的过程中有前冲(速度突然增加)现象。下面介绍几种回路的换接方法及特点。
1.快速运动和工作进给运动的换接回路 图7-11是用单向行程节流阀换接快速运动(简称快进)和工作进给运动(简称工进)的速度换接回路。在图示位置液压缸3右腔的回油可经行程阀4和换向阀2流回油箱，使活塞快速向右运动。当快速运动到达所需位置时，活塞上挡块压下行程阀4，将其通路关闭，这时液压缸3右腔的回油就必须经过节流阀6流回油箱，活塞的运动转换为工作进给运动(简称工进)。当操纵换向阀2使活塞换向后，压力油可经换向阀2和单向阀5进入液压缸3右腔，使活塞快速向左退回。
在这种速度换接回路中，因为行程阀的通油路是由液压缸活塞的行程控制阀芯移动而逐渐关闭的，所以换接时的位置精度高，冲出量小，运动速度的变换也比较平稳。这种回路在机床液压系统中应用较多，它的缺点是行程阀的安装位置受一定限制(要由挡铁压下)，所以有时管路连接稍复杂。行程阀也可以用电磁换向阀来代替，这时电磁阀的安装位置不受限制