Van thủy lực là gì? Nguyên lý, phân loại và cách chọn van dầu

Chắc chắn những kiến thức về van thủy lực như nguyên lý, cách phân loại và lựa chọn sẽ giúp khách hàng tự tin khi có nhu cầu lắp đặt và sử dụng thiết bị này. Vậy nên các bạn đừng bỏ lỡ bài viết ngày hôm nay của chúng tôi nhé! Tuy chỉ là kiến thức tổng hợp nhưng sẽ rất bổ ích đấy.

van thủy lực

Van thủy lực là gì?

Hệ thống thủy lực đã không còn quá xa lạ với chúng ta nữa. Nó tham gia vào trong các dây chuyền sản xuất, gia công, chế biến công nghiệp và đảm nhận những công việc nặng nhọc, độc hại mà sức người không thể hoàn thành được.

Trong hệ thống đó, bên cạnh những thiết bị chấp hành, thiết bị nguồn hay phụ kiện thì cần có thiết bị đóng vai trò cơ cấu là: Van dầu thủy lực.

Van thủy lực chính là một thành phần cấu thành hệ thống truyền động, giúp đồng nhất trong việc kiểm soát: momen, lực và chuyển động. Sự kết hợp của các loại van trong hệ thống sẽ đảm bảo cho việc vận hành được ổn định, năng suất và an toàn.

Van dầu thủy lực có thể hoạt động dựa trên điện từ, lực cơ học, áp suất chất lỏng và người ta phân chia thành nhiều loại: Van tuần tự, van khống chế hành trình, van chỉnh áp, van giảm áp, van 1 chiều, van chống lún, van điện từ thủy lực, van gạt tay dầu…

Tùy theo thiết kế, cấu trúc của hệ thống mà số lượng van được lắp đặt có thể là một van hoặc vài chục van tại đường ống hay các vị trí khác nhau với cấu tạo và chức năng khác nhau. Ví dụ như: Mạch đơn giản thì có thể sử dụng van điều khiển hướng gạt tay, van giảm áp để bảo vệ bơm kết hợp với hệ thống truyền động. Mạch phức tạp thì sử dụng nhiều van hơn như các van tiết lưu, van an toàn… Tất cả đều phục vụ cho hoạt động của 1 xi lanh dầu duy nhất.

Chất liệu của van thường là: inox, thép, đồng, sắt mạ, nhựa… Chúng được sử dụng bởi có thể tăng độ cứng cáp, chống va đập cho thiết bị. Đặc biệt, sử dụng trong môi trường thủy lực nên cần có khả năng chống ăn mòn, oxi hóa tốt.

van dầu thủy lực

Mua ngay trên
Shopee

Nguyên lý hoạt động của van thủy lực

Tất cả các van thủy lực đều có chức năng điều khiển, phân phối dòng dầu, áp suất trong hệ thống thủy lực để phục vụ cho mục đích cụ thể của người dùng. Các van sẽ hoạt động dựa trên nguyên lý: Cho hoặc không cho dòng chất lỏng thủy lực đi qua. Tùy theo cấu trúc của van mà cách thức cho dòng chất đi qua sẽ khác nhau.

Cụ thể, van thủy lực thực hiện 3 chức năng chính:

+ Phân chia dòng chảy, điều hướng dòng chảy chất lỏng đi đúng theo yêu cầu.

+ Cung cấp hoặc ngăn chặn dòng dầu thông qua hoạt động đóng mở cửa van.

+ Điều tiết lượng dầu theo yêu cầu, điều chỉnh áp suất sao cho phù hợp với tỷ lệ đã được cài đặt trước.

Các loại van thủy lực

Người ta sẽ phân hàng trăm loại van thủy lực hiện có trên thị trường thành 3 nhóm chính đó là: van điều khiển áp suất thủy lực, van điều khiển hướng thủy lực van điều khiển dòng chảy…

Van điều khiển hướng (Directional control valves)

Van 1 chiều thủy lực

Van thủy lực một chiều sẽ thực hiện nhiệm vụ điều hướng dòng chảy đi theo 1 chiều nhất định, phòng tránh việc dầu chảy ngược gây sự cố cho bơm. Không những vậy, nó còn mang đến lợi ích khác cho hệ thống đó là khi bơm bị tụt áp. Van 1 chiều sẽ được lắp đặt tại vị trí trước bơm, ngăn chặn hiệu quả dòng dầu về bơm, không để hỏng hóc nặng hơn. Van này còn hạn chế sự rò rỉ trên đường ống dẫn lưu chất, tránh tổn thất áp và lưu lượng dầu.

Đặc điểm chung của van 1 chiều thủy lực đó là đều được thiết kế đơn giản, nhỏ gọn và không cồng kềnh để lắp đặt trên các hệ thống ống dẫn. Người ta phân chia van này thành 2 loại đó là: Van dạng cửa xoay dùng cho các ống dẫn lưu chất nhiều lớp, van dạng trượt chuyên dùng cho ống dẫn dầu dầu nằm ngang.

van 1 chiều thủy lực

Van thủy lực 3/2

Van thủy lực 3/2 là loại van đơn giản nhất hiện nay với cấu tạo gồm 3 cửa van: xả, cấp và làm việc. Van có 2 vị trí.

Ở trạng thái 1, dầu được cấp lên khoang trái còn khoang phải không có dầu. Xi lanh được cấp dầu vào và khi dầu hồi về thùng chứa thì nó chỉ có thể sinh công 1 lần nên van 3/2 thường dùng để điều khiển xi lanh dầu 1 chiều.

Van thủy lực 4/2

Van 4/2 thủy lực sẽ có 2 vị trí trái phải nhưng lại có đến 4 cửa van: 1 cửa vào, 2 cửa làm việc và 1 cửa xả.

Hoạt động phân phối và điều khiển dòng dầu của van sẽ phụ thuộc vào lực điện từ được cung cấp từ coil điện hay là lực cơ học từ tay gạt.

van thủy lực điều hướng

Van thủy lực 4/3

Trong một số hệ thống làm việc thì van dầu thủy lực 4/3 lại được sử dụng nhiều để có thể điều khiển dầu vào các buồng xi lanh kịp thời. Van sẽ có 3 vị trí: trái, giữa, phải và 4 cửa dầu lần lượt là: 1 cửa vào từ bơm P, 1 cửa xả T và 2 cửa làm việc A và B.

T là cửa xả dầu hết năng lượng để về thùng chứa. P là là cửa dầu từ nguồn bơm. Còn cửa A và B sẽ tùy thuộc vào vị trí làm việc của trục van mà dầu sẽ đi từ cửa P vào cửa A hay cửa hoặc dầu hồi về cửa T thông qua cửa A hay cửa B.

Ở trạng thái 1, lò xo trong van đẩy lõi van về vị trí giữa. Cửa P và T đóng nghĩa là dầu sẽ không được cấp và xả và xi lanh sẽ không chuyển động. Ở trạng thái 2 và trạng thái 3 khi lõi van được lò xo đẩy về phía bên trái hoặc phải, các cửa van sẽ được nối với nhau. Tùy vào đó là ở bên trái hay phải mà hành trình dầu trong van sẽ được cấp lên cơ cấu hay chảy về thùng chứa.

Người ta sẽ phân chia van 4/3 thành các loại dựa trên trạng thái ở giữa. Đó là van 4/3 khi lõi ở vị trí trung gian cửa P và T đóng, van 4/3 khi lõi ở vị trí giữa có cửa T và P mở.

Ví dụ như trong 1 số hệ thống cần tránh tăng áp suất đường hút thì dầu phải được bơm lên P và tới cửa A để về bể nên cần loại van 4/3 có cửa PT mở. Nếu người dùng muốn xi lanh đứng yên khi nâng hoặc cẩu vật nặng lên cao thì chắc chắn nên dùng van 4/3 có cửa PT đóng.

Van thủy lực 5/2

Đây chính là loại van điều khiển hướng thông dụng nhất hiện nay. Cấu tạo của van cũng tương tự như với các loại van được chúng tôi nhắc ở trên.

Đặc điểm của van gồm 2 vị trí làm việc trái phải để tạo nên nguyên lý vận hành của cơ cấu và 5 cửa van bao gồm: 2 cửa xả, 2 cửa làm việc và 1 cửa vào.

Khi van ở vị trí bên trái, dầu sẽ được cung cấp ở cửa vào để đưa khí vào bên trong xi lanh sinh công. Sau khi đã hoàn thành nhiệm vụ, khí sẽ được thoát ra ngoài thông qua cửa xả. Tương tự như với vị trí bên phải còn lại.

Người ta sử dụng van 5/2 bởi vì đa số các xi lanh khi làm việc đều phải tiến lùi liên tục, ít sử dụng vị trí giữa (trung gian).

nguyên lý hoạt động của van phân phối 5/2

Van thủy lực 5/3

Đặc điểm của loại van dầu thủy lực 5/3 đó là có đến 5 cửa van: 2 cửa xả dầu, 2 cửa làm việc và 1 cửa dầu vào cùng với 3 vị trí: trái, phải, giữa. Sử dụng van thủy lực 5/3 sẽ giúp khách hàng có thể điều khiển xi lanh dầu 2 chiều làm việc một cách linh hoạt: tiến, lùi, dừng.

Tùy theo nhu cầu điều khiển cơ cấu truyền động mà khách hàng có thể lựa chọn loại van có số cửa, số vị trí phù hợp.

Van điều khiển áp suất (Pressure controls valves)

Nhóm van Pressure controls valves sẽ được phân chia thành các loại: giảm áp, tuần tự, an toàn, cân bằng…

Van giảm áp thủy lực

Tên tiếng anh của loại van này đó là: perssure reduccing valves. Chức năng duy nhất của van này đó là làm giảm áp suất từ nguồn cấp để phục vụ cho cùng một lúc nhiều thiết bị khác nhau. Đây cũng chính là điểm khác nhau để phân biệt giữa van an toàn và van giảm áp.

Nguyên tắc làm việc của loại van này đó là: Áp suất ở cửa ra của van luôn luôn nhỏ hơn so với áp suất ở cửa vào.

van giảm áp và van an toàn

Van an toàn thủy lực

Van an toàn là một thiết bị thủy lực bảo vệ cho sự an toàn, ổn định của cả hệ thống, trạm nguồn khỏi áp suất cao. Người ta sẽ cài đặt mức áp suất giới hạn lớn nhất của mạch để hệ thống không bị quá áp.

Ở trạng thái bình thường, các rilief valves sẽ luôn luôn đóng. Khi áp suất vào cao, đạt mức cài đặt thì van sẽ mở cửa để dòng dầu chảy về thùng chứa. Lúc này, áp suất sẽ giảm. Chính vì thế mà nhiều nơi gọi nó là van tràn thủy lực, van xả tràn. Song song với chức năng giảm áp thì van này còn giúp hiệu suất làm việc của trạm nguồn… đạt yêu cầu.

Van cân bằng thủy lực

Tên tiếng anh của nó là counterbalance valves, nhiệm vụ của nó là tạo ra 1 áp suất đối xứng sao cho cân bằng với tải trọng để ngăn chặn việc dịch chuyển khi mạch nghỉ. Bởi vì do ảnh hưởng của trọng lượng mà các tải sẽ xê dịch khi mạch thủy lực nghỉ hoặc tạm dừng.

van cân bằng thủy lực

Van tuần tự thủy lực

Nếu bạn cần thiết lập hệ thống thủy lực hoạt động có tuần tự, thiết bị chấp hành hoạt động trước sau theo ý muốn thì cần phải sử dụng van tuần tự thủy lực (presure sequence valves). Thứ tự trước sau của cơ cấu bị tác động sẽ phụ thuộc vào áp lực đạt mức đã được cài đặt trước.

Cấu tạo của van tuần tự sẽ bao gồm: 1 bi trụ, cửa dầu vào, lò xo, cửa dầu ra, vít điều chỉnh. Van sẽ được phân chia thành 2 loại: Van tuần tự tác động trực tiếp và van tuần tự tác động gián tiếp.

Van điều khiển dòng chảy (Van tiết lưu – Flow control valves)

Ngoài cái tên van điều khiển dòng chảy thì chúng ta có thể gọi nó là van tiết lưu thủy lực, chức năng của nó là điều khiển dòng lưu chất qua van, đáp ứng nhu cầu làm việc của các thiết bị trong hệ thống hoặc bộ nguồn thủy lực.

Hoạt động của nó chính là giảm hoặc tăng độ mở tai vị trí điều chỉnh thông qua 1 trục vít vặn. Nếu độ mở ngày càng lớn thì lưu lượng qua van càng nhiều và ngược lại với độ mở nhỏ thì lưu lượng dòng chất đi qua càng ít. Với van này, người dùng có thể điều chỉnh được tốc độ của chấp hành mà cụ thể là xi lanh hoặc các bộ truyền động thủy lực. Áp suất trước điểm điều chỉnh và áp suất sau điểm điều chỉnh sẽ chênh lệch và người ta gọi đó là độ giảm áp suất. Thông qua con số này mà người ta xác định được tốc độ dòng chảy qua van điều khiển dòng chảy tại 1 giá trị đã được cài đặt trước đó.

Nếu áp lực của dòng chất giảm và đi qua điểm điều chỉnh không đổi thì lưu lượng dòng chất đi qua cũng sẽ giữ nguyên nên các xi lanh có thể giữ vận tốc ổn định.

Xem thêm bài viết: Giải thích các loại ký hiệu van khí nén, van thủy lực

Cách lựa chọn van thủy lực

Việc lựa chọn van dầu thủy lực dùng trong hệ thống thủy lực luôn là vấn đề đau đầu của nhiều khách hàng nhất là khi có rất nhiều loại van thủy lực khác nhau.

+ Đầu tiên là phải xác định được van cần tìm thuộc loại van phân phối, van điều khiển dòng chảy hay van áp suất. Trên mỗi 1 thiết bị đều sẽ được hiển thị đầy đủ model, hãng sản xuất, các sơ đồ đơn giản. Dựa trên các thông tin này mà người dùng có thể xác định được kiểu điều khiển van. Những van điên từ thủy lực sẽ tối ưu hóa và phù hợp với những hệ thống lớn, hoạt động liên tục hơn là các van cơ điều khiển bằng chân hoặc tay.

+ Sau đó là việc nắm rõ được áp suất của van bao gồm: áp suất làm việc và áp suất max (áp suất phá hủy). Thông thường, các thông số này sẽ được cung cấp trong các catalog sản phẩm. Việc định tính van cần phải dựa trên áp suất vận hành của hệ thống.

+ Không thể bỏ qua thông số kích thước van. Kích thước của van sẽ ảnh hưởng rất lớn đến dòng lưu lượng qua van. Chúng ta nên dựa vào vận tốc để chọn kích thước. Kích thước van càng lớn thì trọng lượng van càng nặng nên cần phải chú ý để cân nhắc sao cho phù hợp nhất.

+ Cuối cùng là tham khảo giá bán, hãng sản xuất uy tín và nhà phân phối gần nhất.

Tìm hiểu thêm: Những cách chọn mua van thủy lực đúng và chuẩn

Có một lưu ý mà chúng tôi luôn luôn muốn chia sẻ với khách hàng đó là: Dầu bẩn và quá nhiệt là 2 yếu tố phá hủy van thủy lực hàng đầu.

Vì thế dầu phải được làm mát liên tục để giữ được nhiệt độ ổn định để tránh việc oxi hóa, biến chất của dầu. Trong quá trình làm việc, tuyệt đối tránh việc đất cát hay các hạt kim loại rơi vào trong dầu. Bởi chúng sẽ đi vào bên trong các van, gây trầy xước trục hay chi tiết làm kín, ăn mòn mạnh và phá hỏng toàn bộ van cũng như các xi lanh, khớp nối… Nó còn gây ra tiếng ồn lớn cho van khi làm việc và rò rỉ gây thất thoát dầu.

van thủy lực 2

Mua ngay ở
Shopee

Hãng sản xuất van dầu thủy lực

Van thủy lực là thiết bị thông dụng mà chúng ta có thể dễ dàng tìm kiếm tại các cửa hàng hay công ty kinh doanh thiết bị kỹ thuật. Có rất nhiều hãng sản xuất với sự đa dạng về chủng loại, mẫu mã, giá thành đã đem đến cho khách hàng nhiều sự lựa chọn hơn.

Tuy nhiên, nhìn chung thì van thủy lực của 3 hãng Yuken, Rexroth, Vickers là phổ biến hơn:

Yuken

Nhắc đến van thủy lực Nhật Bản, chúng ta không thể bỏ qua Yuken. Đây là một hãng sản xuất lớn và rất nổi tiếng ở xứ hoa anh đào. Những sản phẩm của hãng tiêu biểu như van được ứng dụng rất rộng rãi tại các nước trong khu vực và trên thế giới.

Với 60 năm cải tiến liên tục từ khi hình thành cho đến nay, Yuken đã xây dựng và khẳng định thành công chất lượng của sản phẩm.

Một số loại van Yuken đang được sử dụng trong các nhà máy như: Van chỉnh áp BSG-03/06/10, MPA-01, SBG-06, van chỉnh áp điện S- BSG, van dầu  DSG-01, van chống lún của Yuken: MPW-01, MPB-03-2-11T, van dầu DHG, bộ van HG…

Rexroth

Rexroth là một thương hiệu thủy lực đến từ hãng Bosch của Đức- một hãng cung cấp công nghệ và thiết bị hàng đầu trên thế giới. Những thiết bị của hãng tiêu biểu như van dầu thủy lực, bơm thủy lực được người dùng đánh giá rất cao về độ an toàn, chính xác, tiết kiệm và bền bỉ cao, tốc độ phản ứng nhanh.

Từ một xưởng rèn, trải qua 200 năm phát triển để hình thành 1 Bosch Rexroth hàng đầu thế giới là một quá trình đáng để ngưỡng mộ.

Một số van điện từ thủy lực Rexroth được sử dụng phổ biến hiện nay như: 4WE6E-6X/EG24N9K4, 4WE6J-6X/EG24N9K4, van logic LC,van tiết lưu MG, FG, van an toàn không dùng điện DZ, van giảm áp KAV, DA, van xả nhanh ZSF…

Vickers

Van thủy lực Vicker thuộc sản xuất của hãng  Eaton Vickers. Tuy giá thành của thiết bị cao hơn nhưng lại rất an tâm về thông số cũng như chất lượng van được kiểm định nghiêm ngặt.

Hãng rất nổi bật trong lĩnh vực sản xuất và phân phối các thiết bị như: xi lanh thủy lực, bộ lọc thủy lực, bơm dầu, tay lái trợ lực, motor thủy lực.

Tiêu biểu như: Van phân phối điều khiển DG4S , DG5S, van điện từ thủy lực Vickers DG4V-3-6-C-M-U-C6-60, DG4V.3S.2A.MU.H5.60, van an toàn ECT5.10C.OB.MU.H7.20.TB, van dầu DGMDC-3-Y-PK-41…

Trên đây là những thông tin mà chúng tôi muốn chia sẻ với các bạn về van thủy lực. Hy vọng nó sẽ giúp bạn có thể tìm được một thiết bị đáp ứng các yêu cầu công việc tốt nhất.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *