转阀式换向阀的工作原理

　　换向阀是利用阀芯在阀体孔内作相对运动，使油路接通或切断而改变油流方向的阀。

　　换向阀的分类：

　　按结构形式可分：滑阀式、转阀式、球阀式。

　　按阀体连通的主油路数可分：两通、三通、四通等。

　　按阀芯在阀体内的工作位置可分：两位、三位、四位等。

　　按操作阀芯运动的方式可分：手动、机动、电磁动、液动、电液动等。

　　按阀芯定位方式分：钢球定位式、弹簧复位式。

　　下面以滑阀式换向阀为例讲解期工作原理。

　　(一)滑阀式换向阀的结构

　　阀芯与阀体孔配合处为台肩，阀体孔内沟通油液的环形槽为沉割槽。阀体在沉割槽处有对外连接油口。

　　阀芯台肩和阀体沉割槽可以是两台肩三沉割槽，也可以是三台肩五沉割槽。当阀芯运动时，通过阀芯台肩开启或封闭阀体沉割槽，接通或关闭与沉割槽相通的油口。

　　1.手动(机动)换向阀

　　阀芯运动是藉助于机械外力实现的。其中，手动换向阀又分为手动和脚踏两种;机动换向阀则通过安装在运动部件上的撞块或凸轮推动阀芯。特点是工作可靠。

　　根据阀芯的定位方式分为：弹簧钢球定位式和弹簧自动复位式。

　　2.电磁换向阀

　　阀芯运动是藉助于电磁力和弹簧力的共同作用。电磁铁不得电，阀芯在右端弹簧的作用下，处于左极端位置(右位)，油口p与A通，B不通;电磁铁得电产生一个电磁吸力，通过推杆推动阀芯右移，则阀左位工作，油口p与B通，A不通。

　　电磁铁可以是直流、交流或交本整流的。

　　两位电磁阀有弹簧复位式(一个电磁铁)和钢球定位式(两个电磁铁)。

　　如果将两端电磁铁与弹簧对中机构组合，又可组成三位的电磁换向阀，电磁铁得电分别为左右位，不得电为中位(常位)。

　　电磁吸力有限，电磁换向阀最大通流量小于100 L/min。对液动力较大的大流量阀则应选用液动换向阀或电液换向阀。

　　3.电液换向阀

　　电液换向阀是由电磁换向阀与液动换向阀组合而成，液动换向阀实现主油路的换向，称为主阀;电磁换向阀改变液动阀控制油路的方向，称为先导阀。

　　电液换向阀工作原理要点：

　　1.为保证液动阀回复中位，电磁阀的中位必须是A、B、T油口互通。

　　2.控制油可以取自主油路的p口(内控)，也可以另设独立油源(外控)。采用内控时，主油路必须保证最低控制压力(0.3～0.5MPa);采用外控时，独立油源的流量不得小于主阀最大通流量的15 %，以保证换向时间要求。

　　3.电磁阀的回油可以单独引出(外排)，也可以在阀体内与主阀回油口沟通，一起排回油箱(内排)。

　　4.液动阀两端控制油路上的节流阀可以调节主阀的换向速度。

　　(二)滑阀的中位机能：三位的滑阀在中位时各油口的连通方式体现了换向阀的控制机能，称之为滑阀的中位机能。

　　不同滑阀机能的滑阀，阀体是通用的，仅阀芯台肩的尺寸和形状不同。

　　滑阀机能的应用：使泵卸载的有H、K、M型;使执行元件停止的有O、M型;使执行元件浮动的有H、Y型;使液压缸实现差动的有P型。

　　(三)换向阀的性能

　　1. 换向可靠性：换向信号发出后阀芯能灵敏地移到工作位置; 换向信号撤除后阀芯能自动复位。同一通径的电磁阀，机能不同，可靠换向的压力流量范围不同，一般用工作极限曲线表示。

　　2. 压力损失：包括阀口压力损失和流道压力损失。换向阀的压力损失除与通流量有关，还与阀的机能、阀口流动方向有关，一般不超过1MPa。

　　3.内泄漏量：滑阀式换向阀为环形间隙密封，工作压力越高， 内泄漏越大。泄漏不仅带来功率损失，而且引起油液发热。因此阀芯与阀体要同心，并要有足够的封油长度。

　　4.换向平稳性：就是要求换向时压力 冲击要小。手动换向阀和电液换向阀可以控制换向时间来减小换向冲击。

　　5.换向时间和换向频率：交流电磁铁的换向时间约为0.03~0.15s，直流电磁铁的换向时间约为0.1~0.3s;换行频率为60~240次/min。

　　(四)电磁球阀简介

　　结构：主要由左、右阀座、球阀、操作杆、杠杆、弹簧等组成。p 口压力油除通过右阀座孔作用在球阀的右边外，还经过阀体上的通道 b 进入操纵杆的空腔并作用在球阀的左边，球阀所受轴向液压力平衡。

　　特点：对油液污染不敏感，换向性能好;密封性能好，最高压力可达63MPa;电磁吸力经杠杆放大后传给阀芯，推力大;使用介质的粘度范围大，可直接用于高水基、乳化液;加工装配工艺难度较大，成本较高。

　　应用：主要用在超高压小流量液压系统或作插装阀的先导阀。