換向閥工作與原理

換向閥
　　 利用閥芯對閥體的相對運(yùn)動(dòng)，使油路接通、關(guān)斷或變換油流的方向，從而實(shí)現(xiàn)液壓執(zhí)行元件及其驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的啟動(dòng)、停止或變換運(yùn)動(dòng)方向。
按閥芯相對于閥體的運(yùn)動(dòng)方式：滑閥和轉(zhuǎn)閥
按操作方式：手動(dòng)、機(jī)動(dòng)、電磁動(dòng)、液動(dòng)和電液動(dòng)等按閥芯工作時(shí)在閥體中所處的位置：二位和三位等。按換向閥所控制的通路數(shù)不同：二通、三通、四通和五通等。
1、工作原理
　　 圖4-3a所示為滑閥式換向閥的工作原理圖，當(dāng)閥芯向右移動(dòng)一定的距離時(shí)，由液壓泵輸出的壓力油從閥的P口經(jīng)A口輸向液壓缸左腔，液壓缸右腔的油經(jīng)B口流回油箱，液壓缸活塞向右運(yùn)動(dòng)；反之，若閥芯向左移動(dòng)某一距離時(shí)，液流反向，活塞向左運(yùn)動(dòng)。 圖4-3b為其圖形符號。

2、 換向閥的結(jié)構(gòu)
1） 手動(dòng)換向閥

　　 利用手動(dòng)杠桿來改變閥芯位置實(shí)現(xiàn)換向。分彈簧自動(dòng)復(fù)位（a）和彈簧鋼珠（b）定位兩種。

2） 機(jī)動(dòng)換向閥

　　 機(jī)動(dòng)換向閥又稱行程閥，主要用來控制機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件的行程，借助于安裝在工作臺(tái)上的檔鐵或凸輪迫使閥芯運(yùn)動(dòng)，從而控制液流方向。

3） 電磁換向閥

　　 利用電磁鐵的通電吸合與斷電釋放而直接推動(dòng)閥芯來控制液流方向。它是電氣系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)之間的信號轉(zhuǎn)換元件。

　　 圖4-9a所示為二位三通交流電磁閥結(jié)構(gòu)。在圖示位置，油口 P和A相通，油口B斷開；當(dāng)電磁鐵通電吸合時(shí)，推桿1將閥芯2推向右瑞，這時(shí)油口P和A斷開，而與B相通。當(dāng)電磁鐵斷電釋放時(shí)，彈簧3推動(dòng)閥芯復(fù)位。圖 4－9b為其圖形符號。

4） 液動(dòng)換向閥

　　 利用控制油路的壓力油來改變閥芯位置的換向閥。閥芯是由其兩端密封腔中油液的壓差來移動(dòng)的。如圖所示，當(dāng)壓力油從K2進(jìn)入滑閥右腔時(shí)，K1接通回油，閥芯向左移動(dòng)，使P和B相通，A和T相通；當(dāng)K1接通壓力油，K2接通回油，閥芯向右移動(dòng)，使P和A相通，B和T相通；當(dāng)K1和K2都通回油時(shí)，閥芯回到中間位置。

5）電液換向閥

　　 由電磁滑閥和液動(dòng)滑閥組成。電磁閥起先導(dǎo)作用，可以改變控制液流方向，從而改變液動(dòng)滑閥閥芯的位置。用于大中型液壓設(shè)備中。

3、 換向閥的性能和特點(diǎn)

1）滑閥的中位機(jī)能

　　 各種操縱方式的三位四通和三位五通式換向滑閥，閥芯在中間位置時(shí)，各油口的連通情況稱為換向閥的中位機(jī)能。其常用的有“Ｏ”型、“Ｈ”型、“Ｐ”型、Ｋ”型、“Ｍ”型等。

　　 分析和選擇三位換向閥的中位機(jī)能時(shí)，通?？紤]：

（1） 系統(tǒng)保壓 P口堵塞時(shí)，系統(tǒng)保壓，液壓泵用于多缸系統(tǒng)。

（2） 系統(tǒng)卸荷 P口通暢地與T口相通，系統(tǒng)卸荷。（H K X M型）

（3） 換向平穩(wěn)與精度 A、B兩口堵塞，換向過程中易產(chǎn)生沖擊，換向不平穩(wěn)，但精度高；A、B口都通T口，換向平穩(wěn)，但精度低。

（4） 啟動(dòng)平穩(wěn)性 閥在中位時(shí)，液壓缸某腔通油箱，啟動(dòng)時(shí)無足夠的油液起緩沖，啟動(dòng)不平穩(wěn)。

（5） 液壓缸浮動(dòng)和在任意位置上停止

2）滑閥的液動(dòng)力

　　 由液流的動(dòng)量定律可知，油液通過換向閥時(shí)作用在閥芯上的液動(dòng)力有穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力和瞬態(tài)液動(dòng)力兩種。

（1）穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力：閥芯移動(dòng)完畢，開口固定后，液流流過閥口時(shí)因動(dòng)量變化而作用在閥芯上有使閥口關(guān)小的趨勢的力，與閥的流量有關(guān)。


（2）瞬態(tài)液動(dòng)力：滑閥在移動(dòng)過程中，閥腔液流因加速或減速而作用在閥芯上的力，與移動(dòng)速度有關(guān)。


3）液壓卡緊現(xiàn)象

卡緊原因：臟物進(jìn)入縫隙；溫度升高，閥芯膨脹；但主要原因是滑閥副幾何形狀和同心度變化引起的徑向不平衡力的作用，其主要包括：

a閥芯和閥體間無幾何形狀誤差，軸心線平行但不重合

b 閥芯因加工誤差而帶有倒錐，軸心線平行但不重合

c 閥芯表面有局部突起

減小徑向不平衡力措施：

1） 提高制造和裝配精度

2） 閥芯上開環(huán)形均壓槽