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

    換向閥在按閥芯形狀分類時，有滑閥式和轉(zhuǎn)閥式兩種，滑閥式換向閥在液壓系統(tǒng)中遠(yuǎn)比轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)。

    1.意大利ATOS工作原理

    閥體和滑動閥芯是滑閥式換向閥的結(jié)構(gòu)主體。它是靠移動閥芯，改變閥芯在閥體內(nèi)的相對位置來改變油流方向的。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個凸肩的圓柱體，閥芯與閥體相配合，并可在閥體內(nèi)軸向移動。當(dāng)閥芯處于左邊位置時，油口P與B相通，而A與T相通。此時壓力油從P進(jìn)入，經(jīng)B輸出，回油從A流入，經(jīng)T流回油箱。當(dāng)閥芯處于右邊位置時，油口P與A相通，而B與T相通。此時壓力油從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(zhí)行元件的運動方向。

    2.典型結(jié)構(gòu)

    滑閥式換向閥按閥芯的可變位置數(shù)，可分為兩位、三位等，通常用一個方框代表一個位置。按主油路的數(shù)目又可分為二通、三通、四通、五通等。表達(dá)方式是在相應(yīng)位置的方框內(nèi)表示油口的數(shù)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）手動換向閥：手動換向閥是依靠手操縱杠桿（或腳踏踏板）推動滑閥閥芯相對閥體運動來改變油液的通流狀態(tài)，實現(xiàn)執(zhí)行裝置的換向。按換向定位方式的不同，手動換向閥有彈簧復(fù)位式和鋼球定位式兩種類型。三位四通鋼球定位式手動換向閥，在外力撤銷后不能自動回復(fù)原位，適用于動作不頻繁，工作持續(xù)時間長的場合。圖8-11b所示為三位四通彈簧復(fù)位式手動換向閥，在操縱手柄的外力撤銷后閥芯能自動回復(fù)到原始位置，適用于動作頻繁，工作持續(xù)時間短的場合。

    手動換向閥結(jié)構(gòu)簡單，動作可靠，但由于需要人力操縱，故適用于間歇動作且要求人工控制的小流量場合。

    （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閥芯來控制液流方向的。

    當(dāng)兩端電磁鐵都不通電時，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(dāng)右端電磁鐵通電時，銜鐵通過推桿6將閥芯推向左端，油口P與A相通，B與T相通；當(dāng)左端電磁鐵通電時，銜鐵通過推桿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說，有二位和三位等。二位電磁閥有一個電磁鐵，靠彈簧復(fù)位；三位電磁閥有兩個電磁鐵。

    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。其特點是啟動力較大，換向時間短，動作時間約為0.01～0.03s，價廉。但當(dāng)閥芯卡住或吸力不夠而使閥芯吸不上時，電磁鐵容易因電流過大而燒壞，干式電磁鐵會在10～15min后燒壞線圈（濕式電磁鐵為1～1.5h），故工作可靠性差，動作時有沖擊，壽命較短。因而在實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30次/min。直流電磁鐵電壓一般為24V。其優(yōu)點是工作較可靠，吸合、釋放動作時間約為0.05～0.08s，允許使用的切換頻率較高，一般可達(dá)120次/min，最高可達(dá)300次/min，不會因電流過大而燒壞，壽命長，體積小，但啟動力較交流電磁鐵小。

    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(qū)動或電液驅(qū)動。

    （3）液動換向閥：液動換向閥是利用壓力油來操縱閥芯運動的換向閥。圖8-13為三位四通液動換向閥的結(jié)構(gòu)和職能符號。閥芯是由其兩端密封腔中油液的壓差來移動的，閥芯兩端有控制油腔分別接通控制油口K1和K2，當(dāng)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，閥芯向左移動，使壓力油口P與B相通，A與T相通；當(dāng)K1接通壓力油時，閥芯向右移動，使得P與A相通，B與T相通；當(dāng)K1、K2都通回油時，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(dāng)對液動滑閥的換向性能有較高要求時，可在液動換向閥的兩端裝設(shè)可調(diào)節(jié)的單向節(jié)流閥，用來調(diào)節(jié)閥芯的移動速度，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換向閥組合而成的，其中電磁換向閥也稱為先導(dǎo)閥，它的作用是改變控制油液的液流方向，從而控制液動換向閥的閥芯移動，實現(xiàn)主油路換向；液動換向閥稱為主閥，主要作用是控制系統(tǒng)中執(zhí)行元件的換向。這里，電磁換向閥流過的流量僅用來推動主閥閥芯移動，流量較少，因此較小的電磁鐵吸力就可以移動閥芯；液動換向閥由于依靠壓力油驅(qū)動，因此可通過的流量較大。可見這種組合形式的換向閥實現(xiàn)了用較小的電磁鐵吸力來控制主油路大流量的換向，適用于高壓、大流量的液壓系統(tǒng)。

    為三位四通電液換向閥的結(jié)構(gòu)圖及圖形符號。當(dāng)左端電磁鐵通電時，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(jié)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(dāng)右端電磁鐵通電時，控制油路的壓力油將主閥芯左移，油口P與B相通，油口A與T相通。當(dāng)兩端電磁鐵均不通電時，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。控制油路的單向節(jié)流閥用于調(diào)節(jié)主閥閥芯的換向速度，避免換向沖擊，其中單向閥用來保證進(jìn)油暢通，節(jié)流閥用于閥芯兩端油腔的回油節(jié)流。

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

    3.換向閥的中位機(jī)能分析

    三位四通換向閥的閥芯在中間位置時，各通口間有不同的連通方式，可滿足不同的使用要求。這種連通方式稱為換向閥的中位機(jī)能。三位四通換向閥常見的中位機(jī)能、型號、符號及其特點，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(jī)能是通過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(jī)能時，通常考慮以下幾點：

    （1）系統(tǒng)保壓。當(dāng)P口被堵塞，系統(tǒng)保壓，液壓泵能用于多缸系統(tǒng)。當(dāng)P口不太通暢地與T口接通時（如X型），系統(tǒng)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中位機(jī)能

    （2）系統(tǒng)卸荷。P口通暢地與T口接通時，系統(tǒng)卸荷。

    （3）啟動平穩(wěn)性。閥在中位時，液壓缸某腔如通油箱，則啟動時該腔內(nèi)因無油液起緩沖作用，啟動不太平穩(wěn)。

    （4）液壓缸“浮動"和在任意位置上的停止，閥在中位，當(dāng)A、B兩口互通時，臥式液壓缸呈“浮動"狀態(tài)，可利用其他機(jī)構(gòu)移動工作臺，調(diào)整其位置。