Van tỉ lệ thủy lực là gì?
Van tỉ lệ thủy lực sử dụng tín hiệu điện để thay đổi liên tục áp suất, lưu lượng hoặc một đại lượng thủy lực khác trong phạm vi thiết kế. Khác với van điện từ ON/OFF chủ yếu chuyển giữa các trạng thái cố định, van tỉ lệ cho phép máy tăng, giảm hoặc duy trì mức điều khiển theo từng giai đoạn vận hành.
Thiết bị thường được tìm mua khi cần điều chỉnh lực ép, tốc độ xi lanh, mô men động cơ thủy lực hoặc áp suất bộ nguồn bằng PLC và bộ điều khiển điện tử. Với nhu cầu thay thế, phải đối chiếu toàn bộ mã van, chức năng, tín hiệu điều khiển và mặt lắp; không thể chỉ chọn theo kích thước hoặc lưu lượng danh nghĩa.
Các dòng van tỉ lệ có trong danh mục
Danh mục của Thủy Khí Điện hiện tập trung vào van tỉ lệ Yuci Yuken lắp đế, gồm ba nhóm chức năng khác nhau.
EDG-01 và EDG-01V là van tràn pilot tỉ lệ tác động trực tiếp, có lưu lượng tối đa 2 lít/phút. Dòng này phù hợp với mạch lưu lượng nhỏ hoặc làm van pilot. EDG-01V được dùng để điều khiển mạch vent của van tràn chính, vì vậy không nên hiểu đây là van trực tiếp xử lý toàn bộ lưu lượng lớn của hệ thống.
EBG-03, EBG-06 và EBG-10 là van tràn tỉ lệ điện thủy lực điều khiển pilot. Van điều chỉnh và giới hạn áp suất hệ thống theo tín hiệu điện, với lưu lượng tối đa tương ứng 100, 200 và 400 lít/phút trên các cấu hình đang được giới thiệu. Đây là lựa chọn cần cân nhắc khi hệ thống chỉ yêu cầu thay đổi áp suất mà không cần van đồng thời định lượng lưu lượng cấp cho cơ cấu chấp hành.
EFBG-03 và EFBG-06 kết hợp điều khiển lưu lượng với chức năng van tràn tỉ lệ. Các cấu hình trong danh mục có dải lưu lượng 1–125 lít/phút hoặc 2,5–250 lít/phút. Dòng này phù hợp khi chu trình cần phối hợp cả tốc độ và lực, chẳng hạn di chuyển nhanh lúc tiếp cận rồi giảm tốc, tăng áp khi ép.
Danh mục này chưa xác minh van phân phối tỉ lệ điều khiển hướng. Vì vậy, nếu hệ thống cần đảo chiều xi lanh hoặc động cơ thủy lực, phải xác định có cần thêm van phân phối riêng hay không.
Van tỉ lệ hoạt động như thế nào?
Bộ điều khiển phát tín hiệu lệnh đến bộ khuếch đại hoặc driver. Thiết bị này tạo dòng điện phù hợp cho cuộn điện tỉ lệ, làm thay đổi lực tác động lên con trượt hoặc cơ cấu pilot. Độ mở cửa dầu hoặc mức áp suất của van nhờ đó thay đổi theo tín hiệu điều khiển.
Ở van tác động trực tiếp như EDG, cuộn điện tỉ lệ tác động trực tiếp lên cơ cấu điều chỉnh áp suất. Với EBG và EFBG, phần pilot điều khiển hoạt động của van chính, phù hợp hơn với lưu lượng lớn. Từ “tỉ lệ” không có nghĩa đầu ra luôn tuyến tính tuyệt đối với tín hiệu đầu vào; kết quả thực tế còn phụ thuộc vào tải, chênh áp, dầu, driver và đặc tính riêng của từng model.
Lợi ích trong từng chu trình máy
Trên máy ép thủy lực, van tỉ lệ áp suất có thể thay đổi lực ép giữa giai đoạn tiếp cận, ép chính và giữ áp mà không phải chỉnh vít bằng tay sau mỗi công đoạn. Nếu cần đồng thời thay đổi tốc độ tiếp cận và áp suất ép, cấu hình điều khiển cả lưu lượng và áp suất như EFBG phù hợp hơn.
Trong bộ nguồn hoặc dây chuyền tự động, tín hiệu điều khiển cho phép cài nhiều mức làm việc theo chương trình. Việc tăng giảm có kiểm soát cũng giúp hạn chế thay đổi áp suất đột ngột. Tuy nhiên, hiệu quả này chỉ đạt được khi van, bộ khuếch đại và mạch thủy lực được lựa chọn đồng bộ.
Cách chọn van tỉ lệ thủy lực
Trước tiên cần xác định đại lượng phải điều khiển. Chọn EDG hoặc EBG khi mục tiêu chính là thay đổi áp suất; cân nhắc EFBG khi phải kiểm soát đồng thời lưu lượng và áp suất. Không dùng tên gọi chung “van tốc áp” để thay cho việc xác định đúng chức năng.
Lưu lượng bơm và lưu lượng thực tế qua van quyết định cỡ van. Van quá nhỏ có thể gây tổn thất áp suất và không đáp ứng tốc độ yêu cầu. Van quá lớn so với lưu lượng làm việc cũng có thể khiến khả năng điều chỉnh ở vùng lưu lượng thấp không phù hợp.
Cần kiểm tra áp suất làm việc, dải áp cần điều chỉnh và ký hiệu C hoặc H trong mã. Áp suất tối đa của thân van không đồng nghĩa với toàn bộ dải áp đều điều chỉnh được như nhau. Với EFBG, phải đối chiếu thêm lưu lượng nhỏ nhất, chênh áp làm việc và yêu cầu bố trí các cổng P, A, T, Y, V.
Phần điện không được chọn chỉ theo điện áp nguồn. Cần kiểm tra điện trở cuộn, dòng điện định mức, loại bộ khuếch đại, tín hiệu lệnh, sơ đồ chân và cách đấu dây. Driver không tương thích có thể làm van không đạt đủ hành trình, phản ứng sai hoặc phát nhiệt.
Khi thay van cũ, cần đối chiếu đầy đủ mã, mặt lắp đế, vị trí cổng dầu, kích thước bu lông và chức năng của từng cổng. Hai van cùng cỡ 03 hoặc cùng lưu lượng chưa chắc lắp và vận hành thay thế cho nhau.
Tư vấn chọn và thay thế van tỉ lệ
Van tỉ lệ có khe hở và cơ cấu điều khiển chính xác nên chất lượng dầu, bộ lọc và tình trạng đường hồi ảnh hưởng rõ đến khả năng vận hành. Dầu bẩn có thể làm van phản ứng chậm, kẹt hoặc điều chỉnh không ổn định. Khi xuất hiện dao động áp suất, thiếu lưu lượng hoặc sai lực, cần kiểm tra cả tín hiệu điện, driver, tải và mạch dầu trước khi kết luận van hỏng.
Để được Thủy Khí Điện tư vấn, khách hàng nên cung cấp mã đầy đủ trên nhãn, ảnh van và mặt lắp, mã bộ khuếch đại, lưu lượng bơm, áp suất yêu cầu, sơ đồ cổng dầu và mô tả chu trình máy.
Câu hỏi thường gặp về van tỉ lệ thủy lực
Van tỉ lệ có giống van điện từ ON/OFF không?
Không. Van ON/OFF chủ yếu đóng, mở hoặc chuyển vị trí xác định, còn van tỉ lệ thay đổi mức điều khiển theo tín hiệu điện. Van tỉ lệ thường cần bộ khuếch đại hoặc driver tương thích.
Van tỉ lệ áp suất có điều chỉnh được tốc độ xi lanh không?
Không nên mặc định như vậy. Tốc độ xi lanh chủ yếu phụ thuộc lưu lượng dầu, trong khi van tỉ lệ áp suất điều khiển áp suất và lực. Nếu cần kiểm soát cả tốc độ lẫn lực, phải xem xét cấu hình điều khiển lưu lượng và áp suất phù hợp.
EDG có thể thay trực tiếp cho EBG không?
Không thể kết luận chỉ dựa vào chức năng điều áp. EDG phù hợp mạch pilot hoặc lưu lượng nhỏ, còn EBG dùng cơ cấu pilot để điều khiển lưu lượng lớn hơn. Việc thay thế phải đối chiếu sơ đồ mạch, lưu lượng, mặt lắp và bộ khuếch đại.
Có thể cấp điện trực tiếp cho cuộn van tỉ lệ không?
Thông thường van cần driver hoặc bộ khuếch đại đúng đặc tính để kiểm soát dòng điện cấp cho cuộn. Cấp nguồn không đúng cách có thể khiến van điều khiển sai, không đạt hành trình hoặc làm cuộn điện nóng.
Vì sao van tỉ lệ điều chỉnh không ổn định?
Nguyên nhân có thể đến từ dầu bẩn, khí trong dầu, áp suất hồi không phù hợp, tín hiệu nhiễu, driver cài đặt sai hoặc tải thay đổi. Cần kiểm tra đồng thời phần điện và phần thủy lực thay vì chỉ thay van.