意大利ATOS換向閥利用閥芯相對于閥體的相對運動(dòng)，使油路接通、關(guān)斷，或變換油流的方向，從而使液壓執行元件啟動(dòng)、停止或變換運動(dòng)方向。

    換向閥在按閥芯形狀分類(lèi)時(shí)，有滑閥式和轉閥式兩種，滑閥式換向閥在液壓系統中遠比轉閥式用得廣泛。這里主要介紹滑閥式換向閥工作原理與典型結構。

    1.意大利ATOS工作原理

    閥體和滑動(dòng)閥芯是滑閥式換向閥的結構主體。它是靠移動(dòng)閥芯，改變閥芯在閥體內的相對位置來(lái)改變油流方向的。圖8-9所示，閥體孔有5條沉割槽，每條均有通油口，P為進(jìn)油口，A、B為工作油口。閥芯是有3個(gè)凸肩的圓柱體，閥芯與閥體相配合，并可在閥體內軸向移動(dòng)。當閥芯處于左邊位置時(shí)，油口P與B相通，而A與T相通。此時(shí)壓力油從P進(jìn)入，經(jīng)B輸出，回油從A流入，經(jīng)T流回油箱。當閥芯處于右邊位置時(shí)，油口P與A相通，而B(niǎo)與T相通。此時(shí)壓力油從P進(jìn)入，經(jīng)A輸出，回油從B流入，經(jīng)T流回油箱。因而改變了油流的方向，從而改變了執行元件的運動(dòng)方向。

    2.典型結構

    滑閥式換向閥按閥芯的可變位置數，可分為兩位、三位等，通常用一個(gè)方框代表一個(gè)位置。按主油路的數目又可分為二通、三通、四通、五通等。表達方式是在相應位置的方框內表示油口的數目及通道的方向（表8-10）。圖中箭頭只表示油道，不表示油流方向，即油液也可以按反箭頭方向流。

    意大利ATOS換向閥操縱方式

    （1）手動(dòng)換向閥：手動(dòng)換向閥是依靠手操縱杠桿（或腳踏踏板）推動(dòng)滑閥閥芯相對閥體運動(dòng)來(lái)改變油液的通流狀態(tài)，實(shí)現執行裝置的換向。按換向定位方式的不同，手動(dòng)換向閥有彈簧復位式和鋼球定位式兩種類(lèi)型。三位四通鋼球定位式手動(dòng)換向閥，在外力撤銷(xiāo)后不能自動(dòng)回復原位，適用于動(dòng)作不頻繁，工作持續時(shí)間長(cháng)的場(chǎng)合。圖8-11b所示為三位四通彈簧復位式手動(dòng)換向閥，在操縱手柄的外力撤銷(xiāo)后閥芯能自動(dòng)回復到原始位置，適用于動(dòng)作頻繁，工作持續時(shí)間短的場(chǎng)合。

    手動(dòng)換向閥結構簡(jiǎn)單，動(dòng)作可靠，但由于需要人力操縱，故適用于間歇動(dòng)作且要求人工控制的小流量場(chǎng)合。

    （2）電磁換向閥：電磁換向閥是利用電磁鐵的通電吸合與斷電釋放而直接推動(dòng)閥芯來(lái)控制液流方向的。

    當兩端電磁鐵都不通電時(shí)，閥芯2在兩端彈簧的作用下處于中間位置，油口P，T，A，B均不通。當右端電磁鐵通電時(shí)，銜鐵通過(guò)推桿6將閥芯推向左端，油口P與A相通，B與T相通；當左端電磁鐵通電時(shí)，銜鐵通過(guò)推桿6將閥芯推向右端，油口P與B相通，A與T相通；值得注意的是，兩端電磁鐵不能同時(shí)通電，否則閥芯位置不確定。

    如前所述，電磁換向閥就其工作位置來(lái)說(shuō)，有二位和三位等。二位電磁閥有一個(gè)電磁鐵，靠彈簧復位；三位電磁閥有兩個(gè)電磁鐵。

    操縱電磁換向閥用的電磁鐵分為交、直流兩種。按銜鐵工作腔是否有油液又可分為“干式"和“濕式"。交流電磁鐵的電壓一般為220V。其特點(diǎn)是啟動(dòng)力較大，換向時(shí)間短，動(dòng)作時(shí)間約為0.01～0.03s，價(jià)廉。但當閥芯卡住或吸力不夠而使閥芯吸不上時(shí)，電磁鐵容易因電流過(guò)大而燒壞，干式電磁鐵會(huì )在10～15min后燒壞線(xiàn)圈（濕式電磁鐵為1～1.5h），故工作可靠性差，動(dòng)作時(shí)有沖擊，壽命較短。因而在實(shí)際使用中交流電磁鐵允許的切換頻率一般為10次/min，不得超過(guò)30次/min。直流電磁鐵電壓一般為24V。其優(yōu)點(diǎn)是工作較可靠，吸合、釋放動(dòng)作時(shí)間約為0.05～0.08s，允許使用的切換頻率較高，一般可達120次/min，最高可達300次/min，不會(huì )因電流過(guò)大而燒壞，壽命長(cháng)，體積小，但啟動(dòng)力較交流電磁鐵小。

    意大利ATOS換向閥由于受到電磁鐵吸力較小的限制，它的額定流量一般在60L/min以下，流量更大的閥一般采用液壓驅動(dòng)或電液驅動(dòng)。

    （3）液動(dòng)換向閥：液動(dòng)換向閥是利用壓力油來(lái)操縱閥芯運動(dòng)的換向閥。圖8-13為三位四通液動(dòng)換向閥的結構和職能符號。閥芯是由其兩端密封腔中油液的壓差來(lái)移動(dòng)的，閥芯兩端有控制油腔分別接通控制油口K1和K2，當控制油路的壓力油從閥右邊的控制油口K2進(jìn)入滑閥右腔時(shí)，閥芯向左移動(dòng)，使壓力油口P與B相通，A與T相通；當K1接通壓力油時(shí)，閥芯向右移動(dòng)，使得P與A相通，B與T相通；當K1、K2都通回油時(shí)，閥芯在兩端彈簧和定位套作用下回到中間位置。

    由于操縱液動(dòng)換向閥的液壓推力可以很大，所以這種閥的閥芯尺寸可以做得很大，故它可以用于較大的額定流量。當對液動(dòng)滑閥的換向性能有較高要求時(shí)，可在液動(dòng)換向閥的兩端裝設可調節的單向節流閥，用來(lái)調節閥芯的移動(dòng)速度，以減小換向沖擊及噪聲。

    （4）電液換向閥：電液換向閥是由電磁換向閥和液動(dòng)換向閥組合而成的，其中電磁換向閥也稱(chēng)為先導閥，它的作用是改變控制油液的液流方向，從而控制液動(dòng)換向閥的閥芯移動(dòng)，實(shí)現主油路換向；液動(dòng)換向閥稱(chēng)為主閥，主要作用是控制系統中執行元件的換向。這里，電磁換向閥流過(guò)的流量?jì)H用來(lái)推動(dòng)主閥閥芯移動(dòng)，流量較少，因此較小的電磁鐵吸力就可以移動(dòng)閥芯；液動(dòng)換向閥由于依靠壓力油驅動(dòng)，因此可通過(guò)的流量較大?？梢?jiàn)這種組合形式的換向閥實(shí)現了用較小的電磁鐵吸力來(lái)控制主油路大流量的換向，適用于高壓、大流量的液壓系統。

    為三位四通電液換向閥的結構圖及圖形符號。當左端電磁鐵通電時(shí)，控制油路的壓力油由通道a經(jīng)左單向閥進(jìn)入主閥芯左端，閥芯右端油液經(jīng)右端節流閥，通道b和電磁換向閥的回油口流回油箱，閥芯右移，主油路的油口p與A相通，油口B與T相通；當右端電磁鐵通電時(shí)，控制油路的壓力油將主閥芯左移，油口P與B相通，油口A(yíng)與T相通。當兩端電磁鐵均不通電時(shí)，電磁換向閥處于中位，主閥芯兩端均與油箱連通，在對中彈簧的作用下處于中間位置，油口P，T，A，B均不通?？刂朴吐返膯蜗蚬澚鏖y用于調節主閥閥芯的換向速度，避免換向沖擊，其中單向閥用來(lái)保證進(jìn)油暢通，節流閥用于閥芯兩端油腔的回油節流。

    意大利ATOS換向閥控制油路的進(jìn)油方式有內部進(jìn)油和外部進(jìn)油兩種，回油方式也有內部回油和外部回油兩種內部進(jìn)油、內部回油的電液換向閥。

    3.換向閥的中位機能分析

    三位四通換向閥的閥芯在中間位置時(shí)，各通口間有不同的連通方式，可滿(mǎn)足不同的使用要求。這種連通方式稱(chēng)為換向閥的中位機能。三位四通換向閥常見(jiàn)的中位機能、型號、符號及其特點(diǎn)，示于表8-11中。三位五通換向閥的情況與此相仿。不同的中位機能是通過(guò)改變閥芯的形狀和尺寸得到的。

    在分析和選擇換向閥的中位機能時(shí)，通?？紤]以下幾點(diǎn)：

    （1）系統保壓。當P口被堵塞，系統保壓，液壓泵能用于多缸系統。當P口不太通暢地與T口接通時(shí)（如X型），系統能保持一定的壓力供控制油路使用。

    表8-11 三位四通換向閥常見(jiàn)中位機能

    （2）系統卸荷。P口通暢地與T口接通時(shí)，系統卸荷。

    （3）啟動(dòng)平穩性。閥在中位時(shí)，液壓缸某腔如通油箱，則啟動(dòng)時(shí)該腔內因無(wú)油液起緩沖作用，啟動(dòng)不太平穩。

    （4）液壓缸“浮動(dòng)"和在任意位置上的停止，閥在中位，當A、B兩口互通時(shí)，臥式液壓缸呈“浮動(dòng)"狀態(tài)，可利用其他機構移動(dòng)工作臺，調整其位置。