液压阀

第五章 液压控制阀 第一讲 1、授课日期、班级 2、课题 5-1 阀内流动的的基本规律；5-4 方向控制阀 3、教学目的要求 了解阀内流动的的基本规律；掌握方向控制阀的位、通、机能概念；掌握常用换向阀工作原理性能特点及使用场合。 4、教学内容要点 阀内流动的的基本规律；方向控制阀的位、通、机能概念；常用换向阀工作原理性能特点；在回路中的应用。 5、重点、难点 方向控制阀的工作原理、性能、在液压系统中的作用、职能符号 6、教学方法和手段 课堂教学为主，充分利用多媒体动画来 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示抽象概念。 7．主要参考书目和资料 8、课堂教学 8.1 复习提问 回想液压系统的四大组成部分，要执行所需要的动作，需要对液压系统进行控制。 8.2 讲授新课 5-1阀内流动的的基本规律 一、液压控制阀的分类(hydraulic control valve) 在液压系统中，用于控制或调节液体的流动方向、压力高低、流量大小的元件统称为液压控制阀。液压阀性能的优、劣、工作是否可靠，对整个液压系统能否正常工作将产生直接影响。本章将重点介绍常用液压阀的典型结构、工作原理、性能特点及应用范围。 在液压系统中，用于控制系统中液流压力、流量和液流方向的元件总称为液压控制阀。液压控制阀的种类繁多，除了不同品种、规格的通用阀外，还有许多专用阀和复合阀。就液压阀的基本类型来说，通常按以下方式进行分类。 1、按按用途分 (1)、压力控制阀(pressure control valve) 用来控制和调节液压系统中液流的压力或利用压力控制的阀类称为压力控制阀。如溢流阀、减压阀、顺序阀、电液比例溢流阀、电液比例减压阀等。 (2)、流量控制阀(flow control valve) 用来控制和调节液压系统中液流流量的阀类称为流量控制阀，如节流阀、调速阀、分流阀、电液比例流量阀等。 (3)、方向控制阀(directional control valve) 用来控制和改变液压系统中液流方向的阀类称为方向控制阀，如单向阀、换向阀等。 这三类可互相组合，成为复合阀，以减少管路连接，使结构更为紧凑，提高系统效率，如单向行程调速阀等。 2、按控制方式 (1)、开关或定值控制阀(switch valve) 这是最常见的一类液压阀，又称为普通液压阀。此类阀采用手动、机动、电磁铁和控制压力油等控制方式启闭液流通路、定值控制液流的压力和流量。 (2)、伺服控制阀(pilot valve) 这是一种根据输入信号(电气、机械、气动等)及反馈量成比例地连续控制液压系统中液流的压力、流量的阀类，又称为随动阀。伺服控制阀具有很高的动态响应和静态性能，但价格昂贵、抗污染能力差，主要用于控制精度要求很高的场合。 (3)、电液比例控制阀(electro-hydraulic proportional valve) 电液比例控制阀的性能介于上面两类阀之间，它可以根据输入信号的大小连续地成比例地控制液压系统中液流的参量，满足一般工业生产对控制性能的要求。与伺服控制阀相比具有结构简单、价格较低、抗污染能力强等优点，因而在工业生产中得到广泛应用。但电液比例控制阀存在中位死区，工作频宽较伺服控制阀低。电液比例阀又分为两种，一种是直接将开关定值控制阀的控制方式改为比例电磁铁控制的普通电液比例阀，另一种是带内反馈的新型电液比例阀。 (4)、数字控制阀(digital control valve) 用计算机数字信息直接控制的液压阀称为电液数字阀。数字控制阀可直接与计算机连接，不需要数／模转换器。与比例阀、伺服阀相比，数字阀具有结构简单、工艺性好、价廉、抗污染能力强、重复性好、工作稳定可靠、放大器功耗小等优点。在数字阀中，最常用的控制方法有增量控制型和脉宽调制(PWM)型。数字阀的出现至今已有二十多年，但它的发展速度不快，应用范围也不广。主要原因是，增量控制型存在分辨率限制，而PWM型主要受两个方面的制约：一是控制流量小且只能单通道控制，在流量较大或要求方向控制时难以实现；二是有较大的振动和噪声，影响可靠性和使用环境。此外，数字阀由于按照载频原理工作，故控制信号频宽较模拟器件低。 3、根据结构形式分类 液压控制阀一般由阀心、阀体、操纵控制机构等主要零件组成。根据阀心结构形式的不同，迪压控制阀又可以分为以下几类。 (1)、滑阀类(slide valves) 滑阀类的阀心为圆柱形，通过阀心在阀体孔内的滑动来改变液流通路开口的大小，以实现液流压力、流量及方向的控制。 (2)、提升阀类(poppet valves) 提升阀类有锥阀、球阀、平板阀等，利用阀心相对阀座孔的移动来改变液流通路开口的大小，以实现液流压力、流量及方向的控制。 (3)、喷嘴挡板阀类(nozzle-flapper valves) 喷嘴挡板阀是利用喷嘴和挡板之间的相对位移来改变液流通路开口大小，以实现控制的阀类。该类阀主要用于伺服控制和比例控制元件。 4、根据连接和安装方式分类 (1)、管式阀(tube valve) 管式阀阀体上的进出油口通过管接头或法兰与管路直接连接。其连接方式简单，重量轻，在移动式设备或流量较小的液压元件中应用较广。其缺点是阀只能沿管路分散布置，装拆维修不方便。 (2)、板式阀(plate valve) 板式阀由安装螺钉固定在过渡板上，阀的进出油口通过过渡板与管路连接。过渡板上可以安装一个或多个阀。当过渡板安装有多个阀时，又称为集成块，安装在集成块上的阀与阀之间的油路通过块内的流道沟通，可减少连接管路。板式阀由于集中布置且装拆时不会影响系统管路，因而操纵、维修方便，应用十分广泛。 (3)、插装阀(plug-in valve) 插装阀主要有二通插装阀、三通插装阀和螺纹插装阀。二通插装阀是将其基本组件插入特定 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 加工的阀体内，配以盖板、先导阀组成的一种多功能复合阀。因插装阀基本组件只有两个油口，因此被称为二通插装阀，简称插装阀。该阀具有通流能力大、密封性好、自动化和标准化程度高等特点。三通插装阀具有压力油口、负载油口和回油箱油口，起到两个二通插装阀的作用，可以独立控制一个负载腔。但由于通用化、模块化程度远不及二通插装阀，因此，未能得到广泛应用。螺纹式插装阀是二通插装阀在连接方式上的变革，由于采用螺纹连接，使安装简捷方便，整个体积也相对减小。 (4)、叠加阀(stack valve) 叠加阀是在板式阀基础上发展起来的、结构更为紧凑的一种形式。阀的上下两面为安装面，并开有进出油口。同一规格、不同功能的阀的油口和安装连接孔的位置、尺寸相同。使用时根据液压回路的需要，将所需的阀叠加并用长螺栓固定在底板上，系统管路与底板上的油口相连。 按操纵方法分类，液压阀有手动式、机动式、电动式、液动式和电液动式等多种。 按安装方式分类，液压阀有管式(螺纹式)和板式两种。 对液压阀的基本要求：各种液压阀，由于不是对外作功的元件，而是用来实现执行元件(机构)所提出的力(力矩)、速度、变向的要求的，因此对液压控制阀的共同要求是： (1)、动作灵敏、性能好，工作可靠且冲击振动小； (2)、油液通过阀时的液压损失要小； (3)、密封性能好； (4)、结构简单紧凑、体积小，安装、调整、维护、保养方便，成本低廉，通用性大，寿命长。 二、阀口流量公式及流量系数 对于各种滑阀、锥阀、球阀、节流孔口，通过阀口的流量均可用下式表示： 式中，为流量系数；为阀口通流面积；为阀口前、后压差；为液体密度。 1、滑阀的流量系数 设滑阀[图(a)]开口长度为X，阀芯与阀体(或阀套)内孔的径向间隙为，阀芯直径为d，则阀口通流面积为 式中，W为面积梯度，它表示阀口过流面积随阀芯位移的变化率。对于孔口为全周边的圆柱滑阀，。若为理想滑阀(即Δ＝0)，则有,对于孔口为部分周长时(如：孔口形状为圆形、方形、弓形、阶梯形、三角形、曲线形等)，为了避免阀芯受侧向作用力，都是沿圆周均布几个尺寸相同的阀口，此时只需将相应的过流面积A0的计算式代入式，即可相应地算出通过阀口的流量。 式中的流量系数 Cq与雷诺数Re有关。当Re＞260时，Cq为常数；若阀口为锐边，则Cq＝0.6～0.65；若阀口有不大的圆角或很小的倒角，则 Cq＝0.8～0.9。 滑阀与锥阀阀口 （a）滑阀；（b）锥阀 2、锥阀(cone valve)的流量系数 如图 (b)所示，具有半锥角α且倒角宽度为s的锥阀阀口，其阀座平均直径为dm=(d1+d2)/2，当阀口开度为x时，阀芯与阀座间过流间隙高度为h=xsinα。在平均直径dm处，阀口的过流面积为 一般，,则 锥阀阀口流量系数约为Cq＝0.77～0.82。  三、液动力 驱动阀芯的方式有手动、机动、电磁驱动、液压驱动等多种。其中手动最简单，电磁驱动易于实现自动控制，但高压、大流量时手动和电磁驱方式常常无法克服巨大的阀芯阻力，这时人们不得不采用液压驱动方式。稳态时，阀芯运动的主要阻力为：液压不平衡力，稳态液动力，摩擦力（含液压卡紧力）；动态时还有瞬态液动力，惯性力等。若阀芯设计时静压力不平衡，高压下阀芯可能无法移动，因此阀芯设计时尽可采取静压力平衡措施，如在阀芯上设置平衡活塞。阀芯静压力平衡后，阀芯的稳态液动力和液压卡紧力又成为主要矛盾，高压、大流量时阀芯稳态液动力和液压卡紧力可达数百至数千牛，手动时感到十分吃力。 1、作用在圆柱滑阀上的稳态液动力 液流经过阀口时，由于流动方向和流速的改变，阀芯上会受到附加的作用力。 在阀口开度一定的稳定流动情况下，液动力为稳态液动力。当阀口开度发生变化时，还有瞬态液动力作用。限于篇幅，这里仅研究稳态液动力。 稳态液动力可分解为轴向分力和径向分力。由于一般将阀体的油腔对称地设置在阀芯的周围，因此沿阀芯的径向分力互相抵消了，只剩下沿阀芯轴线方向的稳态液动力。 作用在带平衡活塞的滑阀上的稳态液动力 (a)流出式； (b)流入式 对于某一固定的阀口开度x来说，根据动量定理(参考图5.7中虚线所示的控制体积)可求得流出阀口时[见图 (a)]的稳态液动力为 可见，液动力指向阀口关闭的方向。 流入阀口时[见图5.7(b)]的稳态液动力为 可见，液动力仍指向阀口关闭的方向。 考虑到 ，所以上式又可写成 考虑到阀口的流速较高，雷诺数较大，流量系数 Cq可取为常数，且令液动力系数,则上式又可写成 当压差ΔP一定时，由式可知，稳态液动力与阀口开度 x成正比。此时液动力相当于刚度为KSΔp的液压弹簧的作用。因此，KSΔp被称为液动力刚度。 液动力的方向这样判定：对带平衡活塞的完整阀腔而言，无论液流方向如何，其方向总是力图使阀口趋于关闭。 2、作用在锥阀上的稳态液动力 (1)、外流式锥阀[见图 (a)]上作用的稳态轴向液动力 作用在锥阀上的稳态液动力 (a)外流式； (b)内流式 假定锥阀入口处的流速为v1、压力为PS，锥阀出口处的流速为v2、压力为大气压(P2＝0)，锥阀口的开口量为x，半锥角为α，阀口处的过流面积为。考虑到锥阀开度不大，则可认为液流射流角θ＝α;一般倒角宽度s取得很小，故有。在稳定流动时，不计液体的静压力PSA，利用动量定理可得出作用在锥阀上的轴向稳态液动力为 此力的方向使阀芯趋于关闭。 (2)、内流式锥阀[见图 (b)]上作用的稳态轴向液动力 设P2＝0，按上述相同方法导出其稳态轴向推力为 此力的方向使阀芯进一步开启，是一个不稳定因素。故在先导型溢流阀的主阀芯上，常用在锥阀下端加尾碟(防振尾)的办法来保证使作用其上的液动力指向阀口关闭的方向，以增加主阀芯工作的稳定性。 3、作用在滑阀上的液压卡紧力 如果阀芯与阀孔都是完全精确的圆柱形，而且径向间隙中不存在任何杂质、径向间隙处处相等，就不会存在因泄漏而产生的径向不平衡力。但事实上，阀芯或阀孔的几何形状及相对位置均有误差，使液体在流过阀芯与阀孔间隙时产生了径向不平衡力，称之为侧向力。由于这个侧向力的存在，从而引起阀芯移动时的轴向摩擦阻力，称之为卡紧力。如果阀芯的驱动力不足以克服这个阻力，就会发生所谓的卡紧现象。 滑阀上的侧向力 (a)倒锥；(b)顺锥；(c)倾斜 阀芯上的侧向力如图所示。图中P1和P2分别为高、低压腔的压力。图(a)表示阀芯因加工误差而带有倒锥(锥部大端在高压腔)，同时阀芯与阀孔轴心线平行但不重合而向上有一个偏心距e。如果阀芯不带锥度，在缝隙中压力呈三角形分布(图中点划线所示)。现因阀芯有倒锥，高压端的缝隙小，压力下降较快，故压力分布呈凹形，如图(a)中实线所示；而阀芯下部间隙较大，缝隙两端的相对差值较小，所以b比a凹得较小。这样，阀芯上就受到一个不平衡的侧向力，且指向偏心一侧，直到二者接触为止。图(b)所示为阀芯带有顺锥(锥部大端在低压腔)，这时阀芯如有偏心，也会产生侧向力，但此力恰好是使阀芯恢复到中心位置，从而避免了液压卡紧。图(c)所示为阀芯(或阀体)因弯曲等原因而倾斜时的情况，由图可见，该情况的侧向力较大。 根据流体力学对偏心渐扩环形间隙流动的分析，可计算出侧向力的大小。当阀芯完全偏向一边时，阀芯出现卡紧现象，此时的侧向力最大。最大液压侧向力值为 则移动滑阀需要克服的液压卡紧力为 式中，f为摩擦系数，介质为液压油时，取f=0.04～0.08。 为了减小液压卡紧力，可采取以下措施： (1) 、在倒锥时，尽可能地减小，即严格控制阀芯或阀孔的锥度，但这将给加工带来困难。 (2)、在阀芯凸肩上开均压槽。均压槽可使同一圆周上各处的压力油互相沟通，并使阀芯在中心定位。开了均压槽后，引入液压卡紧力修正系数为K，可将式修正为 开一条均压槽时，K＝0.4；开三条等距槽时，K＝0.063；开七条槽时，K＝0.027。槽的深度和宽度至少为间隙的10倍，通常取宽度为0.3～0.5mm，深度为0.8～1mm。槽的边缘应与孔垂直，并呈锐缘，以防脏物挤入间隙。槽的位置尽可能靠近高压腔； 如果没有明显的高压腔，则可均匀地开在阀芯表面上。开均压槽虽会减小封油长度，但因减小了偏心环形缝隙的泄漏，所以开均压槽反而使泄漏量减少。 (3)、采用顺锥。 (4)、在阀芯的轴向加适当频率和振幅的颤振。 (5)、精密过滤油液。 4、滑阀的液压卡紧现象 换向阀在停止使用一段时问后(一般约五分钟以后)重新起动时，为使阀芯移动，理论 上只需要很小的力来克服粘性摩擦阻力就可以了。但实际上，特别在中、高压系统中却十分费力，需要克服很大的阻力才能使阀芯移动，把这种现象称为滑阀的液压卡紧现象。 液压卡紧现象是由于阀芯和阀体的几何形状误差和中心线的不重合而造成的。因为在这种情况下，进入阀芯与阀体配合间隙中的压力油将对阀芯产生不平衡的径向力，该力在一定条件下使阀芯紧贴在孔壁上，产生相当大的摩擦力(扣紧力)，使得操纵滑阀运动发生困难，严重时甚至被卡住。为减小径向不平衡液压力，一般在阀芯在台肩上开有宽0.3~0.5mm、深0.5~1mm、间距1~5 mm的环形均压槽。这样可以显著地减小液压卡紧力。 滑阀的液压卡紧现象是个共性问题，不仅换向阀有，其它液压阀(如溢流阀、减压阀等)上也存在。为减小液压卡紧力．必须对滑阀的几何精度从配合间隙予以严格探控制，可参考有关液压设计手册。 5-4方向控制阀(directional control valve) 方向控制阀有单向阀、换向阀等。 一、单向阀(one-way valve) 单向阀有普通单向阀和液控单向阀两种。 1、普通单向阀(check valve) 单向阀又称止回阀，它使液体只能沿一个方向通过，反向流通时则不通。 单向阀可用于液压泵的出口。防止系统油液倒流；用于隔开油路之间的联系，防止油路相互干扰；也可用作旁通阀，与其它类型的液压阀相并联，从而构成组合阀。对单向阀的主要性能要求是：油液向一个方向通过时压力损失要小；反向不通时密封性要好；动作灵敏，工作时无撞击和噪声。 (1)、单向阀的工作原理图和图形符号 图为单向阀的工作原理图和图形符号。当液流由A腔流入时，克服弹簧力将阀芯顶开，于是液流由A流向B；当液流反向流入时，阀芯在液压力和弹簧力的作用下关闭阀口，使液流截止，液流无法流向A腔。单向阀实质上是利用流向所形成的压力差使阀芯开启或关闭。 单向阀的工作原理图和图形符号 （a）工作原理图；（b）详细符号；（c）简化符号 (2)、典型结构与主要用途 单向阀的结构如图所示。按进出口流道的布置形式，单向阀可分为直通式和直角式两种。直通式单向阀进口和出口流道在同一轴线上；而直角式单向阀进出口流道则成直角布置。 图（b）、(c)为管式连接的直通式单向阀，它可直接装在管路上，比较简单，但液流阻力损失较大，而且维修装拆及更换弹簧不便。图（a）为板式连接的直角式单向阀，在该阀中，液流顶开阀芯后，直接从阀体内部的铸造通道流出，压力损失小，而且只要打开端部螺塞即可对内部进行维修，十分方便。 按阀芯的结构型式，单向阀又可分为钢球式和锥阀式两种。图（b）是阀芯为球阀的单向阀，其结构简单，但密封容易失效，工作时容易产生振动和噪声，一般用于流量较小的场合。图(c)是阀芯为锥阀的单向阀，这种单向阀的结构较复杂，但其导向性和密封性较好，工作比较平稳。 单向阀开启压力一般为0.035～0. 05MPa，所以单向阀中的弹簧3很软。单向阀也可以用作背压阀。将软弹簧更换成合适的硬弹簧，就成为背压阀。这种阀常安装在液压系统的回油路上，用以产生0.2～0.6MPa的背压力。 单向阀的主要用途如下： (1)、安装在液压泵或双向液压泵出口，防止系统压力突然升高而损坏液压泵。防止系统中的油液在泵停机时倒流回油箱。 (2)、安装在回油路中作为背压阀。 (3)、与其它阀组合成单向控制阀。 2、液控单向阀(pilot-controlled check valve) 普通单身阀是通过调节弹簧的松紧来控制，而液控单向阀则是通过液压来实现。 液控单向阀是允许液流向一个方向流动，反向开启则必须通过液压控制来实现的单向阀。液控单向阀可用作二通开关阀，也可用作保压阀，用两个液控单向阀还可以组成液压锁。 (1)、液控单向阀的工作原理图和图形符号 图为液控单向阀的工作原理图和图形符号。当控制油口无压力油（Pk=0）通入时，它和普通单向阀一样，压力油只能从由A腔流向B腔，不能反向倒流。若从控制油口K通入控制油Pk时，即可推动控制活塞，将推阀芯顶开，从而实现液控单向阀的反向开启，此时液流可从B腔流向A腔。 (2)、典型结构与主要用途 液控单向阀有带卸荷阀芯的卸载式液控单向阀(见图)和不带卸荷阀芯的简式液控单向阀(见上图)两种结构形式。卸载式阀中，当控制活塞上移时先顶开卸载阀的小阀芯，使主油路卸压，然后再顶开单向阀芯。这样可大大减小控制压力，使控制压力与工作压力之比降低到4.5％，因此可用于压力较高的场合，同时可以避免简式阀中当控制活塞推开单向阀芯时，高压封闭回路内油液的压力将突然释放，产生巨大冲击和响声的现象。 带卸荷阀芯的液控单向阀 （a）带卸荷阀芯的内泄式液控单向阀；（c）带卸荷阀芯的外泄式液控单向阀 上述两种结构形式按其控制活塞处的泄油方式，又均有内泄式和外泄式之分。图（a）为内泄式，其控制活塞的背压腔与进油口P1相通。外泄式[见上图和 (b)]的活塞背压腔直接通油箱，这样反向开启时就可减小P1腔压力对控制压力的影响，从而减小控制压力PK。故一般在反向出油口压力P1较低时采用内泄式，高压系统采用外泄式。 液控单向阀具有良好的单向密封性能，在液压系统中应用很广，常用于执行元件需要较长时间保压、锁紧等情况下，也用于防止立式液压缸停止时自动下滑及速度换接等回路中。图所示，为采用液控单向的锁紧回路。 在垂直放置液压缸的下腔管路上安装液控单向阀，就可将液压缸(负载)较长时间保持(锁定)在任意位置上，并可防止由于换向阀的内部泄漏引起带有负载的活塞杆下落。 3、双向液压锁(biliateral pilot-controlled valve) 双向液压锁，又称双向液控单向阀、双向闭锁阀。其结构原理从职能符号如图所示。它是由两个液控单向阀共用—个阀体1和控制活塞2组成。 当压力油从A腔进入叫，依靠油压自动将左边的阀芯顶开，使油液从A向A1小腔流动。 同时，通过控制活塞2把右阀顶开，使B腔与B1腔沟通，将原来封闭在B腔通路上的油液，通过B腔排出，这就是说，当一个油腔正向进油时，另一个油腔就反向出油。反之亦然。当A、B两腔都没有压力油时，A1腔与B1腔的反向油液依靠顶杆3(即卸荷阀芯)的锥面与阀座的严密接触而封闭。这时执行元件被双向锁住(如汽车起重机的液压支腿油路)。 二、换向阀(change valve) 单向阀是一对一，换向阀是多对多。 换向阀是利用阀芯和阀体间相对位置的不同来变换不同管路间的通断关系，实现接通、切断，或改变液流的方向的阀类。它的用途很广，种类也很多。 对换向阀性能的主要要求是： (1)、油液流经换向阀时的压力损失要小(一般0.3MPa)； (2)、互不相通的油口间的泄漏小； (3)、换向可靠、迅速且平稳无冲击。 换向阀按阀的结构形式、操纵方式、工作位置数和控制的通道数的不同，可分为各种不同的类型。 按阀的结构形式有：滑阀式、转阀式、球阀式、锥阀式。 按阀的操纵方式有：手动式、机动式、电磁式、液动式、电液动式、气动式。 按阀的工作位置数和控制的通道数有：二位二通阀、二位三通阀、二位四通阀、三位四通阀、三位五通阀等。 1、换向阀的“通”和“位”换向机能及滑阀机能 (1)、换向阀的“通”和“位”换向机能 “通”和“位”是换向阀的重要概念。不同的“通”和“位”构成了不同类型的换向阀。 “位”----阀芯的工作位置。通常所说的“二位阀”、“三位阀”是指换向阀的阀芯有两个或三个不同的工作位置。一个方格就代表一个工作位置，二格即二位，三格即三位。 “通”---指换向阀的通油口数目。所谓“二通阀”、“三通阀”、“四通阀”是指换向阀的阀体上有两个、三个、四个各不相通且可与系统中不同油管相连的油道接口，不同油道之间只能通过阀芯移位时阀口的开关来沟通。 几种不同“通”和“位”的滑阀式换向阀主体部分的结构形式和图形符号如表所示。 不同的“通”和“位”的滑阀式换向阀主体部分的结构形式和图形符号  名称 结构原理图 图形符号 二位二通 二位三通 二位四通 三位四通 表中图形符号的含义如下： ①用方框表示阀的工作位置，有几个方框就表示有几“位”； ②、方框内的箭头表示油路处于接通状态，但箭头方向不一定表示液流的实际方向，也有可能是反应流动； ③方框内符号“┻”或“┳”表示该通路不通； ④方框外部（全部）连接的接口数有几个，就表示几“通”； ⑤一般，阀与系统供油路连接的进油口用字母P表示；阀与系统回油路连通的回油口用T(有时用O)表示；而阀与执行元件连接的油口用A、B等表示。有时在图形符号上用 L 表示泄漏油口； ⑥换向阀都有两个或两个以上的工作位置，其中一个为常态位，即阀芯未受到操纵力时所处的位置。图形符号中的中位是三位阀的常态位。利用弹簧复位的二位阀则以靠近弹簧的方框内的通路状态为其常态位。绘制系统图时，油路一般应连接在换向阀的常态位上。 (2)、滑阀机能 滑阀式换向阀处于中间位置或原始位置时，阀中各油口的连通方式称为换向阀的滑阀机能。滑阀机能直接影响执行元件的工作状态，不同的滑阀机能可满足系统的不同要求。正确选择滑阀机能是十分重要的。这里介绍二位二通和三位四通换向阀的滑阀机能。 ①、二位二通换向阀 二位二通换向阀其两个油口之间的状态只有两种；通或断[见图5.15(a)]。自动复位式（如弹簧复位）的二位二通换向阀的滑阀机能有常闭式（O型）和常开式（H型）两种[见图（c）] 。 二位二通换向阀的滑阀机能   ②、三位四通换向阀 三位四通换向阀的滑阀机能有很多种，常见的有表5.1中所列的几种。中间一个方框表示其原始位置，左右方框表示两个换向位，其左位和右位各油口的连通方式均为直通或交叉相通，所以只用一个字母来表示中位的型式。 滑阀机能是指阀芯处于常态或中位位置时，换向阀各油口的通断情况。 三位阀的机能指阀芯处于中位，阀的各油口的通断情况。中间位置的调节机能不同就有不同的用途。以下介绍常用的几种机能。 (a)、O型机能 如图所示，阀芯处于中位时，P、A、B、T四个油口均被封闭，油液不流动。这时，液压泵不能卸荷，液压泵排出的压力油只能从溢流阀排回油箱。液压缸的两腔被封闭。活赛在任一位置均可停住，但因换向阀的内泄漏使其他其锁紧精度不高。由于液压缸内充满着油液，从静止到启动较平稳，但换向过程中由于运动部件惯性引起换问时冲击较大。 (b)、M型机能 如图所示，阀芯处于中位时，压力油口与回油口相通，液压泵辅出的油液直接回油箱，使泵处于卸荷状态。AB油口封闭。液压缸两腔不能进油也不能回油而锁紧不动，但锁紧精度不高。启动平稳，换向时有冲击现象，不宜用于多个换向阀并联的系统中。 (c)、H型机能 如图所示．P、A、D、T四油口互通，液压泵卸荷，液压缸处于浮动状态，可用于手动机构。由于油口全通，换向时比O型阀平稳，但冲击较大，换向精度低。 (d)、P型机能 如图所示，P、A、B互通，压力油从P口同时进人A、B口。由于液压缸左右两面的有效作用面积不等，使液压缸有杆腔油经滑阀通道流入无杆腔．加快了活塞同向运动速度而形成差动连接。但在中位和活塞到死点时液压阀不卸荷，始终在调定高压下工作易使油温升高。田液压缸两胶通高压仙，换向平稳。 (e)、Y型机能 如图所示．阀芯处于中位时．A、B、T相通．P口封闭．即液压缸两腔均通油箱，活塞处于浮动状态，可用手动机构．液压泵不卸荷。启动时因液压缸两腔油液通油箱有冲击。 三位四通阀常用的滑阀机能 型式 符号 中位油口状况、特点及应用 O型 P、A、B、T四口全封闭，液压缸闭锁，可用于多个换向阀并联工作。 H型 P、A、B、T口全通；活塞浮动，在外力作用下可移动，泵卸荷。 Y型 P封闭，A、B、T口相通；活塞浮动，在外力作用下可移动，泵不卸荷。 K型 P、A、T口相通，B口封闭；活塞处于闭锁状态，泵卸荷。 M型 P、T口相通，A与B口均封闭；活塞闭锁不动，泵卸荷，也可用多个M型换向阀并联工作 X型 四油口处于半开启状态，泵基本上卸荷，但仍保持一定压力。 P型 P、A、B口相通，T封闭；泵与缸两腔相通，可组成差动回路。 J型 P与A封闭，B与T相通；活塞停止，但在外力作用下可向一边移动，泵不卸荷。 C型 P与A相通；B与T封闭；活塞处于停止位置。 U型 P和T封闭，A与B相通；活塞浮动，在外力作用下可移动，泵不卸荷。 中位机能的选用原则是： (a)、当系统有保压要求时：1宜选用油口P是封闭式的中位机能，如O、Y、J、U、N型，这时一个油泵可用于多缸的液压系统。②选用油门P和油口O接通但不畅通的形式，如X型中位机能。这时系统能保持一定压力，可供压力要求不高的控制油路使用。 (b)、当系统有卸荷要求时，应选用油口P与O畅通的形式，如H、K、M型。这时液压泵可卸荷。 (c)、当系统对换向精度要求较高时，应选用工作油口A、B都封闭的形式，如O、M型，这时液压缸的换向精度高，但换向过程中易产生液压冲击，换向平稳性差。 (d)、当系统对换向平稳性要求较高时．应选用A口、B口都接通O口的形式，如Y型。这时换向平稳性好，冲击小，但换向过程中执行元件不易迅速制动，换向精度低。 (e)、若系统对起动平稳性要求较高时，应选用油口A、B都不通O口的形式，如O、C、P、M型。这时液压缸某一腔的油液在起动时能起到缓冲作用，因而可保证起动的平稳性。 (f)、当系统要求执行元件能浮动时，应选用油A、B相连通的形式，如U型。这时可通过某些机械装置按需要改变执行元件的位置(立式液压缸除外)；当要求执行元件能在任意位置上停留时，应选用A、B油口都与P口相通的形式(差动液压缸除外)，如P型。这时液压缸左右两腔作用力相等，液压缸不动。 三位换向阀除了有各种中位机能外，有时也把阀的左位或右位设计成特殊的机能。这时就分别用两个字母来表示阀的中位和左(或右)位机能。图所示为常见的OP型[图(b)]和MP型[(a)]三位阀的职能符号。这两种阀主要用于差动连接回路，以得到快速行程。 2、电磁换向阀(electromagnetic change valve) 电磁换向阀是利用电磁铁吸力推动阀芯来改变阀的工作位置。由于它可借助于按钮开关、行程开关、限位开关、压力继电器等发出的信号进行控制，所以操作轻便，易于实现自动化，因此应用十分广泛。 追朔电磁阀的发展史，到目前为止，国内外的电磁阀从原理上分为三大类(即：直动式、分步先导式)，而从阀瓣结构和材料上的不同与原理上的区别又分为六个分支小类(直动膜片结构、分步重片结构、先导膜式结构、直动活塞结构、分步直动活塞结构、先导活塞结构)。   (1)、工作原理 电磁换向阀的品种规格很多，但其工作原理是基本相同的。现以图所示三位四通O型滑阀机能的电磁换向阀为例来说明。 在图中，阀体1内有三个环形沉割槽，中间为进油腔P，与其相邻的是工作油腔A和B。两端还有两个互相连通的回油腔T。阀芯两端分别装有弹簧座3、复位弹簧4和推杆5，阀体两端各装一个电磁铁。 当两端电磁铁都断电时［见（a）］，阀芯处于中间位置。此时P、A、B、T各油腔互不相通；当左端电磁铁通电时［见图（b）］，该电磁铁吸合，并推动阀芯向右移动，使P和B连通，A和T连通。当其断电后，右端复位弹簧的作用力可使阀芯回到中间位置，恢复原来四个油腔相互封闭的状态；当右端电磁铁通电时［见图（c）］，其衔铁将通过推杆推动阀芯向左移动，P和A相通、B和T相通。电磁铁断电，阀芯则在左弹簧的作用下回到中间位置。 (2)、直流电磁铁和交流电磁铁 阀用电磁铁根据所用电源的不同，有以下三种： ①交流电磁铁。阀用交流电磁铁的使用电压一般为交流220V，电气线路配置简单。交流电磁铁启动力较大，换向时间短。但换向冲击大，工作时温升高(故其外壳设有散热筋)；当阀芯卡住时，电磁铁因电流过大易烧坏，可靠性较差，所以切换频率不许超过30次／分；寿命较短。 ②直流电磁铁。直流电磁铁一般使用24V直流电压，因此需要专用直流电源。其优点是不会因铁芯卡住而烧坏(故其圆筒形外壳上没有散热筋)，体积小，工作可靠，允许切换频率为120次／分，换向冲击小，使用寿命较长。但起动力比交流电磁铁小。 ③本整型电磁铁。本整型指交流本机整流型。这种电磁铁本身带有半波整流器，可以在直接使用交流电源的同时，具有直流电磁铁的结构和特性。 (3)、干式、油浸式、湿式电磁铁 不管是直流电磁铁还是交流电磁，都可做成干式的、油浸式的和湿式的。 ① 干式电磁铁。干式电磁铁的的线圈、铁芯与扼铁处于空气中不和油接触，电磁铁与阀联结时，在推杆的外周有密封圈。由于回油有可能渗入对中弹簧腔中，所以阀的回油压力不能太高。此类电磁铁附有手动推杆，一旦电磁铁发生故障时可使阀芯手动换位。此类电磁铁是简单液压系统常用的一种形式。 ②油浸式电磁铁。油浸式电磁铁的线圈和铁芯都浸在无压油液中。推杆和衔铁端部都装有密封圈。油可帮助线圈散热，且可改善推杆的润滑条件，所以寿命远比干式电磁铁为长。因有多处密封，此种电磁铁的灵敏性较差，造价较高。 ③湿式电磁铁。湿式电磁铁也叫耐压式电磁铁，它和油浸式电磁铁不同处是推杆处无密封圈。线圈和衔铁都浸在有压油液中，故散热好，摩擦小。还因油液的阻尼作用而减小了切换时的冲击和噪声。所以湿式电磁铁具有吸着声小、寿命长、温升低等优点。是目前应用最广的一种电磁铁。也有人将油浸式电磁铁和耐压式电磁铁都叫做湿式电磁铁。 (4)、电磁换向阀的典型结构 电磁换向阀按使用电源的不同可分为交流电磁阀和直流电磁阀。直流电磁铁在工作或过载情况下，其电流基本不变，因此不会因阀芯被卡住而烧毁电磁铁线圈，工作可靠，换向冲击、噪声小，换向频率较高(允许120次／min，最高可达240次／min以上)。但需要直流电源，并且起动力小，反应速度较慢，换向时间长。交流电磁铁电源简单，起动力大，反应速度较快，换向时间短，但其起动电流大，在阀芯被卡住时会使电磁铁线圈烧毁。换向冲击大，换向频率不能太高(30次／min左右)，工作可靠性差。在是低压电磁换向阀的型号中，交流电磁铁用字母D表示，直流用E。例如23D—25B表示流量为25L／min的板式二位三通交流电磁换向阀；34E—25B表示流量为25L／min的板式三位四通直流电磁换向阀， 电磁换向阀由电气信号操纵，控制方便，布局灵活，在实现机械自动化方面得到广泛的应用。但电磁换向阀由于受到磁铁吸力较小的限制，其流量一般在63L／min 以下。故对于要求流量较大、行程较长、移动阀芯阻力较大或要求换向时间能够调节的场合，宜采用液动或电液式换向阀。 3、液动换向阀(hydrodynamic change valve) 液动换向阀是利用控制压力油来改变阀芯位置的换向阀。对三位阀而言，按阀芯的对中形式，分为弹簧对中型和液压对中型两种。图(a)所示为弹簧对中型三位四通液动换向阀，阀芯两端分别接通控制油口K1和K2。当K1通压力油时，阀芯右移，P与A通，B与T通；当K2通压力油时，阀芯左移，P与B通，A与T通；当K1和K2都不通压力油时，阀芯在两端对中弹簧的作用下处于中位。当对液动滑阀换向平稳性要求较高时，还应在滑阀两端K1、K2控制油路中加装阻尼调节器[见图(c)]。阻尼调节器由一个单向阀和一个节流阀并联组成，单向阀用来保证滑阀端面进油畅通，而节流阀用于滑阀端面回油的节流，调节节流阀开口大小即可调整阀芯的动作时间。 弹簧对中型三位四通液动换向阀 4、电液换向阀(electro-hydraulic change valve) 电液换向阀是电磁换向阀和液动换向阀的组合，用在大流量、高压的液压系统中。其中，电磁换向阀起先导作用，控制液动换向阀的动作，改变液动换向阀的工作位置；液动换向阀作为主阀，用于控制液压系统中的执行元件。由于控制油液的流量不必很大，因而可以实现以小容量的电磁阀来控制大通径的液动换向阀，从而实现自动化控制。 由于液压力的驱动，主阀芯的尺寸可以做得很大，允许大流量通过。因此，电液换向阀主要用在流量超过电磁换向阀额定流量的液压系统中，从而用较小的电磁铁就能控制较大的流量。电液换向阀的使用方法与电磁换向阀相同。 电液换向阀有弹簧对中和液压对中两种型式。若按控制压力油及其回油方式进行分类则有：外部控制、外部回油；外部控制、内部回油；内部控制、外部回油；内部控制、内部回油等四种类型。 电磁阀用来接受控制电路中输出的电信号，使电磁铁推动阀芯移动输出控制压力油，以推动下面的液动换向阀阀芯，由液动阀的阀芯来变换主油路的流向。因此，直接控制油路方向的是液动阀，而电磁阀只起个先导作用，不直接与主油路联系，但能够用较小的电磁铁来控制较大的流量。当两个电磁铁线圈都不通电时，电磁阀阀芯2处于中间位置，其滑阀机能选用Y型，这样主阀的阀芯两端的油腔均通过电磁阀与油箱连通，使这两腔的压力接近于零，便于主阀芯回复到中间位置。当左边电磁铁线圈通电时，把电磁阀芯推向右端，控制油液顶开单向阀7进入液动阀左腔，将液动阀芯推向右端，阀芯右腔的控制油液经节流阀4和电磁阀流回油箱。这时，主阀进油口P和A相通，油口B和T相通。同理，右边电磁铁通电时，控制油路的压力油将主阀阀芯推向左端，使主油路换向。主阀阀芯向左或向右的运动速度可分别用两端的节流阀来调节，这样就调节了执行元件的换向时间，使换向平稳而无冲击，所以电液阀的换向性能较好。 电液换向阀的控制油源有内控和外控两种方式。内控油源是将控制油和主油源连通在一起，压力油均由P腔进入阀内，即先导阀和主阀共用一个油源，这种供油方式是在主油路压力较低的情况下使用。当主油路压力较高时，采用外控方式，将控制油孔与外部油路直接接通即可。 若采用内控方式的电液换向阀，当主阀的滑阀机能为H、M、K型时，为了使此阀能正常工作，必须在回油路上装上背压阀，使控制油的压力提高到(0.3~0.5MPa)，这样主阀才能换向，如下图。 5、手动换向阀(hand-operated change valve) 手动换向阀主要有弹簧复位和钢珠定位两种型式。图(a)所示为钢球定位式三位四通手动换向阀，用手操纵手柄推动阀芯相对阀体移动后，可以通过钢球使阀芯稳定在三个不同的工作位置上。图(b)则为弹簧自动复位式三位四通手动换向阀。通过手柄推动阀芯后，要想维持在极端位置，必须用手扳住手柄不放，一旦松开了手柄，阀芯会在弹簧力的作用下，自动弹回中位。图 (c)所示为旋转移动式手动换向阀，旋转手柄可通过螺杆推动阀芯改变工作位置。这种结构具有体积小、调节方便等优点。由于这种阀的手柄带有锁，不打开锁不能调节，因此使用安全。 下图为多路换向阀原理图。它是由多个手动换向阀、中向阀和溢流阀组合而成。主要用于多个执行元件的集中控制。如液压挖掘机、汽车起重机等都用了多路换向阀。压力油进入多路阀进油口后分成三条支路，左支路通溢流阀，右支路通单向阀，中间支路通回油口。当三个手动换向阀靠弹簧自动定位在中位时．压力油自中间支路穿过换向阀经回油口回油箱，液压泵卸荷。当扳动上面操纵手柄使阀芯左移时．阀芯凸肩堵住中间支路进油口，回油口不通，液压泵来的压力油一部分流向左支路，经溢流阀溢去(此时系统压力即为溢流阀调定压力)，另一部分油液体顶开单向阀进入换向阀。由于此时阀芯已左移，故通向液压缸一腔的A口进人压力油，而与液压缸另一腔相通的B口就与回油压口相通。当阀芯右移时．B口通压力油，A口通回油口。扳动另两支手柄时，工作状态相同，其图形符号如图示。 6、机动换向阀(mechanically-operated change valve) 机动换向阀又称行程换向阀，它是用安装在执行机构上的挡块或凸轮推动阀芯实现换向。机动换向阀多为图所示二位阀。（动态演示） 二位二通机动换向阀 1-挡铁；2-滚轮；3-阀芯；4-弹簧 下图是二位二通机动换向阀的结构图。它由1-挡铁、滚轮2、阀芯3、弹簧4等主要件组成。在图示位置上，阀芯3在弹簧4的推力作用下，处在最上端位置，把进油口P与出油口A切断。当行程挡块将滚轮压下时，P与A口接通；当行程挡块脱开滚轮时，阀芯在其底部弹簧的作用下又恢复初始位置。改变挡块斜面的角度 (或凸轮外廓的形状)，便可改变阀芯移动的速度，因而可以调节换向过程的时间。图(b)是该阀的职能符号。 机动换向阀要放在它的操纵件旁，因此这种换向阀常用于要求换向性能好、布置方便 的场合。机动换向阀基本都是二位的，除上述二位二通的，述有二位三通、四通等型式。 7、电磁球式换向阀(ball type electromagnetic change valve) 球式换向阀与滑阀式换向阀相比，具有以下优点：①不会产生液压卡紧现象，动作可靠性高；②密封性好；③对油液污染不敏感；④切换时间短；⑤使用介质粘度范围大，介质可以是水、乳化液和矿物油；⑥工作压力可高达63MPa；⑦球阀芯可直接从轴承厂获得，精度很高，价格便宜。 图为常开型二位三通电磁球式换向阀。它主要由左、右阀座4和6、球阀5、弹簧7、操纵杆2和杠杆3等零件组成。图示为电磁铁断电状态，即常态位。P口的压力油一方面作用在球阀5的右侧，另一方面经通道6进入操纵杆2的空腔而作用在球阀5的左侧，以保证球阀5两侧承受的液压力平衡。球阀5在弹簧7的作用下压在左阀座4上，P与A通，A与T切断。当电磁铁8通电时，衔铁推动杠杆3，以1为支点推动操纵杆2，克服弹簧力，使球阀5压在右阀座6上，实现换向，P与A切断，A与T通。 电磁球式换向阀主要用在要求密封性很好的场合。 二位三通电磁球式换向阀 8、换向阀的选择 换向阀的选择上就应考虑它们在系统中的作用，所通过的最高压力和最大流量、操纵方式、工作性能要求及安装方式等因索，尤其应注虑：单杆活塞液压缸由于面积差形成的不同，回油量对换向阀正常工作的影响。 如图听示，当换向阀在左位工作时， 因 > ，故 > ； 当换向阀在右位工作时： 因 > ，故 > ；当 时， 。 换向阀的流量如果选得过小，会增加其压力损失，降低系统效率。一般只有在必要时才允许阀的实际流量比额定流量大，但不能大于20%．如果阀的流量选得过大．又会增加整个系统装置的体积，使成本增加。 同是一种换向阀，其滑阀机能是各种各样的，应根据系统的性能要求选取适当的滑阀机能。例如，当系统要求液压泵能卸荷而执行元件又必须在任意位置停止时，可选择M型机能的换向阀。 对一些工作性能要求较高、流量较大的系统．一般尽可能选用直流电磁阀。但它需要直流电源，其余流量较小的系统．则可选用交流电磁换向阀，使成本降低，使用方便。 三、方向阀的应用 在液压系统中，工作机构的启动、停止或变换运动方向等是利用控制进入执行元件油流的通、断及改变流动方向来实现的。实现这些功能的回路称为方向控制回路。方向阀主要用于通断控制、换向控制、锁紧、保压等方面。 1、简单换向回路 简单换向回路，只需在泵与执行元件之间采用标准的普通换向阀即可。 图所示为二位三通电磁换向阀用于控制差动液压缸的示意图。电磁换向阀处于左位时，构成差动连接同路，活塞快速左行。电磁铁通电时，换向阀在右位工作，液压缸活塞右行。 下图所示为一种用电磁换向阀和行程开关控制的多缸并联顺序动作回路。当按下启动按钮时，电磁铁IYV通电．压力油进入液压缸l的左腔，I缸有腔的油液经阀A回油箱，活塞在压力油作用下按箭头1所示方向右行。达到要求位置时压下行程开关6，电磁铁IYV断电，I缸的活塞停止运动。行程开关6同时使3YV通电，压力油进入II缸的左腔，II缸右腔的油经阀B回油箱，活塞在压力油作用下按箭头2所示方向向右运动。达到要求位置时，压下行程开关8，使3YV断电，II缸的活塞停止运动。同理，行程开关8使2YV通电，I缸活塞按箭头3方向左移。而行程开关5使4YV通电，II缸活塞按箭头4方向左移，到位后行程开关7使4YV断电，活塞停止运动，完成一个工作循环。如果需要重复4动作的后续循环，可令行程开关7发讯使4YV断电的同时使IYV通电即可实现。后续循环未完成以及循环过和中停止回路动作的命令．可由停止按钮实现。 用电磁阀控制的并联顺序动作回路，工作行程的调整比较方便，动作顺序改变也很容易，具有调整灵活的优点，因此得到广泛应用。 2、复杂换向回路 当需要频繁、连续自动作往复运动且对换向过程有很多附加要求时，则需采用复杂换向回路。 对于换向要求高的主机（如各类磨床），若用手动换向阀就不能实现自动往复运动。采用机动换向阀，利用工作台上的行程块推动（联接在换向阀杆上的）拨杆来实现自动换向，但工作台慢速运动时，当换向阀移至中间位置时，工作台会因失去动力而停止运动（称“换向死点”），不能实现自动换向；当工作台高速运动时，又会因换向阀芯移动过快而引起换向冲击。若采用电磁换向阀由行程挡块推动行程开关发出换向信号，使电磁阀动作推动换向，可避免“死点”，但电磁阀动作一般较快，存在换向冲击，而且电磁阀还有换向频率不高、寿命低、易出故障等缺陷。 为解决上述两个矛盾，采用特殊设计的机液换向阀，以行程挡块推动机动先导阀，由它控制一个可调式液动换向阀来实现工作台的换向，既可避免“换向死点”，又可消除换向冲击。这种换向回路，按换向要求不同可分为时间控制制动式和行程控制制动式两种。 (1)、时间控制制动式换向回路 时间控制制动式换向回路 l-节流阀；2-先导阀；3-换向阀；4-溢流阀 如图所示，这种回路中的主油路只受换向阀3控制。在换向过程中，例如，当先导阀2在左端位置时，控制油路中的压力油经单向阀人通向换向阀3右端，换向阀左端的油经节流阀J1流回油箱，换向阀芯向左移动，阀芯上的制动锥面逐渐关小回油通道，活塞速度逐渐减慢，并在换向阀3的阀芯移过l距离后将通道闭死，使活塞停止运动。换向阀阀芯上的制动锥半锥角一般为 1.5°～3.5°，在换向要求不高的地方还可以取大一些。制动锥长度可根据试验确定，一般取 l＝ 3～12mm。当节流阀J1和J2的开口大小调定之后，换向阀阀芯移过距离l所需的时间（即活塞制动所经历的时间）就确定不变（不考虑油液粘度变化的影响）。因此，这种制动方式被称为时间控制制动式。这种换向回路的主要优点是：其制动时间可根据主机部件运动速度的快慢、惯性的大小通过节流阀J1和J2的开口量得到调节，以便控制换向冲击，提高工作效率；此外，换向阀中位机能采用H型，对减小冲击量和提高换向平稳性都有利。其主要缺点是：换向过程中的冲出量受运动部件的速度和其它一些因素的影响，换向精度不高。这种换向回路主要用于工作部件运动速度较高，要求换向平稳，无冲击，但换向精度要求不高的场合，如用于平面磨床和插、拉、刨床液压系统中。 (2)、行程控制制动式换向回路 如图所示，这种回路中的主油路除受换向阀3控制外，还受先导阀2控制。当先导阀2在换向过程中向左移动时，先导阀阀芯的右制动锥将液压缸右腔的回油通道逐渐关小，使活塞速度逐渐减慢，对活塞进行预制动。当回油通道被关得很小（轴向开口量尚留约0.2～0.5mm）、活塞速度变得很慢时。换向阀3的控制油路才开始切换，换向阀芯向左移动。切断主油路通道，使活塞停止运动，并随即使它在相反的方向起动。这里，不论运动部件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，将工作部件先进行预制动后，再由换向阀来使它换向。所以这种制动方式被称为行程控制制动式。先导阀制动锥一般取长度l＝ 5～ 12mm，合理选择制动锥度能使制动平稳（而换向阀上就没有必要采用较长的制动锥，一般制动锥长度只有2mm，半锥角也较大。 行程控制制动式换向回路 l-节流阀；2-先导阀；3-换向阀；4-溢流阀 行程控制制动式换向回路的换向精度较高，冲出量较小；但由于先导阀的制动行程恒定不变，制动时间的长短和换向冲击的大小就将受运动部件速度快慢的影响。所以这种换向回路宜用在主机工作部件运动速度不大，但换向精度要求较高的场合，如磨床液压系统中。 3、锁紧回路 锁紧回路可使液压缸活塞在任一位置停止，并可防止其停止后窜动。使执行元件锁紧的最简单的方法是利用三位换向阀的 M型或 O型中位机能封闭液压缸两腔，使执行元件在其行程的任意位置上锁紧。但由于滑阀式换向阀不可避免地存在泄漏，这种锁紧方法不够可靠，只适用于锁紧时间短且要求不高的回路中。 最常用的方法是采用液控单向阀，其锁紧回路如图所示。由于液控单向阀有良好的密封性能，即使在外力作用下，也能使执行元件长期锁紧。为了保证在三位换向阀中位时锁紧，换向阀应采用H型或Y型机能。这种回路常用于汽车起重机的支腿油路中，也用于矿山采掘机械的液压支架的锁紧回路中。 锁紧回路   8.3 课堂小结 单向阀和换向阀是液压系统中控制液流方向的元件。 单向阀分成两类：即普通单向阀（简称单向阀）和液控单向阀，单向阀只允许液流向一个方向通过；液控单向阀具有普通单向阀的功能，并且只要在控制口通以一定压力的控制油液，油流反向也能通过。单向阀和液控单向阀用于回路需要单向导通的场合，也用于各种锁紧回路。 换向阀既可用来使执行元件换