Van thủy lực là gì? Các loại van thủy lực phồ biến hiện nay

Van thủy lực cũng là một bộ phận quan trọng cần có trong hệ thống thủy lực. Nó giúp người dùng điều khiển dòng chảy của dầu, kiểm soát áp suất để hệ thống hoạt động trơn tru, không bị gián đoạn. Có những loại van cũng giúp bạn bảo vệ được các thiết bị trong hệ thống thủy lực. Bài viết này sẽ giúp bạn giải đáp van thủy lực là gì, nó có cấu tạo và nguyên lý hoạt động như thế nào và các loại van thủy lực thường dùng hiện nay.

Van thủy lực là gì?

Tên tiếng anh của van thủy lực là hydraulic valves. Đây là bộ phận quan trọng trong các dụng cụ thủy lực nói riêng và hệ thống thủy lực nói chung. Nó có vai trò trong việc điều chỉnh áp suất, lưu lượng bơm, chuyển hướng dầu thủy lực... của các thiết bị chấp hành trong một hệ thống thủy lực.

Một hệ thống thủy lực thường có ít nhất 1 loại van thủy lực. Có những hệ thống có thể lắp đặt nhiều van thủy lực để phục vụ cho mục đích kiểm soát hệ thống của người dùng. Ví dụ như, một hệ thống có thể sử dụng van để bảo vệ máy bơm và hệ thống, tránh trường hợp bị quá tải, quá nhiệt. Đồng thời nó cũng có thể lắp thêm van để điều hướng dòng chảy của dầu trong ống dẫn, xi lanh. Vì thế, để hệ thống thủy lực hoạt động ổn định và an toàn, người dùng cần chọn và lắp đặt van thủy lực thích hợp để đem lại hiệu quả tốt nhất.

Xem thêm: Thủy lực là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống thủy lực

Nguyên lý van thủy lực

Mỗi loại van thủy lực sẽ có nguyên lý hoạt động khác nhau tùy vào cấu tạo và thiết kế của nó. Tuy nhiên một van thủy lực cần đáp ứng được 3 chức năng sau:

• Hoạt động đóng hoặc mở cho phép chất lỏng đi qua hoặc ngăn không đi qua. Chất lỏng có thể là dầu thủy lực, nước hay chất thải của hệ thống.
• Điều chỉnh lưu lượng và tốc độ của dòng chảy để cơ cấu chấp hành theo định mức đặt trước và ý muốn của người dùng.
• Điều khiển hướng chảy của chất lỏng.

Các loại van thủy lực

Ta có thể phân loại các loại van trong hệ thống thủy lực theo 3 loại có chức năng riêng biệt: van thủy lực điều khiển hướng, van thủy lực điều khiển áp suất, van tiết lưu thủy lực. Cấu tạo và nguyên lý van thủy lực cũng sẽ khác nhau, cụ thể như sau:

Van thủy lực điều hướng

Van thủy lực điều hướng hay van phân phối trong tiếng anh gọi là Directional control valves. Đây là loại van phổ biến và được sử dụng nhiều nhất hiện nay trong các hệ thống thủy lực. Van phân phối có chứng năng chính là dùng để điều khiển hướng chảy của dầu thủy lực. Hiện nay ta có thể thấy rất nhiều loại van phân phối như: van thủy lực 1 chiều, van thủy lực 2 chiều, van thủy lực 3/2, van thủy lực 4/2... Chúng đều có chức năng điều hướng chuyển động của dòng chảy nhưng lại hoạt động theo cách khác nhau. Bạn có thể tham khảo cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các loại van này dưới đây/.

Van 1 chiều

Van phân phối 1 chiều hoạt động đúng như cái tên của nó đó là chỉ cho dòng dầu thủy lực chảy quả theo một hướng duy nhất và không cho dầu chảy ngược lại theo hướng đó về bơm.

Có 2 loại van thủy lực 1 chiều là: 

• Van dạng trượt: là loại có trục đường ống dẫn vuông góc với trục đỡ của mặt đế. Bộ phận trượt nằm trên đĩa đỡ của van nên khi lắp đặt van bạn cần phải đảm bảo nó nằm ngang. Nó thường được thiết kế có thêm lò xo để phần tử hỗ trợ kẹp chặt.
• Van dạng cửa xoay: được thiết kế theo dạng trụ của mặt đế luôn trùng với trục ống dẫn. Khi dầu không chảy qua van thì mặt đế được đóng kín. Cửa sẽ xoay quanh trục để cho phép dầu đi qua nếu bạn vận hành thiết bị. Sau đó bằng chính khối lượng của nó mà cửa sẽ tự động đóng lại.

Van phân phối 3/2

Van phân phối 3/2 cho phép dầu thủy lực đi qua theo hai chiều và thường được lắp để điều khiển xi lanh 1 chiều. Nó được cấu tạo như sau: 1 cửa vào, 1 cửa xả, 1 cửa làm việc và có 2 vị trí làm việc (trái và phải). 

Van 3/2 hoạt động theo nguyên lý:

• Khi không được cấp điện để hoạt động, cửa vào của van sẽ đóng lại, cửa xả và cửa làm việc nối thông với nhau.
• Khi được cấp điện, cửa xả xe đóng lại còn cửa vào nối thông với cửa làm việc.

Van phân phối 4/2

Van 4/2 có cấu tạo tương tự với van phân phối 3/2, bao gồm: 1 cửa vào, 1 cửa xả, 2 cửa làm việc và có 2 vị trí làm việc (trái và phải). Đây cũng là loại van thủy lực dùng cho xi lanh đơn (xi lanh 1 chiều).

Van phân phôi 4/3

Van thủy lực 4/3 là loại van được sử dụng phổ biến nhất vì nó có có thể điều khiển dòng chảy của dầu thủy lực đi vào các khoang trái phải của xilanh như thế nào.

Nó có cấu tạo bao gồm 4 cửa: 1 cửa vào, 2 cửa làm việc, 1 cửa xả và 3 vị trí làm việc là trái, giữa và phải. Thường được thiết kế thêm lò xo để giúp lõi van hoạt động.

Nguyên lý làm việc của van thủy lực 4/3 cũng khá đơn giản:

• Khi không có điện, lò xò sẽ đẩy lõi van về vị trí làm việc ở giữa. Cùng lúc đó, cửa xả sẽ được đóng lại để xi lanh không hoạt động.
• Khi có điện, lò xo thu lại, lõi van thay đỏi làm cho cửa vào, cửa làm việc nối thông với nhau tùy theo vị trí làm việc của van. Lúc này dầu thủy lực có thể đi qua các cửa đã được nối thông để truyền vào xilanh. Một chu trình hoàn thành thì dầu sẽ từ cửa xả để trở về bình chứa.

Van phân phối 5/2

Tương tự với các nguyên tắc đặt tên trên, van phân phối 5/2 gồm 2 vị trí làm việc (trái, phải) và 5 cửa gồm: 1 cửa vào, 2 cửa làm việc và 2 cửa xả 

Nếu được lắp ở vị trí bên trái, dầu thủy lực sẽ được cấp vào khoang trái của xi lanh thủy lực. Khi hoàn thành chu trình thì được đẩy qua cửa xả để đi ra ngoài. Van cũng hoạt động tương đương nếu được lắp ở vị trí bên phải.

Xem thêm: Các ký hiệu phổ biến trong bản vẽ thủy lực, khí nén

​​​Van phân phối 5/3

Van 5/3 có cấu tạo và nguyên lý tương tự như van thủy lực 4/3. Chỉ khác là loại van này có thêm một cửa xả nữa. Van 5/3 là thiết bị giúp người dùng điều chỉnh trạng thái của xi lanh đứng yên, lùi hay tiến khi hệ thống thủy lực vận hành.

Van điều khiển áp suất 

Tên tiếng anh của van thủy lực điều khiển áp suất là Pressure controls valves. Đây là nhóm van có chức năng giữ sự ổn chính cho áp suất hoặc hạ áp theo yêu cầu của người dùng khi  bơm thủy lực vận hành và cung cấp cho hệ thống. Ta kể tên một số loại van nằm trong nhóm như: van an toàn, van cân bằng, van tuần tự, van giảm áp. Mỗi loại van có nguyên lý hoạt động như sau:

Van an toàn

Van an toàn thủy lực là loại van nhằm đảm bảo sự an toàn của bơm cũng như toàn bộ hệ thống thông qua việc cài một mức áp suất định mức cho các mạch chảy. Điều này giúp hệ thống và bơm không bị quá tải hay hoạt động với áp suất vượt mức chịu được. Loại van này còn được gọi với cái tên như: van tràn hay van xả tràn

Nó hoạt động theo nguyên lý như sau: khi hệ thống vận hành van luôn được đóng lại. Chỉ khí áp suất đầu vào quá lớn và vượt mức hệ thống chịu được thì van sẽ được mở ra mà cho phép dầu đi qua để chảy ngược lại về bể chứa. Nó liên tục làm việc như thế cho đến khi áp suất trong mạch giảm xuống mức ổn định.

Van cân bằng

Van cân bằng thủy lực dùng để giúp hệ thống tạo ra áp suất cân bằng với tải trọng bị ảnh hưởng của trọng lượng, tránh tình trang mạch nghỉ mà nó không dịch chuyển. Ta có 2 loại van cân bằng đó là van có điều khiển và van thông thường.

Van tuần tự 

Đây là loại van đăch biệt dùng để giúp hệ thống thủy lực hoạt động theo một trình tự nhất định đã được người dùng bố trí trước đó. Quy trình này được sắp đặt dựa trên cơ cấu tác động của áp suất. Khi áp suất phải đạt được một mức nhất định như đã cài thì hệ thống mới hoạt động. Các loại van thủy lực tuần tự hiện nay gồm: van tuần tự tác động gián tiếp, van tuần tự tác động trực tiếp…

Van tuần tự có cấu tạo tương đối đơn giản: cửa vào, cửa xả, lò xo, vít điều chỉnh, con trượt và bi trụ.

Van giảm áp

Van giảm áp thường được lắp trong các hệ thống thủy lực có mạch hoạt động phức tạp, yêu cầu nhiều mức áp suất nhưng lại sử dụng chung một nguồn. Đây là loại van giúp hệ thống giảm áp lực đến mức vừa đủ để hoạt động bình thường. Nó hoạt động theo nguyên lý làm cho áp suất đầu ra từ van luôn nhỏ hơn áp suất đầu vào nhận được.

Xem thêm: Cách tính toán lưu lượng chọn bơm thủy lực

Van điều khiển dòng chảy

Van điều khiển dòng chảy dầu thủy lực gọi tắt là van tiết lưu trong tiếng anh có tên là Flow control valves. Đây là nhóm van có chức năng hạn chế hoặc điều chỉnh lưu lượng của dầu khi đi qua van. Loại van này chủ yếu vận hành bằng nguyên tắc tăng hoặc giảm độ mở tại điểm điều chỉnh lưu lượng. Van tiết lưu có thể điều chỉnh trực tiếp bằng tay hoặc điều khiển từ xa. Đây cũng là loại van thông qua việc điều chỉnh lưu lượng giúp người dùng điều chỉnh tốc độ chấp hành của động cơ, xi lanh thủy lực.

Van tiết lưu cố định

Đây là loại van cơ bản nhất trong nhóm van này, nó không thể điều chỉnh được độ giảm của lưu lượng đi qua do được thiết kế cố định khe hở cho phép một mức tiết diện chất lỏng chảy qua, Loại van này thường được lắp ở trức cửa và hoặc cửa ra của các bộ phận chấp hành trong hệ thống. Nó giúp hạn chế hay giảm tốc độ hoạt động của các bộ phần này để hệ thống vận hành êm ái hơn.

Van tiết lưu có điều chỉnh

Van tiết lưu có điều chính là loại van giúp điều chỉnh  lưu lượng của chất lỏng đi qua van theo ý muốn của người dùng. Có nghĩa là tiết diện chất lỏng chảy qua có thể thay đổi được nhờ vào việc tác động vào vít vặn.

Ta có 2 loại van tiêu lưu có điều chỉnh là:

• Van tiết lưu 1 chiều: giúp người dùng điều chỉnh lưu lượng theo 1 chiều chảy duy nhất, không cho chất lỏng chảy ngược trở lại.
• Van tiết lưu 2 chiều: giúp người dùng điều chỉnh lưu lượng ở cả 2 cửa A và B của van.

Cách lựa chọn van thủy lực phù hợp

Xác định loại van cần dùng

Đầu tiên bạn cần xác định là muốn giảm áp, bảo vệ hay điều khiển hướng chảy chất lỏng... thì mới có thể xác định loại van mình cần dùng cho hệ thống. Các loại van thủy lực, chức năng của nó đã được thbvn.com để cập phía trên.

Xác định thông số của hệ thống

Bao gồm các thông số về: áp suất, loại dầu sử dụng, lưu lượng, nhiệt độ, công xuất, thông tin về xi lanh, bơm thủy lực. Từ đó bạn mới có thể xác định đúng thông số van thủy lực cần dùng.

Xác định kiểu điều khiển

Như đã nói van thủy lực có 2 kiểu điều khiển và bằng tay hoặc từ xa (bằng điện)

• Van điều khiển bằng tay thì sử dụng bằng cách kéo tay cần, nhẩ nút hay đạp chân. Loại van này phù hợp với các hệ thống thủy lực nhỏ.
• Van dùng điện sẽ phù hợp với các hệ thống có công suất lớn.

Xác định áp suất

Dựa vào các thông số đã xác dịnh của hệ thống thủy lực, bạn cần xác định áp suất tối đã và mức áp suất bình thường của van. Thông thương, ta nên chọn loại van có áp suất cao hơn áp suất của hệ thống để đảm bảo an toàn.

Xác định kích thước cửa van 

Van có các size ren 13, 17, 21, 27, 34. Tùy vào tốc độ làm việc của các bộ phận chấp hành mà bạn nên cân nhắc chọn van có cửa lớn hay nỏ. Kích thước d=của cửa van sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến lưu lượng chất lỏng chảy qua như thế nào.

Như vậy, chúng tôi vừa tổng hợp những kiến thức cơ bản về van thủy lực là gì, cấu tạo, nguyên lý của nó và các loại van thủy lực được dùng phổ biến hiện nay. Hy vọng răng với những thông tin trên, bài viết đã giúp bạn giải quyết được vấn đề của mình. 

Tại maydochuyendung.com hiện đang cung cấp đa dạng các loại dụng cụ thủy lực như: máy uốn thủy lực, kìm cắt cáp, con đội thủy lực... chính hãng, chất lượng cao được nhập khẩu từ các thương hiệu lớn trên thế giới. Bạn có đang tìm kiếm hay có nhu cầu mua các sản phẩm này có thể truy cập vào danh mục của website hoặc gọi đến hotline 0904810817 để được tư vấn và báo giá chi tiết.