液压机床系统的几种调速方法

液压机床系统的调速方式因其使用的原动机不同而有节流调速、容积调速、容积节流调速和变频液压容积节流调速四种不同方案。

一、节流调速

1、工作原理：节流调速回路主要是由定量泵、溢流阀、节流阀或调速阀和执行元件组成。这里的执行元件可以是液压缸或者液压马达。节流阀串联在定量泵和液压缸之间，用它来控制进入液压缸的流量，以达到调节液压缸运动速度的目的。

3、工作特点：定量泵多余的油液通过溢流阀溢回油箱。回路中采用节流阀来调节流量，会产生节流损失;多余的油液流回油箱，会形成溢流损失。因此，节流调速回路的能量损失大，系统效率低。损失的能量又使油液发热，使系统性能不稳定。若系统中的节流阀用调速阀代替，能改善速度负载特性，提高速度稳定性。所以此调速方法只适于功率较小的液压系统。

二、容积调速

1、工作原理：容积调速是通过改变泵的排量或马达的排量来调速的回路，即采用变量泵或变量马达调速。变量泵一定量马达调速，容积调速的方法没有节流阀和溢流阀，变量泵调节出的流量直接进入执行元件，因此系统没有节流损失和溢流损失，系统的效率较高，发热少。但使用变量泵来调速， 当负载大、压力高时漏油量大，运动速度不平稳。

2、工作特点：容积节流调速，能量损失较小，油箱尺寸小，但冷却条件差，以改变泵或马达的排量调节速度，为求其控制敏捷，多采用容积调速的闭式油路，调速回路又分成开式回路和闭式回路两种。
 
3、适用范围：此调速方法主要适于功率较大或对发热限制较严格的液压系统中：如大型机床、工程机械、矿山机械等。

三、容积节流调速

1、工作原理：常用的容积节流调速回路用变量泵供油，用调速阀或节流阀改变进入液压缸的流量，以实现执行元件速度调节的回路。

2、工作特点：此回路无溢流损失，其效率比节流调速回路高。采用流量阀或调速阀调节进入液压缸的流量，克服了变量泵在负载大、压力高时漏油量大，运动速度不平稳的缺点，因此这种调速回路常用于空载时需快速，承载时需稳定低速的各种中等功率机械设备的液压系统。

四、变频液压容积节流调速

1、工作原理：系统采用定量泵，驱动油泵的异步交流电动机采用逆变器调控，节流阀用于调节进入工作机构的流量，为能调控油泵的输出流量，在节流阀的出口安装一个压力检测变送装置，对逆变器的工作方式进行控制，达到调控交流电机转速的目的。由于应用变频调控电动机转速来控制油泵输出流量，回路取消了溢流阀溢流回路。对应低负载工况，电动机高频高速运转，油泵输出大的流量，工作台可获得快速运动；系统有载工况时，电动机低频低速运转，油泵输出适合工作机构工作速度的流量，满足工作机构稳定工作要求。变频液压容积节流调速系统的工作压力随着工作负载的变化而变化，功率利用率高，使用于重载大功率系统。

2、工作特点：把变频调速技术引人液压系统，在系统中采用定量泵，通过改变电机转速实现新的液压容积节流调速回路，是一个实践性的尝试，对比传统的液压调速方法，变频液压容积节流调速回路有以下几个优点：

（1）扩大了液压容积节流调速回路应用和调速范围

（2）没有溢流损失，减少系统功率损耗，通过了系统效率

（3）定量泵相对变量泵一般结构简单、价格低廉、便于维护，对液压用油介质要求不太高

（4）油泵高速运转时，处于低压工作状态，而有载工作时，油泵低速运转，减少了油泵零部件配合副的磨损，也因此提高了液压系统工作的可靠性及使用期限。