典型结构与工艺要求

出处：按学科分类—工业技术 北京理工大学出版社《新编液压工程手册上册》第918页（4830字）

(1)典型结构

A．二位三通和二位四通电液换向阀

图16．7－3是一种二位三通电液换向阀的结构图。它是由一个弹簧复位的二位四通电磁换向阀和－个二位三通的液控换向阀组成的。

图16．7－3 二位二通电液换向阀

1－阀体；2－阀芯；3－端盖

当电磁铁不通电时，电磁阀阀芯在其弹簧力的作用下处于初始位置，控制油由K₁口进入，经电磁阀作用在主阀芯的左端，主阀芯的右端油腔经电磁阀通油箱，主阀芯右移，液控阀的P、B两腔连通，A腔封闭。当电磁铁通电，电磁阀换向时，主阀芯则左移，使P、A两腔连通，B腔封闭。图16．7－4(a)是该种电液换向阀的图形符号，图16．7－4(b)是其简化画法。

图16．7－4 二位二通电液换向阀的图形符号

图16．7－5是一种二位四通电液换向阀的结构图。其上部是一个弹簧复位的二位四通电磁换向阀，下部则是一个二位四通液控主阀。图16．7－6是其图形符号。该电液换向阀主阀芯的一端有一个弹簧，其作用是在电磁铁断电时和控制油液一起推动主阀芯复位，并使主阀芯稳定地停留在初始位置上。

图16．7－5 二位四通电液换向阀

图16．7－6 二位四通电液换向阀的图形符号

如果电液换向阀采用无复位弹簧的二位四通电磁阀来操纵一个二位三通或二位四通的液控阀，这样的电液换向阀就无固定的初始位置。但在实际使用中，为保证其换向位置的可靠，应总是使一个电磁铁处于通电状态。图16．7－7和图16．7－8分别为该种电液换向阀的结构图和图形符号。

图16．7－7 无固定初始位置的二位四通电液换向阀

图16．7－8 无固定初始位置的二位四通电液换向阀的图形符号

B．弹簧对中型三位四通电液换向阀

图16．7－9和16．7－10分别是弹簧对中型三位四通电液换向阀的结构图和图形符号。其先导阀是三位四通Y型滑阀机能的电磁阀。当两个电磁铁均不通电时，主阀芯两端的容腔都经电磁阀与油箱相通，主阀芯在两端弹簧力的作用下停留在中间位置。图示的液控主阀为O型滑阀机能，中间位置时，P、A、B、T四油口相互封闭。当左端电磁铁通电时，控制油液推动主阀芯左移，使P、A相通，B、T相通；当右端电磁铁通电时，主阀芯右移，则使P、B相通，A、T相通。

图16．7－9 弹簧对中型三位四通电液换向阀

图16．7－10 弹簧对中型三位四通电液换向阀的图形符号

一般来说，主阀体是不变的，配用不同的主阀芯可以得到不同滑阀机能的电液换向阀。

C．液压对中型三位四通电液换向阀

图16．7－11和图16．7－12分别是液压对中型三位四通电液换向阀的结构图和图形符号。它由先导电磁阀和液控主阀两部分组成。先导电磁阀是三位四通P型机能的电磁换向阀，液控主阀的阀体和阀芯与弹簧对中型相同，但增加了中盖1、缸套2和柱塞3等零件。

图16．7－11 液压对中型三位四通电液换向阀

1－中盖；2－缸套；3－柱塞

图16．7－12 液压对中型三位四通电液换向阀的图形符号

设柱塞3的截面积为A1，主阀芯台肩的截面积为A₂，缸套2的截面积(环形面积)为A₃。则一般有如下关系A₁∶A₂∶A₃=1∶2∶2，即A₂=A₃=2A1。当先导电磁阀的两个电磁铁均不通电时，控制油经电磁阀通到主阀两端的容腔中。如果控制油的压力为p₁，则左端通过柱塞3作用在主阀芯上向右的推力为p₁A₁，右端作用在主阀芯上向左的推力为p₁A₂，这两个推力作用的结果是使主阀芯受到一个向左的推力(p₁A₂－p₁A₁)=p1A₁。而缸套2在控制油的作用下将产生向右的推力p₁A₃=2p₁A₁，这个力大于主阀芯向左的推力p₁A₁，因而缸套右端面将会紧压在阀体的定位面X上，而主阀芯左端的台肩也将会紧压在缸套的右端面上，此时主阀芯就牢靠地停在中间位置上。

当两个电磁铁中有一个通电时，与弹簧对中型三位四通电液换向阀一样，将使主阀芯左右移动进行换向。主阀芯两端的弹簧仅是保证装配时主阀芯能处在中间位置，而不是为主阀芯复位而设置的。

D．带行程调节机构的三位四通电液换向阀

图16．7－13和图16．7－14分别是带行程调节机构的弹簧对中型三位四通电液换向阀的结构图和图形符号，其特点是液控主阀两端阀盖中均设有行程调节机构。通过对调节机构中的调节螺钉进行调整，可以改变主阀芯换向的行程，也就是改变两个换向位置油腔之间开口量的大小，从而起到控制流量的作用，达到调速的目的。另外主阀芯两端的行程可以调节成相同，也可以调节成不同，应视使用工况而定。由于带行程调节机构的电液换向阀只能起粗略的节流作用，因此它仅使用在调速要求不高的换向系统中。

图16．7－13 带行程调节机构的弹簧对中型三位四通电液换向阀

图16．7－14 带行程调节机构的弹簧对中型三位四通电液换向阀的图形符号

带行程调节机械的液压对中型三位四通电液换向阀的结构图和图形符号分别如图16．7－15和图16．7－16所示。

图16．7－15 带行程调节机构的液压对中型三位四通电液换向阀

图16．7－16 带行程调节机构的液压对中型三位四通电液换向阀的图形符号

E．带阻尼调节器的电液换向阀

为了减慢主阀芯的换向速度，减小液压冲击，降低系统的振动和噪声，常采用带阻尼调节器的电液换向阀。

阻尼调节器分单阻尼调节器和双阻尼调节器两种，一般做成叠加阀的型式安装在电液换向阀的先导电磁阀和液控主阀之间。图16．7－17和图16．7－18分别是带阻尼调节器的电液换向阀的结构图和图形符号。图16．7－19和图16．7－20分别是带双阻尼调节器的电液换向阀的结构图和图形符号。

图16．7－17 带单阻尼调节器的电液换向阀

图16．7－18 带单阻尼调节器的电液换向阀的图形符号

图16．7－19 带双阻尼调节器的电液换向阀

图16．7－20 带双阻尼调节器的电液换向阀的图形符号

在图16．7－19中，当左边的电磁铁通电时，控制油经电磁阀并正向流过双阻尼调节器后流入主阀的右端容腔；而主阀左端容腔的油液则通过双阻尼调节器的节流孔和电磁阀回油箱。当右边电磁铁通电时，其作用与此相类似。这就是说，在主阀芯换向时，阻尼调节器对主阀芯起回油节流调速的作用。

单阻尼调节器是在先导电磁阀P口上串接的一个小型节流阀，图16．7－21是一个单阻尼调压器的结构图。其阀体内有一个可以通过端部螺纹进行调节的阀芯，阀芯的右端伸入孔道以改变通流面积，控制进入主阀两端容腔的流量，使阀获得合适的换向速度。

图16．6－21 单阻尼调节器

1－阀体；2－阀芯；3－锁紧螺母；4－螺塞

还有一种简单的限制进入先导电磁阀的流量、控制主阀换向速度的方法，即在电磁阀的P腔安装插入式阻尼器(如图16．7－22所示)。其阻尼孔的大小可根据需要进行选择。

图16．7－22 插入式阻尼器

1－先导电磁阀；2－主阀；3－插入式阻尼器

双阻尼调节器是串接在先导电磁阀A、B口到主阀两端容腔油路上的两个单向节流阀，即叠加式双单向节流阀，图16．7－23是其结构图。当A→A₁或B→B₁方向流动时，油流克服弹簧5的作用力将阀芯推开，正向通过单向阀。当油流反向流动，即A₁→A或B₁→B时，油流通过阀芯4被调节杆3端头遮盖的节流孔流向A腔或B腔。旋动调节杆3，可改变节流孔大小，从而对油流速度进行调节。

图16．7－23 双阻尼调节器

1－阀体；2－螺套；3－调节杆；4－阀芯；5－弹簧

电液换向阀都可以用阻尼调节器来调节换向速度，以减少换向冲击。但带单阻尼调节器(或插入式阻尼器)的电液换向阀两个方向的换向速度不能分别调整，而带双阻尼调节器的电液换向阀两个方向的换向速度是可以分别调整的。

F．五槽式电液换向阀

前述电液换向阀均为四槽式结构，即主阀阀体内有四条沉割槽分别与P、A、B、T四个油口相通，我国联合设计型产品属此种结构，而德国力士乐公司的WEH型电液阀和美国威格士公司的DG5V型电液阀则为五槽式结构，如图16．7－24所示。它们的主阀阀体内有五条沉割槽，中间三条沉割槽分别与P、A、B三个油口相通，而外侧的两条沉割槽在阀体内部由流道连通，并与回油口T相通。这种阀体要比四槽式的稍长些，但阀芯不必做成中空，从而简化了阀芯的制造工艺。

图16．7－24 五槽式电液换向阀

G．液控换向阀

各种电液换向阀只要去掉其先导电磁阀，增加与主阀两端容腔相通的两个控制油接口，就变成了液控换向阀。

板式连接的液控换向阀的控制油接口一般仍在阀的底面上。管式连接的液控换向阀的控制油接口可以在其两端的阀盖上(如图16．7－25所示)，也可在其顶部的盖板上(如图16．7－26所示)。

图16．7－25 三位四通液控换向阀

图16．7－26 带双阻尼调节器的液控换向阀