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。
换向阀使用中可能出现的故障及诊断排除方法：
原因
排除方法
阀心不能移动
阀芯表面划伤、阀体内孔划伤、油液污染使阀芯卡阻、阀芯弯曲
卸开换向阀，仔细清洗，研磨修复内存油直或更换阀芯
阀芯与阀体内孔配合间隙不当，间隙过大，阀芯在阀体内歪斜，使阀芯卡住；间隙过小，摩擦阻力增加，阀芯移不动
检查配合间隙。间隙太小，研磨阀芯，间隙太大，重配阀芯，也可以采用电镀工艺，阀芯直径。阀芯直径小于20mm时，正常配合间隙在0.008~0.015mm范围内；阀芯直径大于20mm时，间隙在0.015~0.025mm正常配合范围内
弹簧太软，阀芯不能自动复位；弹簧太硬，阀芯推不到位
更换弹簧
手动换向阀的联杆磨损或失灵
更换或修复联杆
电磁换向阀的电磁铁损坏
更换或修复电磁铁
液动换向阀或电波动换向阀两端的单向节流器失灵
仔细检查节流器是否堵塞、单向阀是否泄漏，并进行修复
液动或电液动换向阀的控制压力油压力过低
检查压力低的原因，对症解决
气控液压换向阀的气源压力过低
检修气源
油液粘度太大
更换粘度适合的油液
油温太高，阀芯热变形卡住
查找油温高原因并降低油温
连接螺钉有的过松，有的过紧，致使阀体变形，致使阀芯移下不动。另外，安装基面平面度超差，紧固后面体也会变形
松开全部螺钉，重新均匀拧紧。如果因安装基面平面度超差阀芯移不动，则重磨安装基面，使基面平面度达到规定要求
电磁铁线圈烧坏
线圈绝缘不良
更换电磁铁线圈
电磁铁铁心轴线与阀芯轴线同轴度不良
拆卸电磁铁重新装配
供电电压太高
按规定电压值来纠正供电电压
阀芯被卡住，电磁力推不动阀芯
拆开换向阀，仔细检查弹簧是否太硬、阀芯是否被脏物卡住以及其他推不动阀芯的原因，进行修复并更换电磁铁线圈
回油口背压过高
检查背压过高原因，对症来解决
外泄漏
泄油腔压力过高或O形密封圈失效造成电磁阀推杆处外渗漏
检查泄油腔压力，如对于多个换向阀泄油腔串接在一起，则将它们分别接口油箱；更换密封圈
安装面粗糙、安装螺钉松动、漏装O形密封圈或密封圈失效
磨削安装面使其粗糙度符合产品要求（通常阀的安装面的粗糙度Ra不大于0.8μm）；拧紧螺钉，补装或更换O形密封圈
噪声大
电磁铁推杆过长或过短
修整或更换推杆
电磁铁铁心的吸合面不平或接触不良
拆开电磁铁，修整吸合面，清除污物
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。
换向阀使用中可能出现的故障及诊断排除方法：
原因
排除方法
阀心不能移动
阀芯表面划伤、阀体内孔划伤、油液污染使阀芯卡阻、阀芯弯曲
卸开换向阀，仔细清洗，研磨修复内存油直或更换阀芯
阀芯与阀体内孔配合间隙不当，间隙过大，阀芯在阀体内歪斜，使阀芯卡住；间隙过小，摩擦阻力增加，阀芯移不动
检查配合间隙。间隙太小，研磨阀芯，间隙太大，重配阀芯，也可以采用电镀工艺，阀芯直径。阀芯直径小于20mm时，正常配合间隙在0.008~0.015mm范围内；阀芯直径大于20mm时，间隙在0.015~0.025mm正常配合范围内
弹簧太软，阀芯不能自动复位；弹簧太硬，阀芯推不到位
更换弹簧
手动换向阀的联杆磨损或失灵
更换或修复联杆
电磁换向阀的电磁铁损坏
更换或修复电磁铁
液动换向阀或电波动换向阀两端的单向节流器失灵
仔细检查节流器是否堵塞、单向阀是否泄漏，并进行修复
液动或电液动换向阀的控制压力油压力过低
检查压力低的原因，对症解决
气控液压换向阀的气源压力过低
检修气源
油液粘度太大
更换粘度适合的油液
油温太高，阀芯热变形卡住
查找油温高原因并降低油温
连接螺钉有的过松，有的过紧，致使阀体变形，致使阀芯移下不动。另外，安装基面平面度超差，紧固后面体也会变形
松开全部螺钉，重新均匀拧紧。如果因安装基面平面度超差阀芯移不动，则重磨安装基面，使基面平面度达到规定要求
电磁铁线圈烧坏
线圈绝缘不良
更换电磁铁线圈
电磁铁铁心轴线与阀芯轴线同轴度不良
拆卸电磁铁重新装配
供电电压太高
按规定电压值来纠正供电电压
阀芯被卡住，电磁力推不动阀芯
拆开换向阀，仔细检查弹簧是否太硬、阀芯是否被脏物卡住以及其他推不动阀芯的原因，进行修复并更换电磁铁线圈
回油口背压过高
检查背压过高原因，对症来解决
外泄漏
泄油腔压力过高或O形密封圈失效造成电磁阀推杆处外渗漏
检查泄油腔压力，如对于多个换向阀泄油腔串接在一起，则将它们分别接口油箱；更换密封圈
安装面粗糙、安装螺钉松动、漏装O形密封圈或密封圈失效
磨削安装面使其粗糙度符合产品要求（通常阀的安装面的粗糙度Ra不大于0.8μm）；拧紧螺钉，补装或更换O形密封圈
噪声大
电磁铁推杆过长或过短
修整或更换推杆
电磁铁铁心的吸合面不平或接触不良
拆开电磁铁，修整吸合面，清除污物
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）。
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