换向阀的类型与工作原理
（1）换向阀的类型
换向阀是利用阀芯在阀体中的相对运动，使油路接通、切断或变换油路联通组合方式，改变油液的流动方向，从而实现液压执行元件及其驱动机构的启动、停止或变换运动方向。
按阀芯运动的操纵方式不同，换向阀可分为手动、机动、电磁动、液动、电液动换向阀，其操纵方式符号如图4-3所示。按阀芯的工作位置数量不同，分为二位、三位、多位换向阀。按阀体上被控制的进出油口的数量不同，可分为二通、三通、四通、五通等类型的换向阀。
图4-3换向阀操纵方式符号
（2）换向阀的工作原理图
4-4（a）为滑阀式换向阀的工作原理图。当阀芯处于图示位置（中位）时，油口P、A、B、T互不相通，液压缸的活塞处于停止状态；当阀芯向右移动一定的距离时（左位），由液压泵输出的压力油从阀的P口经A口输向液压缸左腔，液压缸右腔的油经B口、T口流回油箱，液压缸活塞向右运动；反之，若阀芯向左移动一定距离时（右位），活塞向左运动，实现了换向。
图4-4（a）中所示结构的换向阀可用图4-4（b）所示的图形符号来表达。
图4-4换向阀的工作原理
（3）换向阀图形符号的含义
表4-1所示为不同“位数”与“通数”的换向阀结构示意图与图形符号的对应表。
表中换向阀图形符号的含义如下。
①阀的工作位置数称为“位”，用方框表示，有几个方框就表示有几“位”。
②方框中箭头“↗”表示两油口相通，方框内封闭符号“⊥”表示此油路被阀芯封闭。
③阀控制的油液通路数量称为“通”，箭头、封闭符号与方框的交点即为滑阀的通路数，有几个交点就称为有几“通”。
④一般阀与系统供油路连接的进油口用P表示，与系统回油路连接的回油口用T表示，而阀与执行元件连接的工作油口用A、B表示。
⑤靠近控制（操纵）方式的方框，为控制力起作用时接入的工作位置；二位阀的弹簧侧和三位阀的中位是阀不动作时的位置，称为“常态位”。在液压原理图中，换向阀与油路的连接应画在常态位。二位二通阀有常开型（常态位置两油口联通）和常闭型（常态位两油口封闭断开）2种类型，应注意：区别。
表4-1结构示意图与图形符号
图中4-3中不同的操纵方式与表4-1中所示的换向阀的位和通路符号组合就可以得到不同的换向阀，如三位五通电液换向阀、二位二通机动换向阀等。
换向阀的类型与工作原理
（1）换向阀的类型
换向阀是利用阀芯在阀体中的相对运动，使油路接通、切断或变换油路联通组合方式，改变油液的流动方向，从而实现液压执行元件及其驱动机构的启动、停止或变换运动方向。
按阀芯运动的操纵方式不同，换向阀可分为手动、机动、电磁动、液动、电液动换向阀，其操纵方式符号如图4-3所示。按阀芯的工作位置数量不同，分为二位、三位、多位换向阀。按阀体上被控制的进出油口的数量不同，可分为二通、三通、四通、五通等类型的换向阀。
图4-3换向阀操纵方式符号
（2）换向阀的工作原理图
4-4（a）为滑阀式换向阀的工作原理图。当阀芯处于图示位置（中位）时，油口P、A、B、T互不相通，液压缸的活塞处于停止状态；当阀芯向右移动一定的距离时（左位），由液压泵输出的压力油从阀的P口经A口输向液压缸左腔，液压缸右腔的油经B口、T口流回油箱，液压缸活塞向右运动；反之，若阀芯向左移动一定距离时（右位），活塞向左运动，实现了换向。
图4-4（a）中所示结构的换向阀可用图4-4（b）所示的图形符号来表达。
图4-4换向阀的工作原理
（3）换向阀图形符号的含义
表4-1所示为不同“位数”与“通数”的换向阀结构示意图与图形符号的对应表。
表中换向阀图形符号的含义如下。
①阀的工作位置数称为“位”，用方框表示，有几个方框就表示有几“位”。
②方框中箭头“↗”表示两油口相通，方框内封闭符号“⊥”表示此油路被阀芯封闭。
③阀控制的油液通路数量称为“通”，箭头、封闭符号与方框的交点即为滑阀的通路数，有几个交点就称为有几“通”。
④一般阀与系统供油路连接的进油口用P表示，与系统回油路连接的回油口用T表示，而阀与执行元件连接的工作油口用A、B表示。
⑤靠近控制（操纵）方式的方框，为控制力起作用时接入的工作位置；二位阀的弹簧侧和三位阀的中位是阀不动作时的位置，称为“常态位”。在液压原理图中，换向阀与油路的连接应画在常态位。二位二通阀有常开型（常态位置两油口联通）和常闭型（常态位两油口封闭断开）2种类型，应注意：区别。
表4-1结构示意图与图形符号
图中4-3中不同的操纵方式与表4-1中所示的换向阀的位和通路符号组合就可以得到不同的换向阀，如三位五通电液换向阀、二位二通机动换向阀等。
换向阀分类
（1）机动换向阀，机动换向阀又称行程阀。
（2）电磁换向阀，电磁换向阀是利用电磁吸引力操纵阀芯换位的方向控制阀。
（3）电液换向阀，电液换向阀是由电磁换向阀和液动换向阀组成的复合阀。
（4）手动换向阀，手动换向阀是用手推杠杆操纵阀芯换位的方向控制阀。
优点
动作准确、自动化程度高、工作稳定可靠，但需附设驱动和冷却系统，结构较为复杂；阀瓣式结构则较简单，多用于流量较小的生产工艺上。
在石油、化工、矿山和冶金等行业中，六通换向阀是一种重要的流体换向设备。该阀安装在稀油润滑系统输送润滑油的管道中。通过变换密封组件在阀体中的相对位置，使阀体各通道连通或断开，从而控制流体的换向和启停。
换向阀的主要性能
以电磁阀的项目为多，它主要包括下面几项：
1.工作可靠性
指电磁铁通电后能否可靠地换向，而断电后能否可靠地复位。电磁阀也只有在一定的流量和压力范围内才能正常工作。这个工作范围的极限称为换向界限。
2.压力损失
由于电磁阀的开口很小，故液流流过阀口时产生较大的压力损失。
3.内泄漏量
在各个不同的工作位置，在规定的工作压力下，从高压腔漏到低压腔的泄漏量为内泄漏量。过大的内泄漏量不仅会降低系统的效率，引起过热，而且还会影响执行机构的正常工作。
4.换向和复位时间
交流电磁阀的换向时间一般为0.03～0.05s，换向冲击较大;而直流电磁阀的换向时间为0.1～0.3s，换向冲击较小。通常复位时间比换向时间稍长。
5.换向频率
换向频率是在单位时间内阀所允许的换向次数。目前单电磁铁的电磁阀的换向频率一般为60次/min。
6.使用寿命
电磁阀的使用寿命主要取决于电磁铁。湿式电磁铁的寿命比干式的长，直流电磁铁的寿命比交流的长。
7.滑阀的液压卡紧现象
滑阀的液压卡紧现象不仅在换向阀中有，其他的液压阀也普遍存在，在高压系统中更为，特别是滑阀的停留时间越长，液压卡紧力越大，以致造成移动滑阀的推力（如电磁铁推力）不能克服卡紧阻力，使滑阀不能复位。
引起液压卡紧的原因，有的是由于脏物进入缝隙而使阀芯移动困难，有的是由于缝隙过小在油温升高时阀芯膨胀而卡死，但是主要原因是来自滑阀副几何形状误差和同心度变化所引起的径向不平衡液压力。为了减小径向不平衡力，应严格控制阀芯和阀孔的制造精度，在装配时，尽可能使其成为顺锥形式，另一方面在阀芯上开环形均压槽，也可以大大减小径向不平衡力。
电磁换向阀阀（Electromagnetic valve）是用电磁控制的工业设备，是用来控制流体的自动化基础元件，属于执行器，并不限于液压、气动。用在工业控制系统中调整介质的方向、流量、速度和其他的参数。电磁阀可以配合不同的电路来实现预期的控制，而控制的精度和灵活性都能够。电磁阀有很多种，不同的电磁阀在控制系统的不同位置发挥作用，常用的是单向阀、安全阀、方向控制阀、速度调节阀等。工作原理
电磁阀里有密闭的腔，在不同位置开有通孔，每个孔连接不同的油管，腔中间是活塞，两面是两块电磁铁，哪面的磁铁线圈通电阀体就会被吸引到哪边，通过控制阀体的移动来开启或关闭不同的排油孔，而进油孔是常开的，液压油就会进入不同的排油管，然后通过油的压力来推动油缸的活塞，活塞又带动活塞杆，活塞杆带动机械装置。这样通过控制电磁铁的电流通断就控制了机械运动。
主要分类
1、电磁阀从原理为类：
直动式电磁阀
原理：通电时，电磁线圈产生电磁力把关闭件从阀座上提起，阀门打开；断电时，电磁力消失，弹簧把关闭件压在阀座上，阀门关闭。
特点：在真空、负压、零压时能正常工作，但通径一般不超过25mm。
分步直动式电磁阀
原理：它是一种直动和先导式相结合的原理，当与出口没有压差时，通电后，电磁力直接把先导小阀和主阀关闭件依次向上提起，阀门打开。当与出口达到启动压差时，通电后，电磁力先导小阀，主阀下腔压力上升，上腔压力下降，从而利用压差把主阀向上推开；断电时，先导阀利用弹簧力或介质压力推动关闭件，向下移动，使阀门关闭。
特点：在零压差或真空、高压时亦能可动作，但功率较大，要求水平安装。
先导式电磁阀
原理：通电时，电磁力把先导孔打开，上腔室压力迅速下降，在关 闭件周围形成上低下高的压差，流体压力推动关闭件向上移动，阀门打开；断电时，弹簧力把先导孔关闭，压力通过旁通孔迅速腔室在关阀件周围形成下低上高的压差，流体压力推动关闭件向下移动，关闭阀门。
特点：流体压力范围上限较高，可任意安装（需定制）但满足流体压差条件。
2、电磁阀从阀结构和材料上的不同与原理上的区别，分为六个分支小类：直动膜片结构、分步直动膜片结构、先导膜片结构、直动活塞结构、分步直动活塞结构、先导活塞结构。
3、电磁阀按照功能分类：水用电磁阀、蒸汽电磁阀、制冷电磁阀、低温电磁阀、燃气电磁阀、消防电磁阀、氨用电磁阀、气体电磁阀、液体电磁阀、微型电磁阀、脉冲电磁阀、液压电磁阀 常开电磁阀、油用
电磁阀选型应该依次遵循安全性，可靠性，适用性，经济性四大原 则，其次是根据六个方面的现场工况（即管道参数、流体参数、压力参数、电气参数、动作方式、特殊要求进行选择）。
电磁阀的可靠性：
1、工作寿命，此项不列入出厂试验项目，属于型式试验项目。为确保质量应选正规厂家的产品；
2、工作制式：分长期工作制，反复短时工作制和短时工作制三种。对于长时间阀门开通只有短时关闭的情况，则宜选用常开电磁阀；
3、工作频率：动作频率要求高时，结构应优选直动式电磁阀，电源听优选交流；
4、动作可靠性；
严格地来说此项试验尚未正式列入中国电磁阀标准，为确保质量应选正规厂家的产品。有些场合动作次数并不多，但对可靠性要求却很高，如消防、紧急保护等 ，切不可掉以轻心。特别重要的，还应采取两只连用双保险。
