意大利ATOS换向阀利用阀芯相对于阀体的相对运动，使油路接通、关断，或变换油流的方向，从而使液压执行元件启动、停止或变换运动方向。

    换向阀在按阀芯形状分类时，有滑阀式和转阀式两种，滑阀式换向阀在液压系统中远比转阀式用得广泛。这里主要介绍滑阀式换向阀工作原理与典型结构。

    1.意大利ATOS工作原理

    阀体和滑动阀芯是滑阀式换向阀的结构主体。它是靠移动阀芯，改变阀芯在阀体内的相对位置来改变油流方向的。图8-9所示，阀体孔有5条沉割槽，每条均有通油口，P为进油口，A、B为工作油口。阀芯是有3个凸肩的圆柱体，阀芯与阀体相配合，并可在阀体内轴向移动。当阀芯处于左边位置时，油口P与B相通，而A与T相通。此时压力油从P进入，经B输出，回油从A流入，经T流回油箱。当阀芯处于右边位置时，油口P与A相通，而B与T相通。此时压力油从P进入，经A输出，回油从B流入，经T流回油箱。因而改变了油流的方向，从而改变了执行元件的运动方向。

    2.典型结构

    滑阀式换向阀按阀芯的可变位置数，可分为两位、三位等，通常用一个方框代表一个位置。按主油路的数目又可分为二通、三通、四通、五通等。表达方式是在相应位置的方框内表示油口的数目及通道的方向（表8-10）。图中箭头只表示油道，不表示油流方向，即油液也可以按反箭头方向流。

    意大利ATOS换向阀操纵方式

    （1）手动换向阀：手动换向阀是依靠手操纵杠杆（或脚踏踏板）推动滑阀阀芯相对阀体运动来改变油液的通流状态，实现执行装置的换向。按换向定位方式的不同，手动换向阀有弹簧复位式和钢球定位式两种类型。三位四通钢球定位式手动换向阀，在外力撤销后不能自动回复原位，适用于动作不频繁，工作持续时间长的场合。图8-11b所示为三位四通弹簧复位式手动换向阀，在操纵手柄的外力撤销后阀芯能自动回复到原始位置，适用于动作频繁，工作持续时间短的场合。

    手动换向阀结构简单，动作可靠，但由于需要人力操纵，故适用于间歇动作且要求人工控制的小流量场合。

    （2）电磁换向阀：电磁换向阀是利用电磁铁的通电吸合与断电释放而直接推动阀芯来控制液流方向的。

    当两端电磁铁都不通电时，阀芯2在两端弹簧的作用下处于中间位置，油口P，T，A，B均不通。当右端电磁铁通电时，衔铁通过推杆6将阀芯推向左端，油口P与A相通，B与T相通；当左端电磁铁通电时，衔铁通过推杆6将阀芯推向右端，油口P与B相通，A与T相通；值得注意的是，两端电磁铁不能同时通电，否则阀芯位置不确定。

    如前所述，电磁换向阀就其工作位置来说，有二位和三位等。二位电磁阀有一个电磁铁，靠弹簧复位；三位电磁阀有两个电磁铁。

    操纵电磁换向阀用的电磁铁分为交、直流两种。按衔铁工作腔是否有油液又可分为“干式"和“湿式"。交流电磁铁的电压一般为220V。其特点是启动力较大，换向时间短，动作时间约为0.01～0.03s，价廉。但当阀芯卡住或吸力不够而使阀芯吸不上时，电磁铁容易因电流过大而烧坏，干式电磁铁会在10～15min后烧坏线圈（湿式电磁铁为1～1.5h），故工作可靠性差，动作时有冲击，寿命较短。因而在实际使用中交流电磁铁允许的切换频率一般为10次/min，不得超过30次/min。直流电磁铁电压一般为24V。其优点是工作较可靠，吸合、释放动作时间约为0.05～0.08s，允许使用的切换频率较高，一般可达120次/min，最高可达300次/min，不会因电流过大而烧坏，寿命长，体积小，但启动力较交流电磁铁小。

    意大利ATOS换向阀由于受到电磁铁吸力较小的限制，它的额定流量一般在60L/min以下，流量更大的阀一般采用液压驱动或电液驱动。

    （3）液动换向阀：液动换向阀是利用压力油来操纵阀芯运动的换向阀。图8-13为三位四通液动换向阀的结构和职能符号。阀芯是由其两端密封腔中油液的压差来移动的，阀芯两端有控制油腔分别接通控制油口K1和K2，当控制油路的压力油从阀右边的控制油口K2进入滑阀右腔时，阀芯向左移动，使压力油口P与B相通，A与T相通；当K1接通压力油时，阀芯向右移动，使得P与A相通，B与T相通；当K1、K2都通回油时，阀芯在两端弹簧和定位套作用下回到中间位置。

    由于操纵液动换向阀的液压推力可以很大，所以这种阀的阀芯尺寸可以做得很大，故它可以用于较大的额定流量。当对液动滑阀的换向性能有较高要求时，可在液动换向阀的两端装设可调节的单向节流阀，用来调节阀芯的移动速度，以减小换向冲击及噪声。

    （4）电液换向阀：电液换向阀是由电磁换向阀和液动换向阀组合而成的，其中电磁换向阀也称为先导阀，它的作用是改变控制油液的液流方向，从而控制液动换向阀的阀芯移动，实现主油路换向；液动换向阀称为主阀，主要作用是控制系统中执行元件的换向。这里，电磁换向阀流过的流量仅用来推动主阀阀芯移动，流量较少，因此较小的电磁铁吸力就可以移动阀芯；液动换向阀由于依靠压力油驱动，因此可通过的流量较大。可见这种组合形式的换向阀实现了用较小的电磁铁吸力来控制主油路大流量的换向，适用于高压、大流量的液压系统。

    为三位四通电液换向阀的结构图及图形符号。当左端电磁铁通电时，控制油路的压力油由通道a经左单向阀进入主阀芯左端，阀芯右端油液经右端节流阀，通道b和电磁换向阀的回油口流回油箱，阀芯右移，主油路的油口p与A相通，油口B与T相通；当右端电磁铁通电时，控制油路的压力油将主阀芯左移，油口P与B相通，油口A与T相通。当两端电磁铁均不通电时，电磁换向阀处于中位，主阀芯两端均与油箱连通，在对中弹簧的作用下处于中间位置，油口P，T，A，B均不通。控制油路的单向节流阀用于调节主阀阀芯的换向速度，避免换向冲击，其中单向阀用来保证进油畅通，节流阀用于阀芯两端油腔的回油节流。

    意大利ATOS换向阀控制油路的进油方式有内部进油和外部进油两种，回油方式也有内部回油和外部回油两种内部进油、内部回油的电液换向阀。

    3.换向阀的中位机能分析

    三位四通换向阀的阀芯在中间位置时，各通口间有不同的连通方式，可满足不同的使用要求。这种连通方式称为换向阀的中位机能。三位四通换向阀常见的中位机能、型号、符号及其特点，示于表8-11中。三位五通换向阀的情况与此相仿。不同的中位机能是通过改变阀芯的形状和尺寸得到的。

    在分析和选择换向阀的中位机能时，通常考虑以下几点：

    （1）系统保压。当P口被堵塞，系统保压，液压泵能用于多缸系统。当P口不太通畅地与T口接通时（如X型），系统能保持一定的压力供控制油路使用。

    表8-11 三位四通换向阀常见中位机能

    （2）系统卸荷。P口通畅地与T口接通时，系统卸荷。

    （3）启动平稳性。阀在中位时，液压缸某腔如通油箱，则启动时该腔内因无油液起缓冲作用，启动不太平稳。

    （4）液压缸“浮动"和在任意位置上的停止，阀在中位，当A、B两口互通时，卧式液压缸呈“浮动"状态，可利用其他机构移动工作台，调整其位置。