換向回路的方式、原理以及常見種類類型

１、采用換向閥的換向回路
采用換向閥可使液壓缸或液壓馬達(dá)換向：如圖14-1所示為采用二位三通電磁換向閥的單作用缸換向回路。圖示位置，電磁鐵斷電，換向閥右位接入系統(tǒng) ，活塞在重力的作用下向下運(yùn)動(dòng)；當(dāng)電磁鐵通電，換向閥左位接入系統(tǒng)，壓力油液經(jīng)換向閥進(jìn)入液壓缸下腔，活塞向上運(yùn)動(dòng)。圖14-2為采用二位四通電磁換向閥的換向回路。當(dāng)電磁鐵通電，壓力油經(jīng)換向閥進(jìn)入液壓缸的左腔，右腔油液經(jīng)換向閥流回油箱，活塞向右運(yùn)動(dòng)；當(dāng)電磁鐵斷電，壓力油經(jīng)換向閥進(jìn)入液壓缸的右腔，左腔油液經(jīng)換向閥流回油箱，活塞向左運(yùn)動(dòng)。

由上述兩例可知，只要控制電磁鐵的通電或斷電，缸中活塞便可不斷地往復(fù)運(yùn)動(dòng)。 因此，采用電磁換向閥換向最為方便，故獲得了廣泛的應(yīng)用 ，但電磁閥動(dòng)作快，換向有沖擊，且交流電磁鐵一般不宜作頻繁切換，以免線圈燒壞。采用電液換向閥，可以通過調(diào)節(jié)單向節(jié)流閥來控制其液動(dòng)閥的換向速度，因而換向沖擊較小，但仍不能頻繁切換。采用機(jī)動(dòng)閥換向時(shí)，可利用運(yùn)動(dòng)部件上擋鐵和杠桿使閥芯移動(dòng)直接換向，因而既省去了電磁閥換向的行程開關(guān)、繼電器等中間環(huán)節(jié)，換向頻率也不會(huì)受電磁鐵的限制。但機(jī)動(dòng)閥換向也會(huì)出現(xiàn)下面的問題：一是當(dāng)運(yùn)動(dòng)部件速度很低時(shí) ，可能出現(xiàn)換向死點(diǎn)；二是當(dāng)運(yùn)動(dòng)部件速度很高時(shí)，引起的換向沖擊較大。因此，對(duì)一些需要頻繁地連續(xù)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，且對(duì)換向過程又有很多要求（如迅速、平穩(wěn)、準(zhǔn)確）的工作機(jī)構(gòu)（如磨床工作臺(tái)），常采用時(shí)間控制制動(dòng)式和行程控制制動(dòng)式換向回路。

圖14-3所示為時(shí)間控制制動(dòng)式換向回路。這個(gè)回路中的主油路只受液動(dòng)換向閥３ 控制。在換向過程中，當(dāng)先導(dǎo)閥２ 閥芯被推向左端位置時(shí)，控制油路中的壓力油經(jīng)單向閥 I２ 通向換向閥的右端，而換向閥左端的油液經(jīng)節(jié)流閥 Jl 流回油箱，換向閥閥芯向左移動(dòng)，閥芯上的制動(dòng)錐面逐漸關(guān)小回油通道，活塞的右移速度逐漸減慢，并在換向閥閥芯移過 l 距離后將通道閉死，活塞停止運(yùn)動(dòng)。

當(dāng)節(jié)流閥 Jl 和 J ２ 的開口大小調(diào)定以后，不論活塞移動(dòng)速度快慢如何，換向閥閥芯移動(dòng)距離l 所需的時(shí)間（即活塞制動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間）就基本確定不變，因此，稱這種制動(dòng)方式為時(shí)間控制制動(dòng)式。 時(shí)間控制制動(dòng)式換向回路比較簡單，制動(dòng)時(shí)間可以根據(jù)工作情況通過調(diào)節(jié)節(jié)流閥 J１ 和J２ 的開口進(jìn)行調(diào)整，以便控制換向沖擊，但換向過程中的沖擊量受部件運(yùn)動(dòng)速度等因素的影響，換向 精度不高。故這種換向回路常用在工作部件運(yùn)動(dòng)速度較高但換向精度較低的場合，如平面磨床、牛頭刨床和插床等的液壓系統(tǒng)。

如圖14-4所示為行程控制制動(dòng)式換向回路：這個(gè)回路中的主油路除了受換向閥３ 控制外，還要受先導(dǎo)閥２ 的控制。 在圖示位置，當(dāng)擋塊碰到撥桿推動(dòng)先導(dǎo)閥的閥芯向左移動(dòng)時(shí)，先導(dǎo)閥閥芯的右制動(dòng)錐面逐漸將液壓缸右腔的回油通道關(guān)小，使活塞速度逐漸減慢，對(duì)活塞進(jìn)行預(yù)制動(dòng)。當(dāng)回油通道關(guān)得很小、活塞速度變得很慢時(shí)，換向閥的控制油路才開始切換，換向閥閥芯向左移動(dòng)，切斷主油路通道，使活塞停止運(yùn)動(dòng)，并隨即使它換向。這里不論活塞原來的速度快慢如何，先導(dǎo)閥總是要先移動(dòng)一段固定的行程 l，將活塞預(yù)制動(dòng)后，再換向閥使它換向。因此，稱這種制動(dòng)方式為行程控制制動(dòng)式。這種回路換向精度較高，沖擊量較小，但制動(dòng)時(shí)間長短受活塞速度的影響較大，活塞速度愈高，制動(dòng)時(shí)間就愈短 ，換向沖擊就愈大。故這種換向回路常用于工作部件運(yùn)動(dòng)速度不大，但換向精度要求較高的場合，如內(nèi)、外圓磨床的液壓系統(tǒng)。

2、采用雙向變量泵的換向回路
如圖14-5所示為采用雙向變量泵的換向回路：它是用雙向變量泵變換供油方向來實(shí)現(xiàn)執(zhí)行元件的換向。由圖可以看出，執(zhí)行元件為雙桿雙作用液壓缸，當(dāng)雙向變量泵５ 向液壓缸左腔供油時(shí)，活塞向右運(yùn)動(dòng)，由于缸的進(jìn)油流量等于排油流量，則缸右腔排出的流量全部進(jìn)入泵的吸油腔。若因泄漏，雙向變量泵５吸油側(cè)流量不足，可通過單向閥 ４ 從油箱中吸油來補(bǔ)充。變換雙向變量泵的供油方向，活塞向左運(yùn)動(dòng)。先導(dǎo)型溢流閥是防止系統(tǒng)過載的安全閥。這種回路用于功率大、換向精度不高、換向頻繁的液壓系統(tǒng)，如龍門刨床、拉床和挖掘機(jī)等的液壓系統(tǒng)。