換向閥的類型與工作原理
（1）換向閥的類型
換向閥是利用閥芯在閥體中的相對運動，使油路接通、切斷或變換油路聯(lián)通組合方式，改變油液的流動方向，從而實現(xiàn)液壓執(zhí)行元件及其驅(qū)動機構(gòu)的啟動、停止或變換運動方向。
按閥芯運動的操縱方式不同，換向閥可分為手動、機動、電磁動、液動、電液動換向閥，其操縱方式符號如圖4-3所示。按閥芯的工作位置數(shù)量不同，分為二位、三位、多位換向閥。按閥體上被控制的進出油口的數(shù)量不同，可分為二通、三通、四通、五通等類型的換向閥。
圖4-3換向閥操縱方式符號
（2）換向閥的工作原理圖
4-4（a）為滑閥式換向閥的工作原理圖。當閥芯處于圖示位置（中位）時，油口P、A、B、T互不相通，液壓缸的活塞處于停止狀態(tài)；當閥芯向右移動一定的距離時（左位），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、T口流回油箱，液壓缸活塞向右運動；反之，若閥芯向左移動一定距離時（右位），活塞向左運動，實現(xiàn)了換向。
圖4-4（a）中所示結(jié)構(gòu)的換向閥可用圖4-4（b）所示的圖形符號來表達。
圖4-4換向閥的工作原理
（3）換向閥圖形符號的含義
表4-1所示為不同“位數(shù)”與“通數(shù)”的換向閥結(jié)構(gòu)示意圖與圖形符號的對應(yīng)表。
表中換向閥圖形符號的含義如下。
①閥的工作位置數(shù)稱為“位”，用方框表示，有幾個方框就表示有幾“位”。
②方框中箭頭“↗”表示兩油口相通，方框內(nèi)封閉符號“⊥”表示此油路被閥芯封閉。
③閥控制的油液通路數(shù)量稱為“通”，箭頭、封閉符號與方框的交點即為滑閥的通路數(shù)，有幾個交點就稱為有幾“通”。
④一般閥與系統(tǒng)供油路連接的進油口用P表示，與系統(tǒng)回油路連接的回油口用T表示，而閥與執(zhí)行元件連接的工作油口用A、B表示。
⑤靠近控制（操縱）方式的方框，為控制力起作用時接入的工作位置；二位閥的彈簧側(cè)和三位閥的中位是閥不動作時的位置，稱為“常態(tài)位”。在液壓原理圖中，換向閥與油路的連接應(yīng)畫在常態(tài)位。二位二通閥有常開型（常態(tài)位置兩油口聯(lián)通）和常閉型（常態(tài)位兩油口封閉斷開）2種類型，應(yīng)注意：區(qū)別。
表4-1結(jié)構(gòu)示意圖與圖形符號
圖中4-3中不同的操縱方式與表4-1中所示的換向閥的位和通路符號組合就可以得到不同的換向閥，如三位五通電液換向閥、二位二通機動換向閥等。
換向閥的類型與工作原理
（1）換向閥的類型
換向閥是利用閥芯在閥體中的相對運動，使油路接通、切斷或變換油路聯(lián)通組合方式，改變油液的流動方向，從而實現(xiàn)液壓執(zhí)行元件及其驅(qū)動機構(gòu)的啟動、停止或變換運動方向。
按閥芯運動的操縱方式不同，換向閥可分為手動、機動、電磁動、液動、電液動換向閥，其操縱方式符號如圖4-3所示。按閥芯的工作位置數(shù)量不同，分為二位、三位、多位換向閥。按閥體上被控制的進出油口的數(shù)量不同，可分為二通、三通、四通、五通等類型的換向閥。
圖4-3換向閥操縱方式符號
（2）換向閥的工作原理圖
4-4（a）為滑閥式換向閥的工作原理圖。當閥芯處于圖示位置（中位）時，油口P、A、B、T互不相通，液壓缸的活塞處于停止狀態(tài)；當閥芯向右移動一定的距離時（左位），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、T口流回油箱，液壓缸活塞向右運動；反之，若閥芯向左移動一定距離時（右位），活塞向左運動，實現(xiàn)了換向。
圖4-4（a）中所示結(jié)構(gòu)的換向閥可用圖4-4（b）所示的圖形符號來表達。
圖4-4換向閥的工作原理
（3）換向閥圖形符號的含義
表4-1所示為不同“位數(shù)”與“通數(shù)”的換向閥結(jié)構(gòu)示意圖與圖形符號的對應(yīng)表。
表中換向閥圖形符號的含義如下。
①閥的工作位置數(shù)稱為“位”，用方框表示，有幾個方框就表示有幾“位”。
②方框中箭頭“↗”表示兩油口相通，方框內(nèi)封閉符號“⊥”表示此油路被閥芯封閉。
③閥控制的油液通路數(shù)量稱為“通”，箭頭、封閉符號與方框的交點即為滑閥的通路數(shù)，有幾個交點就稱為有幾“通”。
④一般閥與系統(tǒng)供油路連接的進油口用P表示，與系統(tǒng)回油路連接的回油口用T表示，而閥與執(zhí)行元件連接的工作油口用A、B表示。
⑤靠近控制（操縱）方式的方框，為控制力起作用時接入的工作位置；二位閥的彈簧側(cè)和三位閥的中位是閥不動作時的位置，稱為“常態(tài)位”。在液壓原理圖中，換向閥與油路的連接應(yīng)畫在常態(tài)位。二位二通閥有常開型（常態(tài)位置兩油口聯(lián)通）和常閉型（常態(tài)位兩油口封閉斷開）2種類型，應(yīng)注意：區(qū)別。
表4-1結(jié)構(gòu)示意圖與圖形符號
圖中4-3中不同的操縱方式與表4-1中所示的換向閥的位和通路符號組合就可以得到不同的換向閥，如三位五通電液換向閥、二位二通機動換向閥等。
換向閥分類
（1）機動換向閥，機動換向閥又稱行程閥。
（2）電磁換向閥，電磁換向閥是利用電磁吸引力操縱閥芯換位的方向控制閥。
（3）電液換向閥，電液換向閥是由電磁換向閥和液動換向閥組成的復(fù)合閥。
（4）手動換向閥，手動換向閥是用手推杠桿操縱閥芯換位的方向控制閥。
優(yōu)點
動作準確、自動化程度高、工作穩(wěn)定可靠，但需附設(shè)驅(qū)動和冷卻系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜；閥瓣式結(jié)構(gòu)則較簡單，多用于流量較小的生產(chǎn)工藝上。
在石油、化工、礦山和冶金等行業(yè)中，六通換向閥是一種重要的流體換向設(shè)備。該閥安裝在稀油潤滑系統(tǒng)輸送潤滑油的管道中。通過變換密封組件在閥體中的相對位置，使閥體各通道連通或斷開，從而控制流體的換向和啟停。
換向閥的主要性能
以電磁閥的項目為多，它主要包括下面幾項：
1.工作可靠性
指電磁鐵通電后能否可靠地換向，而斷電后能否可靠地復(fù)位。電磁閥也只有在一定的流量和壓力范圍內(nèi)才能正常工作。這個工作范圍的極限稱為換向界限。
2.壓力損失
由于電磁閥的開口很小，故液流流過閥口時產(chǎn)生較大的壓力損失。
3.內(nèi)泄漏量
在各個不同的工作位置，在規(guī)定的工作壓力下，從高壓腔漏到低壓腔的泄漏量為內(nèi)泄漏量。過大的內(nèi)泄漏量不僅會降低系統(tǒng)的效率，引起過熱，而且還會影響執(zhí)行機構(gòu)的正常工作。
4.換向和復(fù)位時間
交流電磁閥的換向時間一般為0.03～0.05s，換向沖擊較大;而直流電磁閥的換向時間為0.1～0.3s，換向沖擊較小。通常復(fù)位時間比換向時間稍長。
5.換向頻率
換向頻率是在單位時間內(nèi)閥所允許的換向次數(shù)。目前單電磁鐵的電磁閥的換向頻率一般為60次/min。
6.使用壽命
電磁閥的使用壽命主要取決于電磁鐵。濕式電磁鐵的壽命比干式的長，直流電磁鐵的壽命比交流的長。
7.滑閥的液壓卡緊現(xiàn)象
滑閥的液壓卡緊現(xiàn)象不僅在換向閥中有，其他的液壓閥也普遍存在，在高壓系統(tǒng)中更為，特別是滑閥的停留時間越長，液壓卡緊力越大，以致造成移動滑閥的推力（如電磁鐵推力）不能克服卡緊阻力，使滑閥不能復(fù)位。
引起液壓卡緊的原因，有的是由于臟物進入縫隙而使閥芯移動困難，有的是由于縫隙過小在油溫升高時閥芯膨脹而卡死，但是主要原因是來自滑閥副幾何形狀誤差和同心度變化所引起的徑向不平衡液壓力。為了減小徑向不平衡力，應(yīng)嚴格控制閥芯和閥孔的制造精度，在裝配時，盡可能使其成為順錐形式，另一方面在閥芯上開環(huán)形均壓槽，也可以大大減小徑向不平衡力。
換向閥是具有兩種以動形式和兩個以上油口的方向控制閥。是實現(xiàn)液壓油流的溝通、切斷和換向，以及壓力卸載和順序動作控制的閥門?？块y芯與閥體的相對運動的方向控制閥。有轉(zhuǎn) 閥式和滑閥式兩種。按閥芯在閥體內(nèi)停留的工作位 置數(shù)分為二位、三位等;按與閥體相連的油路數(shù)分為 二通、三通、四通和六通等;操作閥芯運動的方式有 手動、機動、電動、液動、電液等型式。
換向閥又稱克里斯閥，閥門的一種，具有多向可調(diào)的通道，可適時改變流體流向?？煞譃槭謩訐Q向閥、電磁換向閥、電液換向閥等。
工作時借著閥外的驅(qū)動傳動機構(gòu)轉(zhuǎn)動驅(qū)動軸，帶動搖拐臂，啟動閥板，使工作流體時而從左通向閥的下部出口，時而從右變換通向下部出口，實現(xiàn)了周期變換流向的目的。
這種變換閥在石油、化工生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用，在合成氨造氣系統(tǒng)中為常用。此外，換向閥還可作成閥瓣式的結(jié)構(gòu)，多用于較小流量的場合。工作時只需轉(zhuǎn)動手輪通過閥瓣來變換工作流體的流向。
六通換向閥主要由閥體、密封組件、凸輪、閥桿、手柄和閥蓋等零部件組成（圖1）。閥門由手柄驅(qū)動，通過手柄帶動閥桿與凸輪旋轉(zhuǎn)，凸輪具有定位驅(qū)動與鎖定密封組件的開啟與關(guān)閉功能。手柄逆時針旋轉(zhuǎn)，兩組密封組件分別在凸輪的作用下關(guān)閉下端的兩個通道，上端的兩個通道分別與管道裝置的進口相通。反之，上端的兩個通道關(guān)閉，下端兩個通道與管道裝置的進口相通，實現(xiàn)了不停車換向。
1上閥蓋 2手柄 3閥桿 4凸輪 5密封組件 6閥蓋 7閥體
（1）六通閥的閥體由隔板分成兩腔，每腔都有3個通道，中間為進油口，兩端為出油口。閥體為碳鋼板焊結(jié)構(gòu)，體積小，質(zhì)量輕，結(jié)構(gòu)緊湊，提高了材料的利用率，縮短了生產(chǎn)周期，降低了成本。密封面堆焊不銹鋼，防銹耐腐蝕，密封面經(jīng)過精加工后拋光研磨，表面粗糙度Ra≤0.8μm。
（2）六通閥有兩組密封組件。每組密封組件（圖2）由閥瓣、密封圈、調(diào)整塊、調(diào)節(jié)螺釘、夾板和螺栓組成。閥瓣為碳鋼板焊件，設(shè)有加強筋，即增加閥瓣強度又起導(dǎo)向作用，每組閥瓣間的同軸度。閥瓣上鑲嵌聚氨脂橡膠圈，該材料具有耐油、耐磨損、性能穩(wěn)定、密封良好和使用壽命長的特點。在凸輪的作用下，密封圈的球面與閥體密封面相接觸產(chǎn)生擠壓彈性變形，達到密封效果。調(diào)整塊和調(diào)節(jié)螺釘在兩組密封組件不能同步到位時可起調(diào)整作用，確保各通道密封性能同步到位。[1]
1夾板 2螺栓 3調(diào)整塊 4閥瓣 5密封圈 6調(diào)整螺釘
（3）閥桿與閥體隔板和上閥蓋間的軸向密封采用O形圈。
（4）閥體隔板及上閥蓋軸孔部位鑲有銅套，可減小與O形圈間的摩擦力矩，密封組件開啟與關(guān)閉靈活，操作力矩小。
（5）上閥蓋設(shè)有指示牌及限位螺釘，閥桿上安裝指針，明確指示各通道的接通狀況，易于操作。
電磁閥的電源條件：
1、根據(jù)供電電源種類，分別選用交流和直流電磁閥。一般來說交流電源取用方便；
2、電壓規(guī)格用盡量選用AC220V.DC24V；
3、電源電壓波動通常交流選用+%10%.-15%，直流允許±%10左右，如若超差，須采取穩(wěn)壓措施；
4、應(yīng)根據(jù)電源容量選擇額定電流和消耗功率。須注意交流起動時VA值較高，在容量不足時應(yīng)選用間接導(dǎo)式電磁閥。
電磁閥的控制精度：
1、普通電磁閥只有開、關(guān)兩個位置，在控制精度要求高和參數(shù)要求平穩(wěn)時需選用多位電磁閥；
2、動作時間：指電信號接通或切斷至主閥動作完成時間；
3、泄漏量：樣本上給出的泄漏量數(shù)值為常用經(jīng)濟等級。
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