Trong một hệ thống thủy lực, bơm tạo ra dòng dầu có áp, xi lanh và motor biến nó thành chuyển động, còn van thủy lực quyết định dầu đi đường nào, áp suất bao nhiêu và chảy nhanh hay chậm. Bài viết phân loại các loại van thủy lực thường gặp theo chức năng, giải thích từng loại dùng vào việc gì và các thông số cần biết khi chọn.
Van thủy lực là gì?
Van thủy lực là thiết bị điều khiển dòng dầu trong mạch thủy lực, làm việc ở áp suất cao hơn nhiều so với van nước và van khí nén: thường từ vài chục đến vài trăm bar. Vì vậy van thủy lực có thân thép hoặc gang cường độ cao, khe hở lắp ghép rất nhỏ và đòi hỏi dầu sạch.
Theo chức năng, van thủy lực chia thành bốn nhóm chính:
- Van phân phối (van đảo chiều): chọn đường đi của dầu.
- Van áp suất: giới hạn, giảm hoặc giữ áp suất.
- Van lưu lượng: điều chỉnh tốc độ xi lanh, motor.
- Van chặn: van 1 chiều, van chống lún, van bi.
Vị trí của van trong toàn hệ thống xem bài hệ thống thủy lực.
Van phân phối thủy lực (van đảo chiều)
Van phân phối đóng, mở và đổi hướng dòng dầu tới hai cửa của xi lanh hoặc motor, quyết định xi lanh đẩy ra, kéo về hay đứng yên. Ký hiệu dạng “số cửa / số vị trí”, phổ biến nhất là 4/3 (4 cửa P, T, A, B; 3 vị trí) và 4/2.
- Cách điều khiển: tay gạt, cơ khí, điện từ (cuộn coil 24 VDC hoặc 220 VAC), thủy lực điều khiển gián tiếp cho van cỡ lớn. Xem sản phẩm van thủy lực điều khiển điện.
- Kiểu vị trí giữa của van 4/3 quyết định trạng thái khi không cấp điện: tâm kín (khóa xi lanh, bơm bị chặn), tâm hồi về thùng (bơm xả không tải), tâm nổi (xi lanh tự do)… Chọn sai kiểu tâm có thể làm xi lanh trôi hoặc bơm quá tải.
Van áp suất
Van xả áp (van an toàn)
Lắp ngay sau bơm, mở cho dầu về thùng khi áp suất vượt mức cài đặt. Đây là van bắt buộc phải có, bảo vệ bơm, ống và xi lanh khỏi quá áp. Xem van xả áp thủy lực.
Van giảm áp, van chỉnh áp
Giữ áp suất ở một nhánh thấp hơn áp suất chính, ví dụ nhánh kẹp phôi cần lực nhỏ hơn nhánh ép. Sản phẩm: van chỉnh áp thủy lực, van điều áp.
Van cân bằng
Tạo áp suất cản ở phía hồi của xi lanh để tải treo hoặc tải kéo không tự rơi, không chạy vượt tốc khi hạ. Dùng cho cần cẩu, xe nâng, bàn nâng. Xem van cân bằng thủy lực.
Ngoài ra còn van tuần tự (cho xi lanh thứ hai chạy sau khi xi lanh thứ nhất đủ áp) và công tắc áp suất (phát tín hiệu điện khi đạt áp).
Van lưu lượng
Van lưu lượng điều chỉnh lượng dầu đi qua, từ đó điều chỉnh tốc độ xi lanh hoặc motor.
- Van tiết lưu: chỉnh độ mở của một khe hẹp. Đơn giản nhưng tốc độ thay đổi theo tải và nhiệt độ dầu. Sản phẩm: van tiết lưu, van tiết lưu dầu thủy lực, van tiết lưu hai chiều.
- Van tiết lưu một chiều: tiết lưu theo một chiều, chiều ngược lại dầu đi tự do qua van 1 chiều tích hợp; dùng để xi lanh chạy chậm một chiều, về nhanh chiều kia.
- Van điều khiển lưu lượng có bù áp: giữ lưu lượng gần như không đổi khi tải thay đổi; dùng khi cần tốc độ ổn định. Xem van điều khiển lưu lượng thủy lực.
Van 1 chiều, van chống lún và van chặn
- Van 1 chiều thủy lực: cho dầu đi một chiều, chặn chiều ngược, ví dụ chống dầu chảy ngược về bơm khi dừng.
- Van chống lún (van 1 chiều có điều khiển): khóa dầu trong xi lanh để tải không tụt xuống khi van phân phối ở vị trí giữa; chỉ mở khi có áp điều khiển. Dùng cho xi lanh nâng, kích, bàn ép.
- Van bi thủy lực: van bi cao áp dùng đóng mở bằng tay, cô lập một nhánh khi bảo dưỡng. Van khóa đồng hồ dùng để cô lập đồng hồ áp suất, tránh kim bị đập khi áp dao động.
Van tỷ lệ và van servo
Van tỷ lệ thủy lực điều chỉnh áp suất hoặc lưu lượng liên tục theo tín hiệu điện (dòng hoặc áp, thường qua bộ khuếch đại), thay vì chỉ đóng mở. Nhờ đó xi lanh tăng tốc, giảm tốc êm và dừng chính xác. Van servo có độ chính xác và tốc độ đáp ứng cao hơn nhưng yêu cầu dầu rất sạch và giá cao.
Kiểu lắp van thủy lực
| Kiểu lắp | Đặc điểm |
|---|---|
| Lắp ống (nối ren) | Van nối trực tiếp vào ống; đơn giản, dùng cho mạch nhỏ |
| Lắp đế | Van bắt lên đế van theo mặt lắp tiêu chuẩn ISO 4401 (NG6 / CETOP 3, NG10 / CETOP 5…); thay van không phải tháo ống |
| Lắp chồng (modular) | Các van áp suất, lưu lượng, chống lún dạng tấm kẹp chồng giữa đế và van phân phối; gọn, ít ống |
| Van cartridge | Lõi van vặn vào khối van gia công sẵn; dùng cho cụm van gọn trên máy di động |
Thông số cần biết khi chọn van thủy lực
- Áp suất làm việc tối đa của mạch (bar) và áp suất đặt của van xả áp.
- Lưu lượng lớn nhất qua van (L/phút); van nhỏ quá gây nóng dầu và sụt áp.
- Cỡ van và kiểu lắp: NG6, NG10… hoặc cỡ ren; phải khớp với đế hoặc khối van sẵn có.
- Điện áp cuộn coil (24 VDC, 110/220 VAC) và kiểu giắc điện với van điện từ.
- Loại dầu và độ sạch dầu: van tỷ lệ, servo yêu cầu dầu sạch hơn nhiều so với van đóng mở; lọc dầu và thay dầu đúng định kỳ.
Van nước, van khí nén thông thường không thay thế được van thủy lực vì áp suất và yêu cầu kín khác hẳn. Các loại van trong mạch khí nén, có chức năng tương tự nhưng ở áp suất thấp, xem bài các loại van khí nén.
Câu hỏi thường gặp
Van xả áp và van giảm áp thủy lực khác nhau thế nào?
Van xả áp giới hạn áp suất lớn nhất của cả mạch bằng cách xả dầu về thùng, lắp sau bơm. Van giảm áp giữ áp suất của một nhánh thấp hơn áp suất chính, dầu vẫn đi tới thiết bị.
Xi lanh thủy lực bị tụt khi dừng thì dùng van gì?
Dùng van chống lún (van 1 chiều có điều khiển) lắp sát xi lanh; với tải kéo khi hạ, dùng van cân bằng. Nếu đã có van mà vẫn tụt, cần kiểm tra rò rỉ trong xi lanh và van.
Van 4/3 tâm kín và tâm hồi về thùng khác nhau thế nào?
Ở vị trí giữa, van tâm kín chặn tất cả các cửa, xi lanh bị khóa nhưng bơm phải xả qua van xả áp. Van tâm hồi về thùng cho dầu từ bơm về thùng không tải, giảm nóng dầu khi máy chờ.
NG6 và NG10 là gì?
Là cỡ mặt lắp của van lắp đế theo ISO 4401, tương ứng CETOP 3 và CETOP 5. Cỡ lớn hơn cho lưu lượng lớn hơn; van và đế phải cùng cỡ.
Cần tư vấn chọn van thủy lực?
Gửi cho Van Nước Việt Nam (Viva) sơ đồ mạch hoặc mã van đang dùng, áp suất, lưu lượng và điện áp điều khiển để được tư vấn van và thiết bị thủy lực phù hợp. Gọi hoặc nhắn Zalo 0969 916 835, hoặc gửi yêu cầu qua trang liên hệ. Tổng quan khí nén và thủy lực có trong bài khí nén là gì.
