方向控制回路

    方向控制回路的作用是利用各种方向阀来控制液压系统中液流的方向和通断，以使执行元件换向、启动或停止。

    一、换向回路

    换向回路是用来变换执行元件运动方向的。采用各种换向阀或改变变量泵的输油方向都可以使执行元件换向。

    1．采用换向阀的换向回路

    采用二位四通、二位五通、三位四通或三位五通换向阀都可使执行元件换向。二位阀可以使执行元件正反两个方向运动，但不能在任意位置停止。三位阀有中位，可以使执行元件在其行程中的任意位置停止，利用滑阀不同的中位机能又可使系统获得不同的性能。五通阀有两个回油口，执行元件正反向运动时，两回油路上设置不同的背压可获得不同的速度。如果执行元件是单作用液压缸或差动缸，则可用二位三通换向阀来换向，如图A所示。换向阀的操作方式可根据工作需要来选择，如手动、机动、电磁或电液动等。其中，电磁阀动作快，但换向有冲击，且交流电磁阀又不宜作频繁的切换；电液换向阀换向时较平稳，但仍不适于频繁切换。因此，对换向性能（如换向频率、换向精度和换向平稳性等）有一定要求的某些机械设备（如平面磨床、牛头刨床等）常采用机一液换向阀的换向回路。在此仅介绍时间控制式机一液换向回路。

    图B所示为时间控制式机一液换向回路。该回路主要由机动先导阀C和液动主阀D及节流阀A等组成。由执行元件带动工作台上的行程挡块拨动机动先导阀C，机动先导阀使液动主阀D的控制油路换向，进而使液动阀换向阀，执行元件（液压缸）反向运动。执行元件的换向过程可分解为制动、停止和反向启动三个阶段。在图示位置上，泵B输出的压力油经机动先导阀C、液动主阀D进入液压缸左腔，液压缸右腔的回油经液动主阀D、节流阀A流回油箱，液压缸向右运动。当工作台上的行程挡块拨动拨杆，使机动先导阀C移至左位后，泵输出的压力油经机动先导阀C的油口7、单向阀I2作用于液动主阀D的右端，液动主阀D左移，液压缸右腔的回油通道3至4逐渐关小，工作台的移动速度减慢，这是执行元件（工作台）的制动过程。当阀芯移过一段距离l（液动主阀D的阀芯移至中位）后，回油通道全部关闭，液压缸两腔互通，执行元件停止运动。当液动主阀D的阀芯继续左移时，泵B的油液经机动先导阀C、液动主阀D的通道5至3进入液压缸右腔，同时油路2至4打开，执行元件开始反向运动。这三个阶段过程的快慢决定于液动主阀D阀芯移动的速度。该速度由液动主阀D两端的控制油路回油路上的节流阀J₁（或J₂）调整，即当液动主阀D的阀芯从右端向左端移动时，其速度由节流阀J₁调整；反之，则由J₂调整。由于阀芯从一端到另一端的距离一定，所以调整液动主阀D阀芯移动的速度，也就调整了时间，因此称这种换向回路为时间控制式换向回路。

    2．采用改变变量泵的输油方向的换向回路

    在闭式系统中可用双向变量泵控制油流的方向来实现液压马达或液压缸的换向。若执行元件是双作用单活塞杆液压缸，回路中应考虑流量平衡问题，如图C所示。主回路是闭式回路，用辅助泵6来补充变量泵吸油侧流量的不足，低压溢流阀7用来维持变量泵吸油侧的压力，防止变量泵吸空。当活塞向左运动时，液压缸3回油流量大于其进油流量，变量泵吸油侧多余的油液，经二位二通液动换向阀4的右位和低压溢流阀5排回油箱。回路中用一个溢流阀2和四个单向阀组成的液压桥路来限定正反运动时的最高压力。