[科普中国]-多路换向阀

多路换向阀是由两个及以上换向阀为主体的组合阀。换向阀是借助阀芯与阀体之间的相对运动来改变连接在阀体上油道的通断关系的阀类。根据不同的工作要求，还可以组合上安全溢流阀、单向阀和补油阀等附属阀。和其他类型的阀相比，多路换向阀具有结构紧凑压力损失小，滑阀移动阻力不大，有多位功能、寿命长，制造简单等优点。

简介多路换向阀是由两个及以上换向阀为主体的组合阀。换向阀是借助阀芯与阀体之间的相对运动来改变连接在阀体上油道的通断关系的阀类。根据不同的工作要求，还可以组合上安全溢流阀、单向阀和补油阀等附属阀。和其他类型的阀相比，多路换向阀具有结构紧凑压力损失小，滑阀移动阻力不大，有多位功能、寿命长，制造简单等优点1。

结构类型多路换向阀是将两个以上的阀块组合在一起，用以操纵多个执行元件的运动。它可根据不同的液压系统的要求，把安全阀、过载阀、补油阀、分流阀、制动阀、单向阀等组合在一起，所以它结构紧凑，管路简单，压力损失小，而且安装简单，因此在工程机械、起重运输机械和其他要求操纵多个执行元件运动的行走机械中广泛应用。

多路换向阀有整体式和分片式（组合式）两种；按照油路连接方式，多路阀可分为并联、串联、串并联及复合油路；卸载方式有中位卸载和安全阀卸载两种方式1。

基本控制策略双阀芯多路换向阀的两种基本控制策略。由于多路换向阀双阀芯换向两油口控制的灵活性，两油口可分别采取流量控制、压力控制或流量压力控制。

（1）多路换向阀负载方向在整个工作过程中保持不变

我们知道，对于汽车起重机、挖掘机、装载机等而言，其液压缸在整个工作过程中负载方向始终维持不变。下面以起重机变幅液压缸为例来探讨双阀芯的控制策略。

起重机变幅缸在工作过程中其受力，负载方向始终保持不变，因此我们可以采取液压缸有杆腔用压力控制、无杆腔用流量控制的控制策略。

无杆腔流量控制是通过检测连接到无杆腔侧阀前后两侧的压差，再根据所需流入或流出流量的多少，计算出阀芯开口大小；有杆腔侧采用压力控制，使该侧维持一个低值的压力，使得更加节能、高效。

由于我们在无杆腔采用了流量控制，因此原控制系统中所用的平衡阀可用一个液控单向阀来代替。这样可消除因平衡阀所带来的系统不稳定，从而提高系统稳定性。

（2）多路换向阀负载方向在工作过程中发生改变 在这种情况下，采取“进油侧压力控制，出油侧流量控制”，在液压缸有杆腔侧用压力控制，无杆腔侧有流量控制。如负载方向不变，由于出油侧采取了流量控制，我们可将双向平衡阀用液控单向阀来替换，从而提高系统的稳定性。进油侧用压力控制器来维持一个较低的参考压力，一方面提高系统效率，另一方面使系统不发生气穴。

多路换向阀为了使负载方向变化的工作机构能得到很好控制，另外一个PI控制器将被运用到有杆腔的压力控制器中，当负载方向改变后，无杆腔的压力将减小；如果仍将有杆腔维持一个很低的压力，当负载很大时，液压缸将向反方向运动。此时我们可用所增加的PI控制器监视无杆腔压力的变化，当PI控制器检测到无杆腔压力低于所设定的参考值时，多路换向阀将提高有杆腔压力控制器所设定的压力，从而保证系统的正常工作1。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学