Phân tích cấu tạo van thủy lực, phân loại van thủy lực
Van thủy lực là bộ phận không thể thiếu trong cấu tạo bộ nguồn thủy lực
Là trung tâm của hệ thống thủy lực, bộ nguồn có khả năng ảnh hưởng rất lớn đến hoạt động của các thiết bị khác cũng như sự ổn định của hệ thống.
Bộ nguồn đóng vai trò cung cấp dầu hay áp suất đến máy bơm và các cơ cấu dẫn động như motor và xy lanh. Cấu tạo bộ nguồn thủy lực không thể thiếu các bộ phận dưới đây:
1. Động cơ
Đầu tiên, một bộ phận rất quan trọng trong bộ nguồn không thể thiếu phải kể đến đó là motor. Chức năng chính của motor đó là chuyển hóa điện năng thành cơ năng, tạo chuyển động quay để cho bơm hoạt động hiệu quả nhất.
Tùy vào nhu cầu của thiết bị, bơm thủy lực được sử dụng trong bộ nguồn có thể là bơm cánh gạt, bơm piston, bơm hướng tâm hoặc hướng trục. Hẳn bạn cũng đã biết, mỗi loại bơm sẽ chịu được một áp suất khác nhau, vì thế bạn cần nắm rõ máy móc của mình phù hợp với loại bơm nào để tránh tình trạng tốn kém chi phí.
Đúng như tên gọi của nó, thùng chứa dầu có tác dụng chứa đựng các chất thủy lực (nước, dầu,…). Hơn nữa, đây còn là nơi để lắng cặn, lọc và tản nhiệt cho dầu thủy lực, cung cấp dầu chất lượng nhất để bơm làm việc hiệu quả. Trên mỗi thùng dầu, sẽ luôn có một thước đo dầu để giúp bạn kiểm soát lượng dầu, nhằm bổ sung kịp thời khi cần thiết.
Các loại van là thành phần không thể vắng mặt trong hệ thống bộ nguồn thủy lực. Bạn có thể sử dụng van phân phối, van giảm áp, van tiết lưu hay van một chiều… tùy theo yêu cầu sử dụng.
Một số thiết bị khác
Một số phụ tùng phổ biến thường có trong bộ nguồn như: xy lanh thủy lực, mắt thăm dầu, cclọc dầu, nút xả dầu, nắp rót dầu, ống dẫn dầu,… 
Để dễ dàng cho người sử dụng van thủy lực, sau đây Máy & thiết bị SUMAC sẽ phân tích cho các bạn về:
Cấu tạo của van thủy lực và phân loại van thủy lực
- Phân loại các loại van thủy lực
Van hành trình (van dẫn hướng)
Van hành trình thủy lực có cùng ký hiệu, mô tả, và tác động như van hành trình khí nén. Trong loại van này, khi được tác động, pittông điều khiển sẽ đẩy theo hướng trục. Đối với các van hành trình lớn, công suất điện cẩn thiết để tác động van một cách trực tiếp là rất lớn. Vì thế, chỉ tác động bằng điện từ van điều khiển phụ gắn kế bên. Van phụ mở cho chất lỏng bị nén lưu thông tự do, và qua đó sẽ mở van chính
Khi tác động nam châm điện a, pittông của van phụ được đẩy về phía phải. Qua đó chất lỏng trong van phụ chảy từ p đến B và đi vào phía bên phải của van chính. Pittông của van chính chuyển sang phía trái và mở đường lưu thông từ p đến B và từ A đến T.
Van một chiều
Trong van một chiểu mở khóa được, tác dụng khóa có thể hủy bằng đấu nối điểu khiển
Pittông điều khiển ép đáy van hình côn trong van một chiều, làm giảm nhanh áp suất trong đấu nối B, khi đó pittông điều khiển có thể mở bộ phận khóa. Với van một chiều mở khóa được, xi lanh chịu tác động của lực từ bên ngoài có thể được ngưng hoạt động tại vị trí bất kỳ.
Van áp suất
Van áp suất thường bao gồm van điều chỉnh và van chuyển mạch (van tác động, van hai vị trí, van đóng-cắt). Thuộc về nhóm van điểu chỉnh áp suất là van giới hạn áp suất và van giảm áp. Hai loại van này duy trì áp suất cố định độc lập với tải trong hệ thống thủy lực. Van điều chỉnh áp suất bắt đẩu mở khi áp suất trong ống van đạt đến giá trị được điều chỉnh trước. Van điều khiển áp suất (van tiếp nối) chuyển mạch tiếp tục đến các xi lanh khác khi đạt đến áp suất cài đặt trước (Hình 1) hay ngắt máy bơm (Hình 1, trang 500). Các van sẽ mở khi áp suất tại bước trước đó của hệ điều khiển đạt đến áp suất chuyển mạch.
Khi áp suất đạt đến giá trị điều chinh với lò xo trong van điều chỉnh trước, van điều chỉnh trước mở. Do chất lỏng chảy ra và giảm lưu trong bộ phận khóa, lực đóng giảm lại. Van mở đường thông từ A đến B.
Van lưu lượng
Van lưu lượng được dùng để thay đổi lưu lượng của dòng chảy, chẳng hạn để điều chỉnh vận tốc của xi lanh hoặc số vòng quay của động cơ thủy lực. Van lưu lượng bao gổm van tiết lưu và van điều chỉnh lưu lượng.
Trong van tiết lưu, lưu lượng phụ thuộc vào tiết diện dòng chảy đi qua và áp suất chênh lệch P1 -P2 giữa hai đấu nối A và B.
Vì vậy van tiết lưu chỉ được sử dụng khi tải của pittông ít thay đổi hay khi việc thay đổi tốc độ của pittông trong điều kiện tải đổi chiều có thể chấp nhận được. Ống dẫn có đường kính nhỏ cũng tác động như van tiết lưu.Thí dụ, chúng được lắp trước áp kế nhằm bảo vệ áp kế trước áp suất va đập trong thiết bị thủy lực.
Van chỉnh lưu.
Chúng duy trì sự chênh lệch áp suất tại màng chắn độc lập với áp suất tại vị trí đấu nối p và B, do đó duy trì lưu lượng không đổi. Thí dụ, khi áp suất tại điểm đấu nỗi B bị giảm trong khi áp suất không thaỵ.đổi, dầu sẽ chảy qua van nhiều hơn.Tuy vậy áp suất giảm dần p3 giải thoát phía bên trái của pittông điều chỉnh. Pittông di chuyển về phía trái.Tại khe đầu vào của pittông điều chỉnh trở nên hẹp hơn. Áp suất p2 giảm cho đến khi khôi phục chênh lệch áp suất p2 – p3tại cánh bướm. Pittông điểu chỉnh tác động theo kiểu cân bằng áp suất. Lưu lượng, và qua đó là vận tốc, của pittông trở nên độc lập và không đổi với tải pittông
Độ lớn của dòng lưu lượng có thể thay đổi bằng cách chỉnh tiết diện của cánh bướm.
Van chỉnh lưu duy trì lưu lượng không đổi, độc lập với sự thay đổi tải trong xi lanh kết nối.
Van tỷ lệ
Các van hành trình, van lưu lượng và van áp suất, được coi là van tỷ lệ nếu trong đó đại lượng đẩu vào dạng analog (tương tự) hoặc digital (số) của tín hiệu điện tác động tương ứng (tỷ lệ) với tín hiệu thủy lực ở đẩu ra.
Vì thế, chẳng hạn như trong van hành trình tỷ lệ (Hình 3), nam châm tỷ lệ đẩy pittông điều chỉnh và qua đó mở dòng lưu lượng Q tương đương với cường độ dòng điện đã được hiệu chỉnh. Như thế cường độ dòng điện/trong cuộn dây và lưu lượng Q chảy qua van hành trình là tỷ lệ với nhau.
I= 0,5 A => Q = 12 l/phút
I = 1,5 A => Q = 36 l/phút .
Thông qua cảm biến hành trình và bộ điều chỉnh khuếch đại, vị trí chiếm giữ của pittông trong van được so sánh với giá trị yêu cẩu và nếu cẩn thiết sẽ được hiệu chỉnh.
Van tỷ lệ được dùng để tăng tốc nhẹ, hãm xi lanh và động cơ thủy lực, đồng thời điều chỉnh liên tục (vô cấp) áp suất và lưu lượng dòng chảy.
Nếu như bạn đã vận hành hệ thống thủy lực lâu năm. Hoặc đã từng xem hoặc tự mở hệ thống ra để thay thế – sửa chữa một chi tiết nào đó. Chắc hẳn bạn sẽ biết trong hệ thống luôn có một van điều tiết lượng ra vào của dầu thủy lực bên trong. Trên thân luôn có ký hiệu van thủy lực để biết được những yếu tố cần thiết trong hoạt động.
Vậy những ký hiệu đó nói lên điều gì? Chúng ta cùng tìm hiểu xem nó là gì và cách nó điều tiết dầu ra sao nhé.
1. Van thủy lực
Có lẽ trước khi biết các ký hiệu trên van thủy lực nó ám chỉ điều gì. Chúng ta cũng cần biết qua về van thủy lực là gì? Nó sẽ giúp bạn hiểu hơn và nhìn nhận về những phân tích trong ký hiệu mang trên mình nó nhanh và chuẩn hơn nhiều.
Van thủy lực (hydraulic valves) là một chi tiết máy giúp điều hướng chất lỏng bên trong hệ thống thủy lực về các thông số áp lực dòng chảy, mo men và chuyển động. Giúp cho chất lỏng thường là dầu trong máy thủy lực đi theo hướng mong muốn trong khi hoạt động với lực phun nhất định. Đảm bảo cho lượng dầu vào bên trong theo ý của người điều khiển.
Có rất nhiều loại van thủy lực trên thị trường hiện nay. Mỗi loại van có công dụng khác nhau. Tuy nhiên, nó thuộc ba nhóm chung chính nhưng khác nhau về kích cỡ. Khiến cho việc áp dụng chúng khác nhau mà thôi. Ba loại van đó là:
- Van điều chỉnh áp suất chất lỏng (dầu)
- Loại van điều chỉnh hướng.
- Van điều chỉnh lưu lượng (tỷ lệ).
Hãy cùng đi tìm hiểu chi tiết từng loại van này trước khi đi đến việc tìm hiểu ký hiệu van thủy lực chi tiết nhé.
2. các loại van thủy lực phổ thông hiện nay.
+ Van điều chỉnh áp suất
Trong nhóm van áp suất lại có ba loại van khác nhau. Tuy nhiên, thường gặp nhất sẽ là van an toàn. Chúng ta hãy cùng tìm hiểu qua về các loại van áp suất này nhé.
a/ Van an toàn (hay còn gọi là van điều áp, van điều chỉnh áp xuất)
Đây là loại van giúp cho hệ thống thủy lực chỉ cấp vào lượng dầu đủ với áp lực bên trong. Khi đạt đủ, van này sẽ đóng lại để ngăn chặn hệ thống bơm cấp thêm dầu vào bên trong. Tránh thừa dầu gây hư hỏng cho khoang chứa dầu nén hoặc quá lực trong quá trình di chuyển sinh công.
Thông thường van này có hai cửa dầu: một cửa nối với nguồn cấp/gây ra áp suất. Cửa kia nối về thùng chứa để xả bỏ dầu về thùng chứa. Lưu ý là lưu lượng xả bỏ qua van an toàn hầu như không phụ thuộc vào áp suất.
b/ Van tuần tự
Về bản chất và ký hiệu, van tuần tự không khác gì van an toàn nhưng nó có cách thức sử dụng cho mục đích khác. Người ta hay sử dụng van này như một van thường đóng NC để làm thay đổi áp suất làm việc ở hai nhánh làm việc khác nhau. Tức là sẽ có một áp suất chênh giữa hai nhánh làm việc trong cùng một hệ thống được gây ra bởi van tuần tự.
Khác với van an toàn, cửa dầu ra của van không nối với thùng dầu chứa. Mà nó được nối với mạch làm việc thứ hai.
c/ Van giảm áp.
Van giảm áp được xem như là van thường mở NO vì lấy tín hiệu điều khiển từ phía cửa dầu ra để cấp ra một áp suất nhỏ hơn áp suất nguồn cấp. Như vậy, van này được sử dụng khi muốn trích ra một áp suất nhỏ hơn áp suất làm việc cho một mục đích khác.
+ Bộ van điều chỉnh hướng
Van điều chỉnh hướng giúp cho dòng chảy của dầu như bắt đầu chảy, ngừng chảy hoặc đổi hướng đi của dầu theo mong muốn. Nó như một một cụm cổng vào điều tiết dòng chảy xuôi ngược vậy. Giúp cho dầu đi theo đúng chiều mong muốn được cấp vào.
Đây chính là van để đưa dầu ra vào trong quá trình máy thủy lực hoạt động. Chính bởi vậy, van thủy lực điều hướng này vô cùng quan trọng. Nó cũng quyết định nhiều về nhiệt độ sôi của dầu cũng như
Trong các hệ máy thủy lực nhiều cửa. Van lưu lượng này cực kỳ quan trọng. Nó điều tiết lượng dầu ra vào cho từng van để đảm bảo hoạt động linh hoạt, nhanh nhưng vẫn chuẩn xác ở từng nơi. Van này như cửa sông vậy. Cần xả lũ ở điểm nào sẽ mở cửa ở điểm đó theo lưu lượng mong muốn.
Trong máy móc nó chính là việc đưa dầu và rút dầu đến những nơi cần thiết.
Giờ chúng ta cùng đi tìm hiểu về ký hiệu van thủy lực xem nó nói lên điều gì nhé
3. Nguyên lý hoạt động của van thủy lực
Như đã phân tích ở trên. Van thủy lực không chỉ có một loại, nó có đến 3 nhóm phổ biến. Trong mỗi nhóm lại có các sản phẩm khác nhau. Nhưng nhìn chung, chúng đều có chức năng điều khiển chất lỏng là dầu bên trong hệ thủy lực vào một mục đích nhất định muốn đạt đến.
Khi bạn tìm hiểu xong về các ký hiệu van thủy lực thì bạn cũng biết. Nguyên lý hoạt động chung của chúng đều dựa trên việc cho dòng chảy chất lỏng đi qua hoặc không đi qua. Mỗi loại van sẽ cho nó đi qua theo một cách khác nhau. Với chức năng là đưa dầu thủy lực từ bồn chứa đến bộ phận cần để tạo lực nén sinh công cho mọi hoạt động của máy thủy lực.
Nó đảm bảo cho ba chức năng chính đó là:
- Đóng mở để cho dầu đi qua hoặc không đi qua.
- Điều tiết cho lưu lượng dầu ra vào theo ý muốn, theo lượng dầu và tỷ lệ dầu đặt trước.
- Phân chia, điều hướng dòng chảy của dầu.
Sau khi đã tìm hiểu về ký hiệu van thủy lực và các loại van. Chắc hẳn giờ đây bạn đã có một lượng kiến thức nhất định. Tuy nhiên, máy hoạt động tốt vẫn cần tìm hiểu
(Biên tập viên: Máy & thiết bị SUMAC, nguồn siêu tầm)
.png)
