Van cân bằng thủy lực là 1 thiết bị thủy lực công nghiệp khá thân quen với dân kỹ thuật. Đối với những người mới tiếp cận thì chắc hẳn sẽ có nhiều câu hỏi, thắc mắc về nó: Cấu tạo, nguyên lý, công dụng. Nếu bạn cũng đang tìm hiểu về thiết bị này thì hãy cùng Thủy Khí Điện khám phá trong bài tổng hợp ngày hôm nay nhé.
Van cân bằng thủy lực là gì?
Trong hệ thống thủy lực, chúng ta có rất nhiều van để tạo nên 1 hệ thống cơ cấu điều khiển dòng chất phục vụ cho nhu cầu hoạt động. Chúng ta có thể kể đến 1 số loại van: van 1 chiều, van tiết lưu, van điện từ dầu, van an toàn, van xả tràn, van cân bằng, van tuần tự…
Van cân bằng thủy lực là 1 loại van được dùng để điều chỉnh áp lực trong mạch. Van không chỉ làm ổn định áp lực trong mạch mà còn làm đối trọng với 1 tải trọng mà ở đó van tạo ra 1 áp suất để cân bằng với 1 tải trọng. Mục đích là không cho nó xê dịch, di chuyển khi mạch đang tạm nghỉ do tác động của trọng lượng.
Khi vận hành hệ thống thì con người sẽ muốn điều chỉnh lưu lượng, áp suất tại hệ thống nóng, hệ thống lạnh, hệ thống phân phối sao cho điều chỉnh áp suất và lưu lượng được chính xác thì van cân bằng này sẽ giúp đo, cài đặt được mức áp suất và lưu lượng dòng theo ý muốn.
Hydraulic counterbalance valve đo và điều chỉnh sao cho thông số áp và lưu lượng để cân bằng được thủy lực tại các nhánh của hệ thống. Nhờ có vậy mà còn người tính toán được thông số dòng, tổn thất áp lực và cài đặt những giá trị phù hợp trong các nhánh, tạo điều kiện để cân bằng hệ thống, làm việc tốt và năng suất cao.
Những van này sẽ được lắp tại đường dầu trở về hoặc đường cấp dầu của hệ thống cùng với những van bướm thủy lực điều khiển điện.
Phân loại van cân bằng thủy lực
Người ta có thể phân chia van cân bằng thủy lực thành 2 loại đó là van thông thường và van có điều khiển dựa trên chính cấu tạo và nguyên lý vận hành.
Van cân bằng kiểu thông thường
Ký hiệu
Cấu tạo
Loại van này có cấu tạo gồm các bộ phận như:
+ Vít điều chỉnh
+ Đầu cấp vào van
+ Đầu ra van
+ Bi trụ
+ Lò xo
Nguyên lý hoạt động
Khi chất lỏng là dầu nhớt đi vào cửa T với 1 áp suất xác định là P1 thì áp này cao, vượt qua mức áp suất định mức gây ra do có sự xuất hiện của lò xo van 1 chiều. Nó sẽ thắng lực gây ra bởi lò xo, lúc này cửa của van mở. Dầu, nhớt, chất lỏng thủy lực sẽ được dẫn đến xi lanh.
Lúc mạch thủy lực dừng làm việc, dòng lưu chất đi từ cửa P vào với áp suất gọi là P2, nó bị chặn lại do có van 1 chiều. Áp suất P2 tăng, vượt qua áp suất định mức được tạo ra do lò xo của van thủy lực an toàn. Áp này thắng được áp do lò xo tạo ra nên cửa vào van sẽ mở, chất lỏng được đi ra và dẫn về bể chứa. Tại đây, dầu nhớt được lọc sạch, làm mát để chuẩn bị cho chu trình tiếp theo.
Van cân bằng có điều khiển
Ký hiệu
Cấu tạo
Van có cấu tạo gồm: lò xo, vít điều chỉnh, cửa cấp vào, cửa xả ra, cửa điều khiển và bi trụ.
Nguyên lý hoạt động
Nguyên lý làm việc của van cân bằng có điều khiển không khác nhiều so với loại thông thường. Điểm khác mà chúng ta cần lưu ý là khi có tín hiệu điều khiển thì cũng là lúc chất lỏng đi vào cửa điều khiển, con trượt sẽ di chuyển lên trên. Áp lực của chất lỏng, dầu nhớt tăng dần lên sẽ thắng được trở lực của lò xo tạo ra của van an toàn thì van sẽ thay đổi trạng thái từ đóng sang mở.
Ưu nhược điểm van cân bằng thủy lực
+ Van được linh hoạt khi sử dụng cho nhiều hệ thống khác nhau.
+ Chi phí đầu tư cho van lúc đầu sẽ cao tuy nhiên chi phí vận hành thấp, ít hỏng hóc nên sẽ bù vào.
+ Van làm việc tự động nên không chỉ đảm bảo được độ chính xác cao mà còn tiết kiệm được thời gian, sức lực và nhân công.
+ Tự động cân bằng được lưu lượng của dòng chất.
+ Quá trình hoạt động van có thể giúp con người tiết kiệm được năng lượng 1 cách tối ưu nhất.
+ So với nhiều loại van khác thì hydraulic counterbalance valve vượt trội hơn về khả năng tiết kiệm thời gian, năng lượng nhân công.
Tất nhiên, bên cạnh những ưu điểm thì van cũng sẽ có 1 số nhược điểm mà các hãng cũng sẽ phải nghiên cứu để khắc phục. Đó là van dễ bị bám chất bẩn nên cần phải vệ sinh định kỳ nhất là trong những hệ thống làm việc liên tục, môi trường ngoài trời.
Mặc dù có rất nhiều ưu điểm nhưng loại van này cũng có nhược điểm là chúng khó kiểm tra sự chênh áp của van, dễ bị bám bụi và chất bẩn.
Ứng dụng Hydraulic counterbalance valve
Trên đây là 1 ví dụ về công dụng của van cân bằng trong hệ thống thủy lực có xy lanh. Người ta dựa vào chức năng của xi lanh để tính toán và cân nhắc vị trí lắp đặt van trong hệ thống.
Van cân bằng sẽ tham gia giữ cho chấp hành (xi lanh dầu thủy lực) ở yên vị trí, không thay đổi và đảm bảo tải trọng khi mạch thủy lực dừng làm việc. Điều này rất quan trọng vì nó bảo vệ cho xi lanh và cả hệ thống được an toàn, tránh sự cố nguy hiểm khi xi lanh làm việc với tần suất nhanh, tải trọng lớn.
Hy vọng trong các chuỗi bài viết tiếp theo về van, thiết bị hệ thống thủy lực sẽ được các bạn đón đọc và đóng góp ý kiến để TKĐ hoàn thiện hơn nữa.
