(2)泵-馬達(dá)式容積調(diào)速回路

    泵-馬達(dá)式容積調(diào)速回路有變量泵-定量馬達(dá)式、定量泵-變量馬達(dá)式和變量泵-變量馬達(dá)式三種形式。

    ①變量泵-定量馬達(dá)式容積調(diào)速回路

a．油路組成及工作原理調(diào)速回路如圖E(a)所示，此回路為閉式回路。3為安全閥，4為補(bǔ)充泄漏用的輔助泵（其流量為變量泵最大輸出流量的10%～15%），其輸出低壓由溢流閥5調(diào)定。變量泵1輸出的流量全部進(jìn)入定量馬達(dá)2。

    如不計(jì)損失，液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速n_m為

                           n_m=q_m/V_m=q_p/V_m=V_p/V_mn_p                 (7-20)

式中  q_m——液壓馬達(dá)的輸入流量；

      q_p——液壓馬達(dá)的輸出流量；

V_p，V_m——液壓泵、液壓馬達(dá)的排量；

      n_p——液壓泵的轉(zhuǎn)速。

    因V_m、n_p都為常數(shù)，所以調(diào)節(jié)變量泵的排量V_p就可調(diào)節(jié)液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速n_m。

    b．性能特點(diǎn)

    i．速度-負(fù)載特性。實(shí)際上，因泵與馬達(dá)均有泄漏，且其泄漏量與負(fù)載壓力成正比，因此負(fù)載變化將直接影響液壓馬達(dá)速度的穩(wěn)定性。即隨負(fù)載轉(zhuǎn)矩的增加液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速略有下降。但減少泵和（或）液壓馬達(dá)的泄漏量，增大液壓馬達(dá)的排量，均可提高回路的速度剛度。

    ii．調(diào)速范圍。由于變量泵的排量可以調(diào)得較小，因此這種調(diào)速回路有較大的調(diào)速范圍。如果采用高質(zhì)量的柱塞變量泵，其調(diào)速范圍（n_max/n_min）可達(dá)40，并可實(shí)現(xiàn)連續(xù)的無(wú)級(jí)調(diào)速。當(dāng)回路中的液壓泵能改變供油方向時(shí)，液壓馬達(dá)能實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)的換向。

    iii．轉(zhuǎn)矩特性。在不計(jì)損失的條件下，液壓馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩為

                              T_m =p_sV_m/2π=常數(shù)                 (7-21)

    由式(7-21)可看出，當(dāng)安全閥的調(diào)定壓力熱不變時(shí)，因定量馬達(dá)的排量是固定的，則在調(diào)速范圍內(nèi)各種速度下液壓馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩也不變，所以這種調(diào)速為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。

    而其最大輸出功率P_m為

                                P_m=2πn_mT_m=V_pn_pp_s                (7-22)

    很顯然，當(dāng)p_s、n_p都為常數(shù)，最大輸出功率P_m隨著變量泵的排量V_p變化而線性變化。如圖E (b)所示。

    ②定量泵一變量馬達(dá)式容積調(diào)速回路

    a．油路組成及工作原理這種調(diào)速回路的油路結(jié)構(gòu)如圖F(a)所示。3為安全閥；4為補(bǔ)油用的輔助泵，5為輔助泵定壓的溢流閥。溢流閥5的壓力調(diào)得較低，使主泵1的吸油腔有一定的壓力。采用輔助泵補(bǔ)油可改善主泵的吸油條件。

    如不計(jì)損失，計(jì)算液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速n_m的公式和式(7-20)完全相同，只是V_p值不變而V_m改變。因V_p、n_p都為常數(shù)，故液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速與排量V_m成反比，變化液壓馬達(dá)的排量即可調(diào)節(jié)液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速。

    b．性能特點(diǎn)．

    i．速度-負(fù)載特性。這種調(diào)速回路的速度-負(fù)載特性與變量泵-定量馬達(dá)容積調(diào)速網(wǎng)路的完全相同。

    ii．調(diào)速范圍。從液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速的計(jì)算公式可知，隨著變量液壓馬達(dá)排量的減小，其轉(zhuǎn)速提高，但其輸出扭矩將減小，機(jī)械效率降低。當(dāng)排量減小到一定程度后，其輸出扭矩甚至不足以克服負(fù)載。因此，實(shí)際上液壓馬達(dá)排量的可調(diào)范圍不大。即使是高質(zhì)量的軸向柱塞馬達(dá)，其排量的可調(diào)范圍也只有4左右。所以這種調(diào)速回路的調(diào)速范圍較小，一般只有4左右。

   iii．轉(zhuǎn)矩特性。液壓馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩仍然按式(7-21)計(jì)算，不同的是，此時(shí)液壓馬達(dá)的排量V_m是可變的，輸出的轉(zhuǎn)矩也是變化的，并且隨著液壓馬達(dá)排量的增減而增減，如圖F(b)所示。

    液壓馬達(dá)的最大輸出功率P_m的計(jì)算同式(7-22)，當(dāng)安全閥的調(diào)定壓力p_s不變時(shí)，因V_p為定值（定量泵），液壓馬達(dá)的最大輸出功率P_m與其排量無(wú)關(guān)，也為一定值。因此稱回路的這一特性為恒功率特性，稱這種調(diào)速為恒功率調(diào)速。

③變量泵-變量馬達(dá)式容積調(diào)速回路

如圖G(a)所示。其中1為輔助泵，2為輔助泵1定壓的溢流閥，回路中設(shè)置了4個(gè)單向閥，單向閥3和5用于實(shí)現(xiàn)雙向補(bǔ)油，而單向閥6和8使安全閥9能在兩個(gè)方向起安全作用。雙向變量泵4既可改變流量，又可以改變供油方向，用以實(shí)現(xiàn)液壓馬達(dá)7的調(diào)速和換向。

    若雙向變量泵4逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，液壓馬達(dá)7的回油及輔助泵1的供油經(jīng)單向閥3進(jìn)入雙向變量泵4的下油口，則其上油口排出的壓力油進(jìn)入液壓馬達(dá)7的上油口并使液壓馬達(dá)7逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，液壓馬達(dá)7下油口的回油又進(jìn)入雙向變量泵4的下油口，構(gòu)成閉式循環(huán)回路。這時(shí)單向閥5和8關(guān)閉，3和6打開，如果液壓馬達(dá)7過載，可由安全閥9起保護(hù)作用。若雙向變量泵4順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，則單向閥5和8打開，3和6關(guān)閉，雙向變量泵4的上油口為進(jìn)油口，下油口為排油口，液壓馬達(dá)也順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)液壓馬達(dá)的換向。這時(shí)著液壓馬達(dá)過載，安全閥9仍可起保護(hù)作用。

這種回路的液壓馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)速、輸出轉(zhuǎn)矩和輸出功率的表達(dá)式也與式(7-20)～式(7-22)相同，只不過其中泵和馬達(dá)的排量都是可調(diào)的。 

    實(shí)際上，變量泵-變量馬達(dá)式容積調(diào)速回路就是前兩種回路的組合，液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速既可通過改變變量泵的排量又可以通過改變變量馬達(dá)的排量來實(shí)現(xiàn)。因此拓寬了這種回路的調(diào)速范圍(可達(dá)100)以及擴(kuò)大了馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)速和輸出功率的可選擇性。其調(diào)速特性曲線如圖G(b)所示。一般執(zhí)行元件都要求在啟動(dòng)時(shí)有低轉(zhuǎn)速和大的輸出轉(zhuǎn)矩，而在正常工作時(shí)都希望有較高的轉(zhuǎn)速和較小的輸出轉(zhuǎn)矩。因此，這種回路在使用中，先將液壓馬達(dá)的排量調(diào)到最大(V_m=V_mmax)，使馬達(dá)能獲得最大輸出轉(zhuǎn)矩，由小到大改變泵的排量，直到最大值(V_p=V_pmax)，此時(shí)液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速隨之升高，輸出功率也線性增加，液壓回路處于恒轉(zhuǎn)矩輸出狀態(tài)；然后，保持V_p=V_pmax，由大到小改變馬達(dá)的排量，則馬達(dá)的轉(zhuǎn)速繼續(xù)升高，而其輸出轉(zhuǎn)矩卻隨之降低，馬達(dá)的輸出功率恒定不變，這時(shí)的液壓回路處于恒功率工作狀態(tài)。

    這種調(diào)速回路常用于機(jī)床主運(yùn)動(dòng)、紡織機(jī)械、礦山機(jī)械和行走機(jī)械中，以獲得較大的調(diào)速范圍。