换向阀
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A B
P T
A
B
T
P
下图表示人向一侧搬动控制手柄，阀芯左移 阀芯左移，或者说阀 阀芯左移 芯 处于左位 左位的情况。此时P口和A口相通，压力油经P、A到其它 左位 元件；从其它元件回来的油经B、阀芯中心孔，T回油箱。
AB
左位
PT
A
B
T
P
下图表示人向另一侧搬动控制手柄阀芯右移 阀芯右移，或者说 阀芯右移 阀芯处于右位 右位时的情况。此时，从P口进来的压力油经P、 右位 B到其它元件。从其它元件回来的油经A、T回油箱。
4）P型机能 ） 型机能 阀芯处于中位时，P、A、B油口互通，油口T被封闭。
A B
P型机能 型机能
P T
பைடு நூலகம்
此种机能目的是构成差动连接油路，使单活塞杆缸 的活塞增速。
H型
O型机能
M型
P型
除上述四种常用的机能外，根据油口通断情况不同尚 可组合成多种机能，不过这些机能多用在特殊场合。这些 机能是：（见书p57） Y型机能――Ｐ封闭，Ａ、Ｂ、Ｔ互通。 Ｋ型机能――Ｐ、Ａ、Ｔ互通，Ｂ封闭。 Ｘ型机能――Ｐ、Ａ、Ｂ、Ｔ之间只有很小的缝隙连通。 Ｊ型机能――Ｐ、Ａ封闭，Ｂ、Ｔ互通。 Ｃ型机能――Ｐ、Ａ相通，Ｂ、Ｔ封闭。 Ｎ型机能――Ｐ、Ｂ封闭，Ａ、Ｔ互通。
手动换向阀
手柄带有锁，不打 开锁不能调节，因 此使用安全。
5.3.2.2
机动换向阀
此类控制方式的“信号源”是缸的运动件。例如将挡块 固定在运动的活塞杆上，当挡块触压阀推杆2的滚滚轮1时 ， 推杆2即推动阀芯3换向。挡块和推杆2端部的滚轮脱离接触 后，阀芯即可靠弹簧复位。此种阀的控制方式因和缸的行程 有关，也有管此类阀叫“行程阀”。 1—滚轮 2—推杆 3—阀芯 滚轮 推杆 阀芯
换向阀的工作原理 如下图，换向阀阀体2上开有4个通油口 P、A、B、T。 换向阀的通油口永远用固定的字母表示，它所表示的意义 如下：
P—压力油口； A、B—工作油口； T——回油口。 A B
A
B
P
T
T
P
AB PT
A
B
T A
AB
P A B P T B
PT
T A
P B
AB PT
T
P
下图表示阀芯处于中位 中位时的情况, 此时从P口进来的压 中位 力油没有通路。 A 、B 两个油口也不和T口相通。
右位
A B
T
P
AB PT
5.3.1 换向机能 5.3.1.1 换向阀的“通”和“位” 换向阀的“ “ 通” 和“ 位” 是换向阀的重要概念。不同的“ 通” ” “ ” “ ” 和“位”构成了不同类型的换向阀。 “ ” “位” (Position) 位 (Position)一指阀芯的位置，通常所说的“二 “ 位 阀” 、“三位阀”是指换向阀的阀芯有两个或三个不同 ” “ ” 的工 作位置，“位”在符号图中用方框表示。 所谓“二通阀”、“三通阀”、“四通阀”是指换向 “ ” “ ” “ ” 阀的阀 体上有两个、三个、四个各不相通且可与系统中不同油管 相连的油道接口，不同油道之间只能通过阀芯移位时阀口 的开关来沟通。
图5.17 三位四通手动换向阀中位 手柄
复位弹簧
阀 芯
图5.17 三位四通手动换向阀左位
手柄
复位弹簧
阀 芯
图5.17 三位四通手动换向阀右位
手柄
复位弹簧
阀 芯
图5.17(c)所示 为旋转移动式手动 换向阀，旋转手柄 可通过螺杆推动阀 芯改变工作位置。 这种结构具有体积 小、调节方便等优 点。由于这种阀的 旋转移动式
5.3 换向阀
换向阀能改变液流方向，将换向阀与缸连接可以很方 便地使缸的活塞改变运动方向。 换向阀的类型有 按阀的结构形式：滑阀式、转阀式、球阀式、锥阀式。 按阀的操纵方式：手动式、机动式、电磁式、液动式、 电液动式、气动式。 按阀的工作位置数和控制的通道数：二位二通阀、二 位三通阀、二位四通阀、三位四通阀、三位五通阀等。
（l）二位二通换向阀 二位二通换向阀其两个油口之间的状态只有两种：通 或断。 二位二通换向阀的滑阀机能有：常闭式（O型）、开 式（H型） 。
图5.15 二位二通换向阀的滑阀机能
二位阀的原始位置： 二位阀的原始位置：若为手动控制，则是指控制手柄没 有动作的位置；若为液压控制则是指失压的位置若为电磁控 制则是指失电的位置。
表5.1中图形符号的含义如下：
• 用方框表示阀的工作位置，有几个方框就表示有几“位”; • 方框内的箭头表示油路处于接通状态，但箭头方向不一定表示液流 • 方框内符号“┻”或“┳”表示该通路不通; • 方框外部连接的接口数有几个，就表示几“通”。
表5.1中图形符号的含义如下：
• 一般，阀与系统供油路连接的进油口用字母P表示；阀与系统回油路 • 换向阀都有两个或两个以上的工作位置，其中一个为常态位，
（2）三位四通换向阀 ）
三位四通换向阀的滑阀机能有很多种，常见 的有表5.1中所列的几种。中间一个方框表示其原 始位置，左右方框表示两个换向位。其左位和右 位各油口的连通方式均为直通或交叉相通，所以 只用一个字母来表示中位的型式。
A B
O型机能 型机能
P T
A B
O型机能 型机能
P T 1）O型机能 ） 型机能 阀芯处于中位时,P,A,B,T 四个油口均被封闭，其特点是：
电液换向 阀用在大 流量的液 压系统中。
外部控制、 图5.23 外部控制、外部回油的弹簧对中电液换向阀
电液换向阀有弹簧对中和液压对中两种型式。若按控 制压力油及其回油方式进行分类则有：外部控制、外部回 油；外部控制、内部回油；内部控制、外部回油；内部控 制、内部回油等四种类型。
外部控制、 图5.23 外部控制、外部回油的弹簧对中电液换向阀
图5.20交流式二位三通电磁换向阀 交流式二位三通电磁换向阀
图5.21为直流湿式三位四通电磁换向阀。当两边电磁铁 都不通电时，阀芯2在两边对中弹簧4的作用下处于中位，P、 T、A、B口互不相通；当右边电磁铁通电时，推杆6将阀芯2 推向左端，P 与A通，B与T通；当左边电磁铁通电时，P与B 通，A与T通。
图5.22 弹簧对中型三位四通液动换向阀
p1
p2
对中弹簧； 定位套筒； 阀芯 阀芯； 1、5—对中弹簧；2、4—定位套筒；3—阀芯；k1、k2—控制油口 对中弹簧 定位套筒 控制油口 图5.22 弹簧对中型三位四通液动换向阀
电磁换向阀起先导作用，控制液动换 向阀的动作；液动换向阀作为主阀， 5.3.2.5 电液动换向阀 用于控制液压系统中的执行元件。 电液换向阀是电磁换向阀和液动换向阀的组合。
①缸的两腔被封闭,活塞在任一位置均可停住, 且能承受 一定的正向负载和反向负载。 ② 因P口封闭，泵不能卸荷 ，泵排出的压力油只能从 溢流阀排回油箱。 ③可用于多个换向阀并联的系统。当一个分支中的换 向阀处于中位时, 仍可保持系统压力，不致影响其它 分支的正常工作。
AB
H型机能 型机能 2）H型机能 ） 型机能 PT 阀芯处于中位时, P ,A,B,T 四个油口互通。 H 型机能的特点如下： ①虽然阀芯已除于中位，但缸的活塞无法停住。中位时 油缸不能承受负载。 ②不管活塞原来是左行还是右行，缸的各腔均无压力冲 击，也不会出现负压。换向平稳无冲击，换向时无精度可言。 ③泵可卸荷。 ④不能用于多个换向阀并联的系统。因一个分支的换向 阀一旦处于中位，泵即卸荷，系统压力为零，其它分支也就 不能正常工作了。
图5.18
机动换向阀
5.3.2.3 电磁换向阀 电磁换向阀是利用电磁铁吸力推动阀芯来改变阀的工 作位置。 （1）直流电磁铁和交流电磁铁 ） 阀用电磁铁根据所用电源的不同，有以下三种： ①交流电磁铁：寿命较短。 ②直流电磁铁：需要专用直流电源，使用寿命较长。 ③本整型电磁铁：本整型指交流本机整流型。 （2）干式、油浸式、湿式电磁铁 ）干式、油浸式、 不管是直流还是交流电磁，都可做成干式和湿式的。 湿式电磁铁具有吸着声小、寿命长、温升低等优点。
5.3.3 电磁球式换向阀 密封性好，介质可以是水、乳化液和矿物油；工作压 力可高达63MPa。
图5.24 常开型二位三通 电磁球式换向阀
图5.24 电磁球式换向阀原理
电磁铁； 杠杆； 左推杆 左推杆； 左阀座 左阀座； 钢球 钢球； 1—电磁铁；2—杠杆；3—左推杆；4—左阀座；5—钢球； 电磁铁 杠杆 右阀座； 右推杆； 弹簧 6—右阀座；7—右推杆；8—弹簧 右阀座 右推杆
（3）
电磁换向阀的工作原理
左、右电磁铁 断电（复中位） 断电（复中位）
左电磁铁 通电换向
右电磁铁 通电换向
图5.19 三位四 通电磁换向阀
（4）电磁换向阀的典型结构 ） 图5.20所示为交流式二位三通电磁换向阀。当电磁铁断 电时，阀芯2被弹簧7推向左端，P 和A接通；当电磁铁通电 时，铁芯通过推杆3将阀芯2推向右端，使P和B接通。
5.3.1.2 滑阀机能 滑阀式换向阀处于中间位置或原始位置时， 阀中各油口的连通方式称为换向阀的滑阀机能。 两位阀和多位阀的机能是指阀芯处于原始位 置时,阀各油口的通断情况。 置时,阀各油口的通断情况。 三位阀的机能是指阀芯处于中位时, 三位阀的机能是指阀芯处于中位时,阀各油 口的通断情况。 口的通断情况。三位阀有多种机能现只介绍最常 用的几种。 用的几种。
Ｕ型机能――Ｐ、Ｔ封闭，Ａ、Ｂ互通。
5.3.2 换向阀的操纵方式
弹簧复位方式 5.3.2.1 手动 换向阀
图5.17 三位四通手动换向阀
手动换向 阀主要有弹簧 复位和钢珠定 位两种型式。 图5.17(a) 所示为钢球定 位式三位四通 手动换向阀。 图5.17(b) 则为弹簧自动 复位式三位四
钢珠定位方式 通手动换向阀。
图5.21 直流湿式三位四通电磁换向阀
5.3.2.4 液动换向阀 液动换向阀是利用控制压力油来改变阀芯位置的换向 阀。对三位阀而言，按阀芯的对中形式，分为弹簧对中型 和液压对中型两种。
阀芯两端分别接通控制油口K1和K2。当对液动滑阀换向平 稳性要求较高时，还应在滑阀两端K1、K2控制油路中加装阻尼 调节器。调节阻尼调节器节流口大小即可调整阀芯的动作时间。
AB
M型机能 型机能 3）M型机能 ） 型机能 PT 阀芯处于中位时, A 、B 油口被封闭，P、T 油口互通。 M型机能是取O型机能的上半部，H型机能的下半部组成的， 故兼有二者的特点。M型机能如下： ①活塞可停在任一位置上，用能承受双向负载。 ②缸的两腔会出现压力冲击或负压，依活塞原来的运动 方向而定。活塞有前冲。 ③泵能卸荷。 ④不宜用于多个换向阀并联的系统。
P T
A
B
T
P
下图表示人向一侧搬动控制手柄，阀芯左移 阀芯左移，或者说阀 阀芯左移 芯 处于左位 左位的情况。此时P口和A口相通，压力油经P、A到其它 左位 元件；从其它元件回来的油经B、阀芯中心孔，T回油箱。
AB
左位
PT
A
B
T
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下图表示人向另一侧搬动控制手柄阀芯右移 阀芯右移，或者说 阀芯右移 阀芯处于右位 右位时的情况。此时，从P口进来的压力油经P、 右位 B到其它元件。从其它元件回来的油经A、T回油箱。
4）P型机能 ） 型机能 阀芯处于中位时，P、A、B油口互通，油口T被封闭。
A B
P型机能 型机能
P T
பைடு நூலகம்
此种机能目的是构成差动连接油路，使单活塞杆缸 的活塞增速。
H型
O型机能
M型
P型
除上述四种常用的机能外，根据油口通断情况不同尚 可组合成多种机能，不过这些机能多用在特殊场合。这些 机能是：（见书p57） Y型机能――Ｐ封闭，Ａ、Ｂ、Ｔ互通。 Ｋ型机能――Ｐ、Ａ、Ｔ互通，Ｂ封闭。 Ｘ型机能――Ｐ、Ａ、Ｂ、Ｔ之间只有很小的缝隙连通。 Ｊ型机能――Ｐ、Ａ封闭，Ｂ、Ｔ互通。 Ｃ型机能――Ｐ、Ａ相通，Ｂ、Ｔ封闭。 Ｎ型机能――Ｐ、Ｂ封闭，Ａ、Ｔ互通。
手动换向阀
手柄带有锁，不打 开锁不能调节，因 此使用安全。
5.3.2.2
机动换向阀
此类控制方式的“信号源”是缸的运动件。例如将挡块 固定在运动的活塞杆上，当挡块触压阀推杆2的滚滚轮1时 ， 推杆2即推动阀芯3换向。挡块和推杆2端部的滚轮脱离接触 后，阀芯即可靠弹簧复位。此种阀的控制方式因和缸的行程 有关，也有管此类阀叫“行程阀”。 1—滚轮 2—推杆 3—阀芯 滚轮 推杆 阀芯
换向阀的工作原理 如下图，换向阀阀体2上开有4个通油口 P、A、B、T。 换向阀的通油口永远用固定的字母表示，它所表示的意义 如下：
P—压力油口； A、B—工作油口； T——回油口。 A B
A
B
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T
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AB PT
A
B
T A
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P A B P T B
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下图表示阀芯处于中位 中位时的情况, 此时从P口进来的压 中位 力油没有通路。 A 、B 两个油口也不和T口相通。
右位
A B
T
P
AB PT
5.3.1 换向机能 5.3.1.1 换向阀的“通”和“位” 换向阀的“ “ 通” 和“ 位” 是换向阀的重要概念。不同的“ 通” ” “ ” “ ” 和“位”构成了不同类型的换向阀。 “ ” “位” (Position) 位 (Position)一指阀芯的位置，通常所说的“二 “ 位 阀” 、“三位阀”是指换向阀的阀芯有两个或三个不同 ” “ ” 的工 作位置，“位”在符号图中用方框表示。 所谓“二通阀”、“三通阀”、“四通阀”是指换向 “ ” “ ” “ ” 阀的阀 体上有两个、三个、四个各不相通且可与系统中不同油管 相连的油道接口，不同油道之间只能通过阀芯移位时阀口 的开关来沟通。
图5.17 三位四通手动换向阀中位 手柄
复位弹簧
阀 芯
图5.17 三位四通手动换向阀左位
手柄
复位弹簧
阀 芯
图5.17 三位四通手动换向阀右位
手柄
复位弹簧
阀 芯
图5.17(c)所示 为旋转移动式手动 换向阀，旋转手柄 可通过螺杆推动阀 芯改变工作位置。 这种结构具有体积 小、调节方便等优 点。由于这种阀的 旋转移动式
5.3 换向阀
换向阀能改变液流方向，将换向阀与缸连接可以很方 便地使缸的活塞改变运动方向。 换向阀的类型有 按阀的结构形式：滑阀式、转阀式、球阀式、锥阀式。 按阀的操纵方式：手动式、机动式、电磁式、液动式、 电液动式、气动式。 按阀的工作位置数和控制的通道数：二位二通阀、二 位三通阀、二位四通阀、三位四通阀、三位五通阀等。
（l）二位二通换向阀 二位二通换向阀其两个油口之间的状态只有两种：通 或断。 二位二通换向阀的滑阀机能有：常闭式（O型）、开 式（H型） 。
图5.15 二位二通换向阀的滑阀机能
二位阀的原始位置： 二位阀的原始位置：若为手动控制，则是指控制手柄没 有动作的位置；若为液压控制则是指失压的位置若为电磁控 制则是指失电的位置。
表5.1中图形符号的含义如下：
• 用方框表示阀的工作位置，有几个方框就表示有几“位”; • 方框内的箭头表示油路处于接通状态，但箭头方向不一定表示液流 • 方框内符号“┻”或“┳”表示该通路不通; • 方框外部连接的接口数有几个，就表示几“通”。
表5.1中图形符号的含义如下：
• 一般，阀与系统供油路连接的进油口用字母P表示；阀与系统回油路 • 换向阀都有两个或两个以上的工作位置，其中一个为常态位，
（2）三位四通换向阀 ）
三位四通换向阀的滑阀机能有很多种，常见 的有表5.1中所列的几种。中间一个方框表示其原 始位置，左右方框表示两个换向位。其左位和右 位各油口的连通方式均为直通或交叉相通，所以 只用一个字母来表示中位的型式。
A B
O型机能 型机能
P T
A B
O型机能 型机能
P T 1）O型机能 ） 型机能 阀芯处于中位时,P,A,B,T 四个油口均被封闭，其特点是：
电液换向 阀用在大 流量的液 压系统中。
外部控制、 图5.23 外部控制、外部回油的弹簧对中电液换向阀
电液换向阀有弹簧对中和液压对中两种型式。若按控 制压力油及其回油方式进行分类则有：外部控制、外部回 油；外部控制、内部回油；内部控制、外部回油；内部控 制、内部回油等四种类型。
外部控制、 图5.23 外部控制、外部回油的弹簧对中电液换向阀
图5.20交流式二位三通电磁换向阀 交流式二位三通电磁换向阀
图5.21为直流湿式三位四通电磁换向阀。当两边电磁铁 都不通电时，阀芯2在两边对中弹簧4的作用下处于中位，P、 T、A、B口互不相通；当右边电磁铁通电时，推杆6将阀芯2 推向左端，P 与A通，B与T通；当左边电磁铁通电时，P与B 通，A与T通。
图5.22 弹簧对中型三位四通液动换向阀
p1
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对中弹簧； 定位套筒； 阀芯 阀芯； 1、5—对中弹簧；2、4—定位套筒；3—阀芯；k1、k2—控制油口 对中弹簧 定位套筒 控制油口 图5.22 弹簧对中型三位四通液动换向阀
电磁换向阀起先导作用，控制液动换 向阀的动作；液动换向阀作为主阀， 5.3.2.5 电液动换向阀 用于控制液压系统中的执行元件。 电液换向阀是电磁换向阀和液动换向阀的组合。
①缸的两腔被封闭,活塞在任一位置均可停住, 且能承受 一定的正向负载和反向负载。 ② 因P口封闭，泵不能卸荷 ，泵排出的压力油只能从 溢流阀排回油箱。 ③可用于多个换向阀并联的系统。当一个分支中的换 向阀处于中位时, 仍可保持系统压力，不致影响其它 分支的正常工作。
AB
H型机能 型机能 2）H型机能 ） 型机能 PT 阀芯处于中位时, P ,A,B,T 四个油口互通。 H 型机能的特点如下： ①虽然阀芯已除于中位，但缸的活塞无法停住。中位时 油缸不能承受负载。 ②不管活塞原来是左行还是右行，缸的各腔均无压力冲 击，也不会出现负压。换向平稳无冲击，换向时无精度可言。 ③泵可卸荷。 ④不能用于多个换向阀并联的系统。因一个分支的换向 阀一旦处于中位，泵即卸荷，系统压力为零，其它分支也就 不能正常工作了。
图5.18
机动换向阀
5.3.2.3 电磁换向阀 电磁换向阀是利用电磁铁吸力推动阀芯来改变阀的工 作位置。 （1）直流电磁铁和交流电磁铁 ） 阀用电磁铁根据所用电源的不同，有以下三种： ①交流电磁铁：寿命较短。 ②直流电磁铁：需要专用直流电源，使用寿命较长。 ③本整型电磁铁：本整型指交流本机整流型。 （2）干式、油浸式、湿式电磁铁 ）干式、油浸式、 不管是直流还是交流电磁，都可做成干式和湿式的。 湿式电磁铁具有吸着声小、寿命长、温升低等优点。
5.3.3 电磁球式换向阀 密封性好，介质可以是水、乳化液和矿物油；工作压 力可高达63MPa。
图5.24 常开型二位三通 电磁球式换向阀
图5.24 电磁球式换向阀原理
电磁铁； 杠杆； 左推杆 左推杆； 左阀座 左阀座； 钢球 钢球； 1—电磁铁；2—杠杆；3—左推杆；4—左阀座；5—钢球； 电磁铁 杠杆 右阀座； 右推杆； 弹簧 6—右阀座；7—右推杆；8—弹簧 右阀座 右推杆
（3）
电磁换向阀的工作原理
左、右电磁铁 断电（复中位） 断电（复中位）
左电磁铁 通电换向
右电磁铁 通电换向
图5.19 三位四 通电磁换向阀
（4）电磁换向阀的典型结构 ） 图5.20所示为交流式二位三通电磁换向阀。当电磁铁断 电时，阀芯2被弹簧7推向左端，P 和A接通；当电磁铁通电 时，铁芯通过推杆3将阀芯2推向右端，使P和B接通。
5.3.1.2 滑阀机能 滑阀式换向阀处于中间位置或原始位置时， 阀中各油口的连通方式称为换向阀的滑阀机能。 两位阀和多位阀的机能是指阀芯处于原始位 置时,阀各油口的通断情况。 置时,阀各油口的通断情况。 三位阀的机能是指阀芯处于中位时, 三位阀的机能是指阀芯处于中位时,阀各油 口的通断情况。 口的通断情况。三位阀有多种机能现只介绍最常 用的几种。 用的几种。
Ｕ型机能――Ｐ、Ｔ封闭，Ａ、Ｂ互通。
5.3.2 换向阀的操纵方式
弹簧复位方式 5.3.2.1 手动 换向阀
图5.17 三位四通手动换向阀
手动换向 阀主要有弹簧 复位和钢珠定 位两种型式。 图5.17(a) 所示为钢球定 位式三位四通 手动换向阀。 图5.17(b) 则为弹簧自动 复位式三位四
钢珠定位方式 通手动换向阀。
图5.21 直流湿式三位四通电磁换向阀
5.3.2.4 液动换向阀 液动换向阀是利用控制压力油来改变阀芯位置的换向 阀。对三位阀而言，按阀芯的对中形式，分为弹簧对中型 和液压对中型两种。
阀芯两端分别接通控制油口K1和K2。当对液动滑阀换向平 稳性要求较高时，还应在滑阀两端K1、K2控制油路中加装阻尼 调节器。调节阻尼调节器节流口大小即可调整阀芯的动作时间。
AB
M型机能 型机能 3）M型机能 ） 型机能 PT 阀芯处于中位时, A 、B 油口被封闭，P、T 油口互通。 M型机能是取O型机能的上半部，H型机能的下半部组成的， 故兼有二者的特点。M型机能如下： ①活塞可停在任一位置上，用能承受双向负载。 ②缸的两腔会出现压力冲击或负压，依活塞原来的运动 方向而定。活塞有前冲。 ③泵能卸荷。 ④不宜用于多个换向阀并联的系统。