换向回路的方式、原理以及常见种类类型

１、采用换向阀的换向回路
采用换向阀可使液压缸或液压马达换向：如图14-1所示为采用二位三通电磁换向阀的单作用缸换向回路。图示位置，电磁铁断电，换向阀右位接入系统 ，活塞在重力的作用下向下运动；当电磁铁通电，换向阀左位接入系统，压力油液经换向阀进入液压缸下腔，活塞向上运动。图14-2为采用二位四通电磁换向阀的换向回路。当电磁铁通电，压力油经换向阀进入液压缸的左腔，右腔油液经换向阀流回油箱，活塞向右运动；当电磁铁断电，压力油经换向阀进入液压缸的右腔，左腔油液经换向阀流回油箱，活塞向左运动。

由上述两例可知，只要控制电磁铁的通电或断电，缸中活塞便可不断地往复运动。 因此，采用电磁换向阀换向最为方便，故获得了广泛的应用 ，但电磁阀动作快，换向有冲击，且交流电磁铁一般不宜作频繁切换，以免线圈烧坏。采用电液换向阀，可以通过调节单向节流阀来控制其液动阀的换向速度，因而换向冲击较小，但仍不能频繁切换。采用机动阀换向时，可利用运动部件上挡铁和杠杆使阀芯移动直接换向，因而既省去了电磁阀换向的行程开关、继电器等中间环节，换向频率也不会受电磁铁的限制。但机动阀换向也会出现下面的问题：一是当运动部件速度很低时 ，可能出现换向死点；二是当运动部件速度很高时，引起的换向冲击较大。因此，对一些需要频繁地连续往复运动，且对换向过程又有很多要求（如迅速、平稳、准确）的工作机构（如磨床工作台），常采用时间控制制动式和行程控制制动式换向回路。

图14-3所示为时间控制制动式换向回路。这个回路中的主油路只受液动换向阀３ 控制。在换向过程中，当先导阀２ 阀芯被推向左端位置时，控制油路中的压力油经单向阀 I２ 通向换向阀的右端，而换向阀左端的油液经节流阀 Jl 流回油箱，换向阀阀芯向左移动，阀芯上的制动锥面逐渐关小回油通道，活塞的右移速度逐渐减慢，并在换向阀阀芯移过 l 距离后将通道闭死，活塞停止运动。

当节流阀 Jl 和 J ２ 的开口大小调定以后，不论活塞移动速度快慢如何，换向阀阀芯移动距离l 所需的时间（即活塞制动所经历的时间）就基本确定不变，因此，称这种制动方式为时间控制制动式。 时间控制制动式换向回路比较简单，制动时间可以根据工作情况通过调节节流阀 J１ 和J２ 的开口进行调整，以便控制换向冲击，但换向过程中的冲击量受部件运动速度等因素的影响，换向 精度不高。故这种换向回路常用在工作部件运动速度较高但换向精度较低的场合，如平面磨床、牛头刨床和插床等的液压系统。

如图14-4所示为行程控制制动式换向回路：这个回路中的主油路除了受换向阀３ 控制外，还要受先导阀２ 的控制。 在图示位置，当挡块碰到拨杆推动先导阀的阀芯向左移动时，先导阀阀芯的右制动锥面逐渐将液压缸右腔的回油通道关小，使活塞速度逐渐减慢，对活塞进行预制动。当回油通道关得很小、活塞速度变得很慢时，换向阀的控制油路才开始切换，换向阀阀芯向左移动，切断主油路通道，使活塞停止运动，并随即使它换向。这里不论活塞原来的速度快慢如何，先导阀总是要先移动一段固定的行程 l，将活塞预制动后，再换向阀使它换向。因此，称这种制动方式为行程控制制动式。这种回路换向精度较高，冲击量较小，但制动时间长短受活塞速度的影响较大，活塞速度愈高，制动时间就愈短 ，换向冲击就愈大。故这种换向回路常用于工作部件运动速度不大，但换向精度要求较高的场合，如内、外圆磨床的液压系统。

2、采用双向变量泵的换向回路
如图14-5所示为采用双向变量泵的换向回路：它是用双向变量泵变换供油方向来实现执行元件的换向。由图可以看出，执行元件为双杆双作用液压缸，当双向变量泵５ 向液压缸左腔供油时，活塞向右运动，由于缸的进油流量等于排油流量，则缸右腔排出的流量全部进入泵的吸油腔。若因泄漏，双向变量泵５吸油侧流量不足，可通过单向阀 ４ 从油箱中吸油来补充。变换双向变量泵的供油方向，活塞向左运动。先导型溢流阀是防止系统过载的安全阀。这种回路用于功率大、换向精度不高、换向频繁的液压系统，如龙门刨床、拉床和挖掘机等的液压系统。