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 ，活塞在重力的作用下向下運動；當電磁鐵通電，換向閥左位接入系統，壓力油液經換向閥進入液壓缸下腔，活塞向上運動。圖14-2為采用二位四通電磁換向閥的換向回路。當電磁鐵通電，壓力油經換向閥進入液壓缸的左腔，右腔油液經換向閥流回油箱，活塞向右運動；當電磁鐵斷電，壓力油經換向閥進入液壓缸的右腔，左腔油液經換向閥流回油箱，活塞向左運動。

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運動。 因此，采用電磁換向閥換向最為方便，故獲得了廣泛的應用 ，但電磁閥動作快，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，可以通過調節單向節流閥來控制其液動閥的換向速度，因而換向沖擊較小，但仍不能頻繁切換。采用機動閥換向時，可利用運動部件上擋鐵和杠桿使閥芯移動直接換向，因而既省去了電磁閥換向的行程開關、繼電器等中間環節，換向頻率也不會受電磁鐵的限制。但機動閥換向也會出現下面的問題：一是當運動部件速度很低時 ，可能出現換向死點；二是當運動部件速度很高時，引起的換向沖擊較大。因此，對一些需要頻繁地連續往復運動，且對換向過程又有很多要求（如迅速、平穩、準確）的工作機構（如磨床工作臺），常采用時間控制制動式和行程控制制動式換向回路。

圖14-3所示為時間控制制動式換向回路。這個回路中的主油路只受液動換向閥３ 控制。在換向過程中，當先導閥２ 閥芯被推向左端位置時，控制油路中的壓力油經單向閥 I２ 通向換向閥的右端，而換向閥左端的油液經節流閥 Jl 流回油箱，換向閥閥芯向左移動，閥芯上的制動錐面逐漸關小回油通道，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，活塞停止運動。

當節流閥 Jl 和 J ２ 的開口大小調定以后，不論活塞移動速度快慢如何，換向閥閥芯移動距離l 所需的時間（即活塞制動所經歷的時間）就基本確定不變，因此，稱這種制動方式為時間控制制動式。 時間控制制動式換向回路比較簡單，制動時間可以根據工作情況通過調節節流閥 J１ 和J２ 的開口進行調整，以便控制換向沖擊，但換向過程中的沖擊量受部件運動速度等因素的影響，換向 精度不高。故這種換向回路常用在工作部件運動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。

如圖14-4所示為行程控制制動式換向回路：這個回路中的主油路除了受換向閥３ 控制外，還要受先導閥２ 的控制。 在圖示位置，當擋塊碰到撥桿推動先導閥的閥芯向左移動時，先導閥閥芯的右制動錐面逐漸將液壓缸右腔的回油通道關小，使活塞速度逐漸減慢，對活塞進行預制動。當回油通道關得很小、活塞速度變得很慢時，換向閥的控制油路才開始切換，換向閥閥芯向左移動，切斷主油路通道，使活塞停止運動，并隨即使它換向。這里不論活塞原來的速度快慢如何，先導閥總是要先移動一段固定的行程 l，將活塞預制動后，再換向閥使它換向。因此，稱這種制動方式為行程控制制動式。這種回路換向精度較高，沖擊量較小，但制動時間長短受活塞速度的影響較大，活塞速度愈高，制動時間就愈短 ，換向沖擊就愈大。故這種換向回路常用于工作部件運動速度不大，但換向精度要求較高的場合，如內、外圓磨床的液壓系統。

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現執行元件的換向。由圖可以看出，執行元件為雙桿雙作用液壓缸，當雙向變量泵５ 向液壓缸左腔供油時，活塞向右運動，由于缸的進油流量等于排油流量，則缸右腔排出的流量全部進入泵的吸油腔。若因泄漏，雙向變量泵５吸油側流量不足，可通過單向閥 ４ 從油箱中吸油來補充。變換雙向變量泵的供油方向，活塞向左運動。先導型溢流閥是防止系統過載的安全閥。這種回路用于功率大、換向精度不高、換向頻繁的液壓系統，如龍門刨床、拉床和挖掘機等的液壓系統。