目前，液壓系統(tǒng)中廣泛使用的各種液壓換向閥中，均存在著閥芯卡緊現(xiàn)象。其中有液壓卡緊，也有機(jī)械卡緊。為解決液壓卡緊，國內(nèi)外都在設(shè)計(jì)中采用閥芯外工作表面加工若干個(gè)平衡槽的辦法，其效果很好。對于機(jī)械卡緊也都制定了一些相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范來限制其配合間隙和偏心量等主要影響因素。但盡管這樣，卡緊現(xiàn)象仍時(shí)有發(fā)生，下面就卡緊產(chǎn)生的原因和解決辦法作詳細(xì)討論。
　　1、產(chǎn)生卡緊的原因
　　1.1　液壓卡緊
　　來自滑閥副幾何形狀誤差和同軸度誤差所引起的徑向不平衡壓力，即液體在高壓下通過偏心環(huán)狀錐形間隙，并且沿液體流動(dòng)方向縫隙是逐漸擴(kuò)大的，這時(shí)就會產(chǎn)生通常所說的液壓卡緊現(xiàn)象。
　　1) 閥芯因加工誤差而帶有倒錐(錐體大端朝向高壓腔)，在閥芯與閥孔中心線平行且不重合時(shí)，閥芯受到徑向不平衡力的作用。使閥芯和閥孔的偏心矩越來越大，直到兩者表面接觸而發(fā)生卡緊現(xiàn)象。此時(shí)，徑向不平衡力達(dá)到最大值。
　　2) 閥芯無幾何形狀誤差，但是由于裝配誤差使閥芯在閥孔中歪斜放置，或者顆粒狀污染物凝聚楔入閥孔與閥芯的間隙，使閥芯在孔中偏斜放置，產(chǎn)生很大的徑向不平衡力及轉(zhuǎn)矩。
　　3) 在加工或工序間轉(zhuǎn)移過程中，將閥芯碰傷，有局部凸起及殘留毛刺。這時(shí)凸起部分背后的液壓流將造成較大的壓降，產(chǎn)生一個(gè)使凸起部分壓向閥孔的力矩。這也是液壓卡緊的一種成因。
　　4) 設(shè)計(jì)時(shí)為防止徑向不平衡力的產(chǎn)生，杜絕液壓卡緊，在閥芯上開若干個(gè)環(huán)形槽，以均衡閥芯受到的徑向壓力，一般稱為平衡槽。但在加工中有時(shí)環(huán)形槽與閥芯不同心；或由于淬火變形，造成磨削后環(huán)形槽深淺不一，這樣亦會產(chǎn)生徑向不平衡力導(dǎo)致液壓卡緊。
　　1.2　機(jī)械卡緊
　　換向閥在使用中除發(fā)生液壓卡緊外，有時(shí)還會發(fā)生機(jī)械卡緊，機(jī)械卡緊一般有下列原因。
　　1) 液壓油中的污染物(如砂粒、鐵屑、漆皮)楔入閥芯與閥孔間隙使之卡緊。
　　2) 閥芯與閥孔配合間隙過小造成卡緊。
　　3) 對于手動(dòng)換向閥，由于其結(jié)構(gòu)上的原因，閥芯、閥孔都較長，因而存在著直線度誤差。又由于殘余應(yīng)力的存在，有時(shí)會使閥芯在使用中產(chǎn)生彎曲，嚴(yán)重時(shí)閥芯與閥孔間會產(chǎn)生較大的接觸壓力，閥芯運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生摩擦，造成閥芯運(yùn)動(dòng)阻滯，產(chǎn)生機(jī)械卡緊。同時(shí)，由于彎曲會導(dǎo)致某些臺肩的偏置，這些偏置的臺肩在高壓油的作用下，又很容易產(chǎn)生液壓卡緊。
　　4) 對于組合式多路換向閥，由于其結(jié)合面的平面度誤差，或結(jié)合面有凸起的磕傷，以及組合螺栓預(yù)緊力過大等原因也容易造成閥孔變形而導(dǎo)致卡緊。
　　5) 無論是組合式還是整體式多路換向閥都設(shè)計(jì)有上、下蓋或是定位套等定位件。由于這些組成件的偏心也容易引起閥芯的偏置，因而導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)阻滯，造成卡緊。
　　2、避免卡緊現(xiàn)象的措施
　　1) 滑閥的液壓卡緊是共性問題，不僅換向閥有，其他液壓閥也存在，故傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中都有避免卡緊的措施，嚴(yán)格控制閥芯、閥孔的制造精度，一般，閥芯和閥孔的圓柱度允差為0.3μm，表面粗糙度：閥芯為Ra0.2，閥孔為Ra0.4，兩者配合間隙為0.6～ 0.12μm，并在閥芯的適當(dāng)位置(靠近高壓區(qū)側(cè))上開設(shè)環(huán)形槽，寬0.5～1mm，深約0.5mm，且環(huán)形槽要與外圓保證同心。
　　2) 閥芯的精度允許時(shí)，可以磨順錐(即小端朝向高壓區(qū))，結(jié)構(gòu)允許的情況下，可以采用錐形臺肩，臺肩小端朝向高壓區(qū)，有利于閥桿徑向?qū)χ小?br/>　　3) 仔細(xì)清除芯上各臺肩及閥孔沉割槽邊上的毛刺。仔細(xì)清除熱處理件的氧化皮，且在轉(zhuǎn)序時(shí)利用工位器具防止零件磕碰。
　　4) 裝配過程中要防止零件磕碰，要注意清潔，各螺栓的預(yù)緊力要適當(dāng)，以防閥孔變形。
　　5) 要保證液壓系統(tǒng)的清潔度，防止油液被污染。
　　6) 提高閥體的鑄造質(zhì)量，減少閥芯的熱處理殘余應(yīng)力，防止彎曲變形。
　　7) 對于組合式換向閥，為了消除閥片間結(jié)合面平面度對卡緊的影響，可使其中一個(gè)面的中間部分低1～2μm，這既可減少閥孔的變形，又不致影響結(jié)合面的密封。其示意圖如圖1。

圖1：消除結(jié)合面平面度對卡緊影響的示意圖

3 實(shí)例
　　下面向讀者介紹一種平衡閥芯徑向壓力，防止液壓卡緊的結(jié)構(gòu)。
　　某整體式手動(dòng)多路換向閥中，全部內(nèi)腔和油道都是由機(jī)械加工而成，沒有鑄造腔室。這樣既可避免由于鑄造閥腔粘砂而導(dǎo)致的系統(tǒng)污染，又具有工藝簡單、制造成本低的特點(diǎn)。在該閥中，卸荷閥的控制油路受換向閥芯控制，見圖2。

圖2：整體式手動(dòng)多路換向閥

　　圖2所示為換向閥芯處在中立位置，卸荷閥處卸載狀態(tài)。當(dāng)換向閥芯下行至其臺肩全部擋住卸載孔a時(shí)，切斷了控制口的卸載通道。卸荷閥關(guān)閉，系統(tǒng)處工作狀態(tài)，此時(shí)換向閥芯處于“提升”位置。換向閥芯A-A截面上的3個(gè)均布小孔與卸載控制通道a相通，見圖3。由于小孔外端面積大于通道a的面積，所以高壓油的壓力均勻地作用在閥桿上，消除了閥桿由于單側(cè)受力而產(chǎn)生的卡緊，效果很好。

圖3：換向閥芯A-A截面