换向阀

工业产品

换向阀是具有两种以上流动形式和两个以上油口的方向控制阀。是实现液压油流的沟通、切断和换向，以及压力卸载和顺序动作控制的阀门。靠阀芯与阀体的相对运动的方向控制阀。有转阀式和滑阀式两种。按阀芯在阀体内停留的工作位置数分为二位、三位等;按与阀体相连的油路数分为二通、三通、四通和六通等;操作阀芯运动的方式有手动、机动、电动、液动、电液等型式。

简介

换向阀又称克里斯阀，阀门的一种，具有多向可调的通道，可适时改变流体流向。可分为手动换向阀、电磁换向阀、电液换向阀等。

工作时借着阀外的驱动传动机构转动驱动轴，带动摇拐臂，启动阀板，使工作流体时而从左入口通向阀的下部出口，时而从右入口变换通向下部出口，实现了周期变换流向的目的。

这种变换阀在石油、化工生产中有着广泛的应用，在合成氨造气系统中最为常用。此外，换向阀还可作成阀瓣式的结构，多用于较小流量的场合。工作时只需转动手轮通过阀瓣来变换工作流体的流向。

工作原理

六通换向阀主要由阀体、密封组件、凸轮、阀杆、手柄和阀盖等零部件组成（图1）。阀门由手柄驱动，通过手柄带动阀杆与凸轮旋转，凸轮具有定位驱动与锁定密封组件的开启与关闭功能。手柄逆时针旋转，两组密封组件分别在凸轮的作用下关闭下端的两个通道，上端的两个通道分别与管道装置的进口相通。反之，上端的两个通道关闭，下端两个通道与管道装置的进口相通，实现了不停车换向。

1上阀盖 2手柄 3阀杆 4凸轮 5密封组件 6阀盖 7阀体

（1）六通阀的阀体由隔板分成两腔，每腔都有3个通道，中间为进油口，两端为出油口。阀体为碳钢板焊结构，体积小，质量轻，结构紧凑，提高了材料的利用率，缩短了生产周期，降低了成本。密封面堆焊不锈钢，防锈耐腐蚀，密封面经过精加工后抛光研磨，表面粗糙度Ra≤0.8μm。

（2）六通阀有两组密封组件。每组密封组件（图2）由阀瓣、密封圈、调整块、调节螺钉、夹板和螺栓组成。阀瓣为碳钢板焊件，设有加强筋，即增加阀瓣强度又起导向作用，保证每组阀瓣间的同轴度。阀瓣上镶嵌聚氨脂橡胶圈，该材料具有耐油、耐磨损、性能稳定、密封良好和使用寿命长的特点。在凸轮的作用下，密封圈的球面与阀体密封面相接触产生挤压弹性变形，达到密封效果。调整块和调节螺钉在两组密封组件不能同步到位时可起调整作用，确保各通道密封性能同步到位。

1夹板 2螺栓 3调整块 4阀瓣 5密封圈 6调整螺钉

（3）阀杆与阀体隔板和上阀盖间的轴向密封采用O形圈。

（4）阀体隔板及上阀盖轴孔部位镶有铜套，可减小与O形圈间的摩擦力矩，密封组件开启与关闭灵活，操作力矩小。

（5）上阀盖设有指示牌及限位螺钉，阀杆上安装指针，明确指示各通道的接通状况，易于操作。

分类

（1）机动换向阀，机动换向阀又称行程阀。

（2）电磁换向阀，电磁换向阀是利用电磁吸引力操纵阀芯换位的方向控制阀。

（3）电液换向阀，电液换向阀是由电磁换向阀和液动换向阀组成的复合阀。

（4）手动换向阀，手动换向阀是用手推杠杆操纵阀芯换位的方向控制阀。

优点

动作准确、自动化程度高、工作稳定可靠，但需附设驱动和冷却系统，结构较为复杂；阀瓣式结构则较简单，多用于流量较小的生产工艺上。

在石油、化工、矿山和冶金等行业中，六通换向阀是一种重要的流体换向设备。该阀安装在稀油润滑系统输送润滑油的管道中。通过变换密封组件在阀体中的相对位置，使阀体各通道连通或断开，从而控制流体的换向和启停。

换向阀的主要性能

以电磁阀的项目为最多，它主要包括下面几项：

1.工作可靠性

指电磁铁通电后能否可靠地换向，而断电后能否可靠地复位。电磁阀也只有在一定的流量和压力范围内才能正常工作。这个工作范围的极限称为换向界限。

2.压力损失

由于电磁阀的开口很小，故液流流过阀口时产生较大的压力损失。

3.内泄漏量

在各个不同的工作位置，在规定的工作压力下，从高压腔漏到低压腔的泄漏量为内泄漏量。过大的内泄漏量不仅会降低系统的效率，引起过热，而且还会影响执行机构的正常工作。

4.换向和复位时间

交流电磁阀的换向时间一般为0.03～0.05s，换向冲击较大;而直流电磁阀的换向时间为0.1～0.3s，换向冲击较小。通常复位时间比换向时间稍长。

5.换向频率

换向频率是在单位时间内阀所允许的换向次数。目前单电磁铁的电磁阀的换向频率一般为60次/min。

6.使用寿命

电磁阀的使用寿命主要取决于电磁铁。湿式电磁铁的寿命比干式的长，直流电磁铁的寿命比交流的长。

7.滑阀的液压卡紧现象

滑阀的液压卡紧现象不仅在换向阀中有，其他的液压阀也普遍存在，在高压系统中更为突出，特别是滑阀的停留时间越长，液压卡紧力越大，以致造成移动滑阀的推力（如电磁铁推力）不能克服卡紧阻力，使滑阀不能复位。

引起液压卡紧的原因，有的是由于脏物进入缝隙而使阀芯移动困难，有的是由于缝隙过小在油温升高时阀芯膨胀而卡死，但是主要原因是来自滑阀副几何形状误差和同心度变化所引起的径向不平衡液压力。为了减小径向不平衡力，应严格控制阀芯和阀孔的制造精度，在装配时，尽可能使其成为顺锥形式，另一方面在阀芯上开环形均压槽，也可以大大减小径向不平衡力。

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