Van điều khiển lưu lượng thủy lực là gì?
Van điều khiển lưu lượng thủy lực dùng để thay đổi hoặc phân phối lượng dầu đi qua mạch, từ đó kiểm soát tốc độ của xi lanh, mô tơ thủy lực hoặc hỗ trợ đồng bộ hai cơ cấu chấp hành. Thiết bị thường được tìm mua khi lắp mới bộ nguồn, cần điều chỉnh tốc độ tiến – lùi, thay van cũ hoặc xử lý tình trạng cơ cấu chuyển động quá nhanh, không đều.
Danh mục tại Thủy Khí Điện gồm van tiết lưu nối ren, van tiết lưu một chiều, van module lắp chồng, van điều khiển lưu lượng có cơ cấu cam và van chia – hợp dòng. Mỗi nhóm giải quyết một yêu cầu khác nhau, vì vậy không nên chọn chỉ theo cỡ ren hoặc lưu lượng danh nghĩa.
Các loại van cần phân biệt
Van tiết lưu nối ren được lắp trực tiếp trên đường ống. Các dòng KC và LA trong danh mục tích hợp van một chiều: dầu bị điều tiết ở một hướng nhưng có thể đi qua nhánh van một chiều ở hướng ngược lại. Cấu hình này phù hợp khi cần kiểm soát tốc độ ở một chiều và giảm cản trở dòng hồi ở chiều còn lại.
Van HFKC của HDX và FKC của Sanli sử dụng núm chỉnh kết hợp cơ cấu cam tác động cơ khí. Ngoài lưu lượng, khi thay loại van này cần kiểm tra hướng tác động cam, vị trí cổng dầu và kích thước lắp. Không nên chọn theo hình dáng bên ngoài vì các phiên bản có thể khác dải điều chỉnh và áp suất làm việc.
Van module lắp chồng được bố trí trong cụm van thay vì nối rời bằng đường ống. MTCV của Saintfon có các cấu hình điều chỉnh đường A, đường B hoặc cả hai đường; MSW của Yuci Yuken điều chỉnh độc lập hai đường A và B. Loại module giúp cụm van gọn, nhưng phải đúng chuẩn mặt lắp, vị trí P, T, A, B và sơ đồ tiết lưu. Cùng kích thước thân không đồng nghĩa có thể lắp thay cho nhau.
Van chia – hợp dòng Saintfon FD-10W-04 không phải van tiết lưu chỉnh tay. Van tự phân chia dòng dầu chính sang hai nhánh và hợp hai dòng hồi về một đường, hỗ trợ hai xi lanh hoặc hai mô tơ chuyển động đồng đều hơn. Tỷ lệ chia dòng được xác định bởi cấu hình bên trong, không điều chỉnh bằng núm bên ngoài.
Lưu lượng được kiểm soát như thế nào?
Ở van tiết lưu, núm hoặc vít chỉnh làm thay đổi tiết diện đường dầu. Tiết diện nhỏ hơn làm giảm lưu lượng và cơ cấu chấp hành chạy chậm hơn; mở lớn hơn cho phép lưu lượng tăng và cơ cấu chạy nhanh hơn. Sự thu hẹp dòng chảy đồng thời tạo chênh lệch áp suất và có thể phát sinh nhiệt.
Van tiết lưu thông thường không nên được mặc định là van bù áp. Khi tải, áp suất hoặc độ nhớt dầu thay đổi, lưu lượng thực tế và tốc độ cơ cấu có thể thay đổi dù vị trí núm chỉnh vẫn giữ nguyên. Nếu ứng dụng yêu cầu tốc độ ổn định khi tải biến động, cần kiểm tra rõ van có cơ cấu bù áp hay không thay vì chỉ dựa vào tên “van điều khiển lưu lượng”.
Với van tiết lưu một chiều, chiều lắp quyết định hướng nào bị hạn chế và hướng nào được đi qua van một chiều. Riêng những mã MSW ký hiệu X trong danh mục sử dụng cấu hình tiết lưu đường dầu ra. Không nên suy rộng cấu hình này cho mọi loại van nếu chưa kiểm tra ký hiệu mạch.
Tình huống sử dụng phù hợp
Trong mạch xi lanh, van có thể được dùng để đặt tốc độ tiến và lùi khác nhau, làm chậm hành trình công tác hoặc hạn chế va đập cuối hành trình. Với mô tơ thủy lực, việc điều chỉnh lượng dầu giúp thay đổi tốc độ quay trong phạm vi làm việc của mạch.
Dạng module phù hợp với bộ nguồn và cụm van cần bố trí gọn, đặc biệt khi phải điều chỉnh riêng đường A và B. Van chia – hợp dòng được cân nhắc khi hai xi lanh nâng hạ hoặc hai mô tơ cần chuyển động tương đối đồng bộ. Tuy nhiên, van chia dòng cơ khí không thay thế hoàn toàn hệ thống cảm biến và điều khiển vòng kín trong ứng dụng đòi hỏi sai số đồng bộ rất thấp.
Cách chọn van điều khiển lưu lượng thủy lực
Trước hết, cần xác định đúng nhiệm vụ: hạn chế lưu lượng ở cả hai hướng, tiết lưu một chiều và hồi tự do, chỉnh riêng hai đường A/B hay chia một dòng dầu cho hai cơ cấu. Chọn sai chức năng có thể làm tốc độ không đúng yêu cầu hoặc cản dòng dầu ở chiều cần hồi nhanh.
Lưu lượng phải được đối chiếu với lưu lượng thực tế qua vị trí lắp, không chỉ với lưu lượng tối đa của bơm. Van quá nhỏ dễ tạo sụt áp lớn và làm dầu nóng; van có dải điều chỉnh quá rộng so với nhu cầu có thể khó tinh chỉnh ở lưu lượng thấp. Áp suất cho phép của đúng model cũng phải phù hợp với áp suất lớn nhất có thể xuất hiện tại vị trí đó.
Với van nối ren, cần xác định chính xác cỡ và chuẩn ren như G hoặc PT theo tài liệu của sản phẩm. Với van module, phải kiểm tra chuẩn mặt lắp, kích thước, sơ đồ cổng dầu và thứ tự lắp chồng. Khi thay van cũ, cần đối chiếu toàn bộ mã, hậu tố, ký hiệu chiều tiết lưu, kích thước thân và vị trí lỗ bắt bu lông; cùng cỡ kết nối chưa đủ để kết luận tương thích.
Dầu bẩn có thể làm kẹt khe tiết lưu hoặc con trượt chia dòng. Vì vậy, tình trạng lọc dầu, độ nhớt và nhiệt độ vận hành cũng cần được xem xét, nhất là khi hệ thống yêu cầu lưu lượng nhỏ hoặc đang có hiện tượng tốc độ dao động.
Tư vấn chọn và thay thế van
Khi cần tư vấn, khách hàng nên gửi cho Thủy Khí Điện mã đầy đủ và ảnh nhãn van, ảnh mặt lắp hoặc cổng ren, lưu lượng bơm, áp suất làm việc, sơ đồ mạch và yêu cầu tốc độ của xi lanh hoặc mô tơ. Với van chia dòng, cần cung cấp thêm thông tin về hai cơ cấu chấp hành và mức độ đồng bộ mong muốn.
Câu hỏi thường gặp về van điều khiển lưu lượng thủy lực
Van điều khiển lưu lượng có thay thế van điều khiển áp suất được không?
Không. Van lưu lượng chủ yếu tác động đến tốc độ chuyển động, còn van áp suất dùng để giới hạn hoặc điều chỉnh áp suất và lực. Mạch thủy lực thường cần phối hợp cả hai nhóm van.
Vì sao xi lanh vẫn thay đổi tốc độ sau khi đã chỉnh van?
Nguyên nhân có thể là tải hoặc nhiệt độ dầu thay đổi, van không có bù áp, bơm cấp lưu lượng không ổn định hoặc dầu bị nhiễm bẩn. Cần kiểm tra cả mạch thay vì chỉ tiếp tục siết núm chỉnh.
Van tiết lưu một chiều khác van một chiều thông thường thế nào?
Van tiết lưu một chiều vừa hạn chế lưu lượng theo một hướng vừa cho dầu đi qua nhánh van một chiều ở hướng ngược lại. Van một chiều thông thường chủ yếu ngăn dòng chảy ngược và không dùng để chỉnh tốc độ.
Có thể thay van cũ bằng loại có cùng cỡ ren không?
Không thể kết luận chỉ từ cỡ ren. Cần đối chiếu áp suất, lưu lượng, chiều tiết lưu, sơ đồ cổng, dải điều chỉnh và kích thước lắp; với van module còn phải đúng chuẩn mặt lắp.
Van chia – hợp dòng có làm hai xi lanh đồng bộ hoàn toàn không?
Không phải trong mọi điều kiện. Độ đồng bộ còn chịu ảnh hưởng của tải, rò rỉ, kích thước và tình trạng hai xi lanh. Ứng dụng yêu cầu độ chính xác cao có thể cần cảm biến và hệ thống điều khiển bổ sung.