多路換向閥

多路換向閥是由兩個及以上換向閥為主體的組合閥。換向閥是藉助閥芯與閥體之間的相對運動來改變連接在閥體上油道的通斷關係的閥類。根據不同的工作要求，還可以組合上安全溢流閥、單向閥和補油閥等附屬閥。和其他類型的閥相比，多路換向閥具有結構緊湊壓力損失小，滑閥移動阻力不大，有多位功能、壽命長，製造簡單等優點 ^[1]  。

多路換向閥是將兩個以上的閥塊組合在一起，用以操縱多個執行元件的運動。它可根據不同的液壓系統的要求，把安全閥、過載閥、補油閥、分流閥、制動閥、單向閥等組合在一起，所以它結構緊湊，管路簡單，壓力損失小，而且安裝簡單，因此在工程機械、起重運輸機械和其他要求操縱多個執行元件運動的行走機械中廣泛應用。

多路換向閥有整體式和分片式（組合式）兩種；按照油路連接方式，多路閥可分為並聯、串聯、串並聯及複合油路；卸載方式有中位卸載和安全閥卸載兩種方式 ^[1]  。

雙閥芯多路換向閥的兩種基本控制策略。由於多路換向閥雙閥芯換向兩油口控制的靈活性，兩油口可分別採取流量控制、壓力控制或流量壓力控制。

（1）多路換向閥負載方向在整個工作過程中保持不變

我們知道，對於汽車起重機、挖掘機、裝載機等而言，其液壓缸在整個工作過程中負載方向始終維持不變。下面以起重機變幅液壓缸為例來探討雙閥芯的控制策略。

起重機變幅缸在工作過程中其受力，負載方向始終保持不變，因此我們可以採取液壓缸有杆腔用壓力控制、無杆腔用流量控制的控制策略。

無杆腔流量控制是通過檢測連接到無杆腔側閥前後兩側的壓差，再根據所需流入或流出流量的多少，計算出閥芯開口大小；有杆腔側採用壓力控制，使該側維持一個低值的壓力，使得更加節能、高效。

由於我們在無杆腔採用了流量控制，因此原控制系統中所用的平衡閥可用一個液控單向閥來代替。這樣可消除因平衡閥所帶來的系統不穩定，從而提高系統穩定性。

（2）多路換向閥負載方向在工作過程中發生改變 在這種情況下，採取“進油側壓力控制，出油側流量控制”，在液壓缸有杆腔側用壓力控制，無杆腔側有流量控制。如負載方向不變，由於出油側採取了流量控制，我們可將雙向平衡閥用液控單向閥來替換，從而提高系統的穩定性。進油側用壓力控制器來維持一個較低的參考壓力，一方面提高系統效率，另一方面使系統不發生氣穴。

多路換向閥為了使負載方向變化的工作機構能得到很好控制，另外一個PI控制器將被運用到有杆腔的壓力控制器中，當負載方向改變後，無杆腔的壓力將減小；如果仍將有杆腔維持一個很低的壓力，當負載很大時，液壓缸將向反方向運動。此時我們可用所增加的PI控制器監視無杆腔壓力的變化，當PI控制器檢測到無杆腔壓力低於所設定的參考值時，多路換向閥將提高有杆腔壓力控制器所設定的壓力，從而保證系統的正常工作 ^[1]  。