Van một chiều thủy lực là gì?
Van một chiều thủy lực là thiết bị cho dầu đi qua theo một hướng và tự động chặn khi dầu có xu hướng chảy ngược. Van thường được tìm mua khi cần bảo vệ bơm, cách ly một nhánh dầu, hạn chế mất áp hoặc thay van cũ bị kẹt, rò ngược.
Danh mục tại Thủy Khí Điện hiện có van lắp trực tiếp trên đường ống, van lắp đế, van lắp chồng và van một chiều có điều khiển bằng áp suất pilot. Các dòng đã được xác minh gồm CIT, VUR, CRG, MCV và VRPE của Saintfon, Yuci Yuken. Mỗi dòng có nguyên lý điều khiển, mặt lắp và khả năng mở chiều ngược khác nhau nên không thể chỉ dựa vào kích thước cổng để lựa chọn.
Các loại van cần phân biệt
Van một chiều lắp ren được nối trực tiếp vào đường ống. Các dòng CIT và VUR trong danh mục thuộc nhóm này, phù hợp khi cần bố trí van độc lập trên một nhánh dầu. Khi thay thế phải kiểm tra đúng chuẩn ren, kích thước cổng, hướng dòng và không gian dành cho thân van.
Van một chiều lắp đế CRG được bắt bằng bu lông lên mặt đế, dầu đi qua các cửa bố trí trên bề mặt lắp. Cấu hình này giúp tổ chức cụm thủy lực gọn và giảm các đầu nối ren, nhưng đòi hỏi mặt đế, vị trí cổng, tâm lỗ bắt bu lông và gioăng làm kín phải tương thích.
MCV là van dạng module lắp chồng trong cụm van. Các cấu hình MCV-02P và MCV-03P được bố trí để kiểm soát chiều dòng dầu trên đường P. Vì vậy, ngoài kích cỡ danh nghĩa, người mua cần kiểm tra sơ đồ chức năng và tiêu chuẩn mặt lắp của cả van điện từ lẫn đế kết nối.
VRPE là van một chiều có điều khiển, lắp ren trên đường ống và có thêm cổng pilot X. Van vẫn khóa dầu theo chiều ngược khi chưa có tín hiệu, nhưng có thể được mở khóa bằng áp suất pilot ngoài để dầu từ phía cơ cấu chấp hành hồi về. Loại này khác van một chiều thông thường ở khả năng chủ động cho phép dòng ngược khi mạch cần chuyển động.
Nguyên lý đóng và mở dòng dầu
Ở van một chiều thông thường, lò xo ép phần tử đóng kín lên đế van. Khi chênh lệch áp suất theo chiều cho phép thắng lực lò xo và áp suất phía sau, van mở để dầu đi qua. Khi lưu lượng dừng hoặc áp suất phía sau cao hơn, phần tử đóng trở về vị trí kín và ngăn dầu hồi ngược.
Mức áp suất cần để bắt đầu mở van được gọi là áp suất mở. Chọn mức này quá cao có thể làm tăng tổn thất áp và khiến cơ cấu phản ứng chậm. Nếu chọn không phù hợp với yêu cầu duy trì áp hoặc điều kiện mạch, van có thể mở ngoài mong muốn.
Với van có điều khiển, áp suất tại cổng pilot tác động lên piston để đẩy phần tử khóa khỏi đế van. Dòng dầu khi đó có thể đi theo chiều vốn đang bị chặn. Mạch phải tạo đủ áp pilot trong đúng thời điểm; nếu không, xi lanh có thể hồi chậm, không hồi hoặc chuyển động giật.
Những tình huống sử dụng tiêu biểu
Van một chiều có thể lắp sau bơm để hạn chế dầu từ đường áp suất chảy ngược khi bơm dừng. Trong mạch có nhiều nhánh, van giúp cách ly nhánh cần giữ áp với phần còn lại của hệ thống. Dạng lắp đế hoặc module phù hợp khi thiết bị được tổ chức thành cụm van trên bộ nguồn.
Khi cần khóa đường dầu tại xi lanh hoặc mô tơ nhưng vẫn phải mở chiều hồi theo lệnh điều khiển, cần cân nhắc loại có pilot thay vì van một chiều thông thường. Tuy nhiên, van một chiều có điều khiển và van cân bằng không mặc nhiên thay thế cho nhau. Mạch nâng hạ chịu tải kéo có thể cần chức năng điều khiển tải và chống chạy vượt mà van một chiều pilot đơn thuần không cung cấp.
Cách chọn van phù hợp với hệ thống
Trước hết cần xác định dòng dầu nào được phép đi qua và dòng nào phải bị chặn. Đối với loại có điều khiển, phải xác định thêm nguồn lấy áp pilot, cổng được mở khóa và áp suất có thể tạo ra tại cổng điều khiển.
Lưu lượng qua van phải được đối chiếu với lưu lượng thực tế của nhánh dầu. Van quá nhỏ gây sụt áp, sinh nhiệt và làm chậm cơ cấu. Áp suất cho phép của van phải phù hợp với áp suất lớn nhất có thể xuất hiện trong mạch, không chỉ áp suất vận hành thông thường.
Kiểu lắp là điều kiện tương thích trực tiếp. Với van lắp ren, cần kiểm tra đúng ký hiệu G, Rc hoặc chuẩn ren khác; đường kính gọi thông dụng không đủ để kết luận hai cổng lắp được với nhau. Với van lắp đế và lắp chồng, cần đối chiếu kích thước mặt lắp, sơ đồ cổng, vị trí lỗ và gioăng làm kín.
Áp suất mở ảnh hưởng đến thời điểm van bắt đầu cho dầu đi qua. Riêng van có điều khiển còn phải kiểm tra tỷ lệ pilot, áp suất mở khóa và khả năng giải phóng áp ở phía tải. Không nên kết luận hai model thay thế được nhau chỉ vì cùng lưu lượng hoặc cùng cỡ ren.
Lưu ý khi mua mới và thay thế
Van phải được lắp đúng chiều mũi tên hoặc ký hiệu cổng trên thân. Dầu bẩn có thể làm phần tử đóng kẹt hoặc không kín, dẫn đến rò ngược và giảm khả năng duy trì áp. Nếu xi lanh vẫn tụt, cần kiểm tra cả van, phớt xi lanh, van phân phối và các mối nối thay vì mặc định van một chiều là nguyên nhân duy nhất.
Khi cần tư vấn, khách hàng nên gửi cho Thủy Khí Điện mã đầy đủ trên van cũ, ảnh nhãn và các mặt cổng, sơ đồ mạch, kiểu lắp, chuẩn ren, lưu lượng, áp suất làm việc cùng yêu cầu khóa hoặc mở dòng.
Câu hỏi thường gặp về van một chiều thủy lực
Van một chiều thông thường có mở được chiều dầu hồi không?
Không, chiều bị khóa chỉ mở khi kết cấu van có cơ cấu điều khiển phù hợp. Nếu hệ thống cần chủ động cho dầu hồi, phải xem xét van một chiều có pilot và kiểm tra điều kiện tạo áp mở khóa.
Van một chiều có điều khiển có giống van chống lún không?
Hai tên gọi có thể được dùng gần nhau trong một số ứng dụng giữ xi lanh, nhưng không nên mặc định mọi sản phẩm đều giống nhau. Cần đối chiếu sơ đồ thủy lực, số đường khóa, cổng pilot, tỷ lệ pilot và nhiệm vụ điều khiển tải của từng van.
Van cùng cỡ ren có thể thay trực tiếp cho nhau không?
Chưa chắc. Ngoài kích thước cổng còn phải kiểm tra chuẩn ren, chiều dòng, lưu lượng, áp suất, áp suất mở, kích thước thân và chức năng pilot nếu có.
Vì sao lắp van một chiều xong cơ cấu chuyển động chậm?
Nguyên nhân có thể là van chọn quá nhỏ, áp suất mở cao, lắp ngược chiều hoặc đường dầu bị cản. Với van có pilot, áp điều khiển không đủ hoặc áp phía tải chưa được giải phóng cũng có thể khiến van mở không hoàn toàn.
Van một chiều có thay được van cân bằng thủy lực không?
Không thể thay thế chỉ dựa trên chức năng ngăn dầu chảy ngược. Van cân bằng còn được dùng để kiểm soát tải và hạn chế cơ cấu chạy vượt; việc thay đổi phải dựa trên sơ đồ mạch và đặc tính vận hành thực tế.
Xi lanh vẫn tụt khi van đã đóng có phải van bị hỏng không?
Có thể, nhưng chưa đủ căn cứ để kết luận. Hiện tượng này còn có thể do rò nội bộ trong xi lanh, van phân phối, đường pilot hoặc mối nối, vì vậy cần cô lập và kiểm tra từng vị trí trong mạch.