燃料设备中的换向回路原理及应用

（一）利用换向阀换向的换向回路

1.利用换向阀换向的动作过程（图3-1a）

1）左侧电磁线圈得电，泵输出的液压油进入液压缸1的左腔，活塞向右移动，右腔液压油经溢流阀流回油箱。

2）换向时，左侧线圈断电，右侧线圈得电，泵输出的液压油进入液压缸1的右腔，活塞向左移动，左腔液压油经溢流阀流回油箱。

3）电磁阀处于中位机能时，液压缸活塞停止运动，泵可依靠阀中位机能实现卸荷功能。液压缸左右两腔封闭。

2.应用实例

图3-1 利用换向阀的换向回路原理及应用

a）换向阀换向回路 b）摘钩平台液压控制回路

1—液压缸 2—三位四通电磁换向阀 3—液压泵 4—溢流阀 5—滤油网 6—油箱 7—摘钩液压缸 8—液压站 9—摘钩平台

图3-1b所示为摘钩平台的液压控制系统，其动作过程如下：

1）液压泵起动后，三位四通换向阀尚未动作（即阀芯在中间位置）时，液压油经过溢流阀、单向阀及三位四通换向阀的中间位置直接返回到油箱。此时，液压缸里未充油，摘钩平台不动作。

2）当液压泵起动后，三位四通换向阀左侧的电磁铁动作（阀芯在左侧位置）时，液压油经过溢流阀、单向阀和三位四通换向阀的左侧位置进入液压缸底部，液压缸充油，摘钩平台升起。当摘钩平台上升到终点时，限位开关发出信号，换向阀电磁铁动作，使阀芯回到中间位置。此时，泵输出的液压油通过溢流阀回到油箱，摘钩平台保持在升起状态。

3）三位四通换向阀右侧电磁铁动作（阀芯在右侧位置）时，液压油经溢流阀、单向阀和三位四通换向阀直接返回到油箱，不给液压缸充油。此时，液压缸在摘钩平台自重的作用下，将液压缸内原来充满的液压油，通过三位四通换向阀、截止阀压回到油箱，摘钩平台下降。当摘钩平台复位后，又发出信号，使换向阀动作，阀芯回到中间位置，等待下一次工作。

（二）利用双向液压泵进行换向的换向回路

1.利用双向液压泵进行换向的动作过程

利用双向液压泵进行换向的换向回路的工作原理是：为了使液压执行机构获得双向动作，可通过改变液压泵的进出油方向来实现。具体过程是：当双向液压泵左侧油口排油时，液压缸活塞右行；通过改变液压泵进出油方向，使双向液压泵右侧油口排油时，液压缸活塞左行。

2.应用实例

（1）液压推杆动作控制回路 如图3-2所示，电动机起动后，通过控制双向定量泵的进出油方向，可控制活塞杆（后连接推杆）实现前进和后退。

（2）斗轮机斗轮臂架回转液压控制回路 图3-3所示为DQ3025型斗轮机的斗轮臂架回转机构液压控制原理。回转液压泵采用了ZB3-732型双向变量柱塞液压泵，用以改变进出油方向，进而控制马达双向回转，从而使斗轮臂架实现双向回转，以适应堆取料作业要求（其详述参看单元三第十章第五节斗轮机液压驱动装置的检修）。

图3-2 液压推杆动作控制回路(https://www.xing528.com)

1—液压缸 2—单向节流阀 3—液控单向阀 4—溢流阀 5—双向定量泵

图3-3 DQ3025型斗轮机的斗轮臂架回转机液压原理图

1—ZB3-732型双向变量泵 2—A892-1-4型双向定量马达

（三）锁紧回路及应用

1.利用换向阀中位机能的锁紧回路

图3-4所示的回路是利用三位四通换向阀的中位机能（O型或M型）封闭液压缸两腔进、出油口，使液压缸锁紧。这种回路结构简单，不需要其他装置即可实现液压缸的锁紧。由于换向阀的泄漏，锁紧精度较差，所以经常用于锁紧精度要求不高、停留时间不长的液压系统中。

在燃料设备液压控制系统中，基本上皆采用O型或M型中位机能对液压缸进行锁紧，使液压缸停止工作时，保持浮动状态，而液压泵则处于不卸荷的供油状态。这样不但减少了起动时的冲击，使运行更加平稳，同时也降低了泄漏量。

2.利用液控单向阀锁紧回路（液压锁）

当换向阀处于中位机能时（图3-5），由于换向阀的中位机能是H型，液压泵卸荷，两个液控单向阀关闭，液压缸双向锁紧。这样，不但能使液压缸在任意位置停止，而且防止了停止后因其他外界原因（如自重）而产生窜动。

图3-4 利用换向阀的中位机能锁紧回路

1—液压缸 2—三位四通换向阀（O型中位机能）

图3-5 采用液控单向阀的锁紧回路

1—液压泵 2—换向阀（三位四通、H型中位机能） 3、4—液控单向阀 5—液压缸

其具体工作过程是：当换向阀处于如图3-5所示位置时，液压泵1输出的油液经换向阀2流回油箱，此时在液控单向阀3和4的作用下，使液压缸5停止在某一位置上不动。当换向阀2左端带电时，液压泵1输出的油液经换向阀2、液压单向阀3进入液压缸5的左腔，在液控单向阀4的作用下，使液压缸5右腔的油液无法排出，液压缸5内活塞不动作。此时液压缸5左腔油压升高，在此压力作用下，控制油路将液控单元阀4开起。液压缸5右腔的油液就可通过液控单向阀4、换向阀2流入油箱，液压缸5的活塞向右运动。当换向阀2右端带电时，液压泵输出的油液经换向阀2、液控单向阀4流入液压缸5的右腔，在液控单向阀3的作用下，使液压缸5左腔的油液无法排出，液压缸5内活塞不动作。此时液压缸5右腔油压升高，控制液控单向阀3开起。液压油通过液控单向阀3、换向阀2流回油箱，液压缸5的活塞向左运动。由此可见，液控单向阀3和4可以使液压缸5在其行程的任何位置上双向锁紧。

液控单向阀的密封性好，泄漏少，所以锁紧精度高，其锁紧精度主要取决于液压缸的泄漏。这种锁紧回路常用于锁紧精度要求高且长时间锁紧的液压系统中。

3.应用实例

图3-2所示的液压推杆控制回路中就包含有液控单向阀的锁紧回路。液压推杆推动三通挡板且在要求的工作位置上停止，液压动能平衡三通挡板重量的同时，油路被内部液控单向阀锁死，这样既防止了挡板自重及挡板上部积煤重量而产生的窜动，也实现了双向锁紧。

此外，各型号翻车机靠车机构和斗轮机臂架仰俯控制油系统中都采用了液控单向阀的锁紧回路，其具体工作原理及调试方法在后续章节中有详细讲解，此处不再赘述。