换向型控制阀的控制方法分析

换向型控制阀的功能是改变气体通道使气体流动方向发生变化，从而改变气动执行元件的运动方向。换向型控制阀根据控制阀芯方式的不同包括气压控制换向阀、电磁控制换向阀、气压延时换向阀、机械控制换向阀、人力控制换向阀和时间控制换向阀。下面仅介绍几种典型的方向控制阀。

1.气压控制换向阀

气压控制换向阀是利用气体压力来使阀芯移动而使气体改变流向的。气压控制换向阀适用于易燃、易爆、潮湿、灰尘多的场合。

（1）单气控换向阀。单气控换向阀如图9－3－8 所示，图9－3－8 （a）为无控制信号K 时的状态，阀芯在弹簧及P 腔压力作用下关闭，阀处于排气状态；当输入控制信号K （如图9－3－8 （b）所示）时，主阀芯下移，打开阀口使P 与A 相通。故该阀属常闭型二位三通阀，当P 与O 换接时，即成为常开型二位三通阀。图9－3－8 （c）为其职能符号。

图9-3-8　单气控换向阀

（a）无控制信号；（b）有控制信号；（c）职能符号

（2）双气控换向阀。图9－3－9 为双气控换向阀。当气控口K1 连通控制气体时，阀芯右移，此时P 与B、A 与O1 相通（如图9－3－9 （a）所示）；当气控口K2 连通控制气体时，阀芯左移，此时P 与A、B 与O2 相通（如图9－3－9 （b）所示）。图9－3－9 （c）为其职能符号。

图9-3-9　双气控换向阀

（a）K1 通气；（b）K2 通气；（c）职能符号

2.电磁控制换向阀

气压传动系统中的电磁控制换向阀和液压传动系统中的电磁控制换向阀一样，也由电磁铁控制部分和主阀两部分组成，按控制方式不同可分为直动型电磁阀和先导型电磁阀两种。它们的工作原理分别与液压阀中的电磁阀和电液动阀相类似，只是二者的工作介质不同而已。

（1）直动型电磁阀。由电磁铁直接推动换向阀阀芯换向的阀称为直动型电磁阀，直动型电磁阀分为单电磁铁和双电磁铁两种。直动型单电磁铁换向阀的工作原理如图9－3－10 所示，图9－3－10 （a）为原始状态，A、O 连通，图9－3－10 （b）为通电状态，P、A 连通。图9－3－10 （c）为该阀的职能符号。

图9-3-10　直动型单电磁铁换向阀工作原理图

（a）原始状态；（b）通电状态；（c）职能符号

图9－3－11 为直动型双电磁铁换向阀。图9－3－11 （a）为线圈1 通电、线圈2 断电时的状态。图9－3－11 （b）为线圈2 通电、线圈1 断电的状态，图9－3－11 （c）为其职能符号。双电磁铁换向阀的两个电磁铁只能交替得电工作，不能同时得电，否则会产生误动作。由于该阀没有复位弹簧，因而称这种阀具有记忆功能。所谓记忆功能是指当有控制信号时阀位按电磁铁的得电情况动作，而当控制信号消失以后阀位仍维持原位置不变的功能。(www.xing528.com)

图9-3-11　直动型双电磁铁换向阀

（a）线圈1 通电；（b）线圈2 通电；（c）职能符号

（2）先导型电磁阀。先导型电磁阀由电磁先导阀和主阀两部分组成。用电磁先导阀的电磁铁控制气路，产生先导压力，再由先导压力去推动主阀阀芯，使其换向。一般先导型电磁阀都单独制成通用件，既可用于先导控制，也可用于气流量较小的直接控制。先导型电磁阀也分单电磁铁控制和双电磁铁控制两种。

图9－3－12 为双电磁铁控制的先导型换向阀。图9－3－12 （a）为电磁先导阀1 通电，电磁先导阀2 断电时的状态。图9－3－12 （b）为电磁先导阀2 通电，电磁先导阀1 断电时的状态。图9－3－12 （c）为其职能符号。

图9-3-12　双电磁铁控制的先导型换向阀

（a）线圈1 通电；（b）线圈2 通电；（c）职能符号

3.气压延时换向阀

气压延时换向阀的作用相当于时间继电器。图9－3－13 为二位三通延时换向阀，它是由延时部分和换向部分组成的。当无气控信号时，P 与A 断开；当有气控信号时，气体从K 口输入经可调节流阀节流后到气容a 内，使气容不断充气，直到气容内的气压上升到某一值时，阀芯由左向右移动，使P 和A 接通，A 口有输出；当气控信号消失后，气容内气压经单向阀到K 口排出。这种阀的延时时间可在0～20 s 内调整。在不允许使用时间继电器（电控制）的场合（如易燃、易爆、粉尘大的场合等），气压延时换向阀就显出其优越性了。

图9-3-13　二位三通延时换向阀

4.机械控制换向阀

机械控制换向阀是靠机动（行程挡块等）或人力（手动或脚踏等）来使阀产生切换动作的，其工作原理和液压控制阀中相类似的阀基本相同。其结构及工作原理见表9－3－1。

表9-3-1　机械控制换向阀

续表