多路换向阀的工作原理及应用优势

多路换向阀是由两个以上换向阀为主体组成的组合阀。根据不同液压系统的要求，还可将安全阀、单向阀、补油阀等组合在阀内。多路换向阀具有结构紧凑、通用性强、流量特性好、不易泄漏以及制造简单等优点，常用于工程机械以及其他行走机械的控制系统。多路换向阀的操纵方式有手动控制、先导控制和电比例控制等多种形式。

图4.5.6　叠加阀组成的系统

（a）结构图；（b）图形符号；（c）实物图
1—电磁换向阀；2—液控单向阀；3—单向节流阀；4—减压阀；5—底板；6—液压缸

1.多路换向阀的分类

按外形不同，分为整体式和分片式。一组多路阀总要由几个换向阀组成，每一个换向阀称为一联，可以将每联换向阀做成一片，再用螺栓连接起来，也可将所有换向阀做成一体。

整体式多路阀结构紧凑、质量轻、压力损失也较小。其缺点是通用性差，加工过程中只要有一个阀孔不符合要求即全体报废，阀体的铸造工艺也比分片式的复杂。

分片式的多路阀可以用很少几种单元阀组合成多种不同功用的多路阀，大大扩展了它的使用范围，加工中报废一片也不影响其他阀片，损坏的单元也易于更换或修理。这类阀的缺点是加大了体积和质量，各片之间要有密封，拧紧连接螺栓时会使阀体孔道变形，影响其几何精度，甚至使阀杆被卡住。

图4.5.7所示为整体式多路阀和分片式多路阀的外形。

图4.5.7　多路阀外形

（a）整体式多路阀；（b）分片式多路阀

多路换向阀按照滑阀的连通方式可分为并联油路、串联油路和串并联油路以及它们的组合。

1）并联油路多路换向阀

如图4.5.8所示，这类多路换向阀的来油进入换向阀后分成两路，一路从阀体中间油道1进入，穿过各阀杆后回到油箱，另外一路从平行油道2进入，到达各阀杆的进油口，各联阀杆的回油直接通到多路换向阀的总回油口T。由于压力油是并联地通向阀杆3、4的进油口，所以可以使两个换向阀各自控制的执行元件中的任何一个单独运动，也可以同时操作两个换向阀向两个执行元件同时供油，各执行元件的流量仅是泵流量的一部分。但当同时操作两个换向阀时，负载小的执行元件先动作，各支路按照各自负载的大小分配流量，负载小的分配流量多，负载大的分配流量少，当负载相差较大时，负载大的执行元件甚至没有流量分配。两个换向阀都处于中位时油泵卸荷。图4.5.8（a）所示为阀杆3左移换向、阀杆4保持中位时的情况，即阀杆3左移换向后P、B1相通，A1、T相通，如果阀杆4此时也左移，那么P、B2相通，A2、T相通，阀杆3、4的回油都经T口回油箱。图4.5.8（b）所示为其图形符号。

图4.5.8　并联油路多路换向阀(www.xing528.com)

（a）结构图；（b）图形符号
1—中间油道；2—平行油道；3，4—阀杆

2）串联油路多路换向阀

如图4.5.9所示，这类多路换向阀的上一个阀杆的出油口接下一个阀杆的进油口，各阀之间的进油路串联。当同时操作两个换向阀时，可以使每个换向阀控制的执行机构同步运动，各个执行元件的工作压力之和等于泵的出口压力，串联油路的这种特性使得它克服外载荷的能力下降。图4.5.9（a）所示为处于上游的阀杆1左移换向而下游的阀杆2保持中位时的情况，即阀杆1左移换向后P、B1相通，A1、T相通。如果阀杆2此时也左移，那么A1、T将被切断，A1的回油进入阀杆2的进油口，即A1、B2相通，A2、T相通。图4.5.9（b）所示为其图形符号。

3）串并联油路多路换向阀

图4.5.9　串联油路多路换向阀

（a）结构图；（b）图形符号
1，2—阀杆

如图4.5.10所示，这类换向阀的每一个换向阀的进油腔都与上游换向阀的中位回油道相连，每一个换向阀的回油腔都与总的回油口相连，即进油腔串联，回油腔并联，故称为串并联油路。上游换向阀不在中位时，下游换向阀的进油口将被切断，因此多路换向阀总是只有一个换向阀在工作，这种功能称为互锁功能。图4.5.10（a）所示为处于上游的阀杆1左移换向而下游的阀杆2保持中位时的情况，即阀杆1左移换向后P、B1相通，A1、T相通。如果阀杆2此时也左移，由于没有压力油作用在阀杆2的进口，所以阀杆2所控制的执行元件将没有动作。但是有一个特例，此时A2、T相通，B2、T相通，如果阀杆2控制的执行元件可以依靠自重下降，那么操作上游阀杆的同时也操作下游阀杆使执行元件依靠自重下降，这个动作还是可以实现的。图4.5.10（b）所示为其图形符号。

图4.5.10　串并联油路多路换向阀

（a）结构图；（b）图形符号
1，2—阀杆

2.多路换向阀的机能

对于各个操纵机构的不同使用要求，多路换向阀可选用多种滑阀机能。对于并联和串并联油路，有O型、A型、Y型、OY型4种机能；对于串联油路，有M型、K型、H型、MH型4种机能，如图4.5.11所示。上述8种机能中，以O型、M型应用最广；A型应用在叉车上；OY型和MH型应用在铲土运输机械，作为浮动用；K型用于起重机的提升机构，当制动器失灵，液压马达需要反转时，使液压马达的低压腔与滑阀的回油腔相通，补偿液压马达的内泄漏；Y型和H型多用于液压马达回路，因为中位时液压马达两腔都通回油，因此液压马达可以自由转动。

图4.5.11　多路换向阀的滑阀机能

（a）O型；（b）Y型；（c）M型；（d）H型；（e）A型；（f）OY型；（g）K型；（h）MH型