Giới thiệu và giải thích kí hiệu một số loại van thủy lực thông dụng

1. Giới thiệu và phân loại van thủy lực 

Van thủy lực

Chào các bạn, thì lại là mình đây. Bài ngày hôm nay mình sẽ giới thiệu cho các bạn kiến thức cơ bản về các loại van thủy lực thông dụng hay xuất hiện nhất trong các hệ thống thủy lực. 

Như đã giới thiệu ở bài các thành phần cơ bản của hệ thống thủy lực thì van thủy lực là một trong 3 thành phần không thể nào thiếu được trong các mạch thủy lực từ đơn giản đến phức tạp. Van thủy lực đóng vai trò quan trọng trong việc thực hiện yêu cầu của bài toán, từ nguyên lí cho đến điều chỉnh, điều khiển hay giữ an toàn cho toàn bộ hệ thống. Chính vì thế mà không một hệ thống nào thiếu sự hiện diện của nó.

Chúng ta có thể phân loại van thủy lực dựa trên cách hoạt động, điều khiển hoặc chức năng của chúng trong hệ thống.

Về phương pháp điều khiển, hoạt động, người ta chia ra làm các dạng sau:

- Van điều khiển bằng tay: trạng thái hoạt động của van thủy lực được thay đổi dựa trên tác động của con người. Tuy đơn giản song các loại van này chỉ có thể thay đổi trạng thái này rất ít vì phụ thuộc quá nhiều vào con người cả về tần suất lẫn sức khỏe. Thường thì chỉ thay đổi một hai lần trong một thời gian ngắn.

Van thủy lực điều khiển bằng tay

Kí hiệu van điều khiển bằng tay

- Van điều khiển điện từ: Đây là loại van ngày càng được ưa chuộng vì khả năng hoạt động liên tục và công suất của nó. Tín hiệu điều khiển bằng điện nên tác động nhanh, đồng thời có thể hoạt động độc lập theo chương trình cài đặt sẵn. Van thủy lực dạng này đang dần thay thế hầu hết các loại van thủy lực bằng tay. Nó chỉ có duy nhất một nhược điểm chính là người thiết kế phải viết chương trình cho van điều khiển, và trong những môi trường dễ cháy nổ, van này không được sử dụng.

Van phân phối 4/3 điện từ

Kí hiệu van điện từ

- Van điều khiển bằng khí nén: dùng môi khí nén để điều khiển hoạt động của van. Van thủy lực kiểu này ít dùng hơn van điện từ, song trong những môi trường dễ cháy nổ, van điều khiển dạng khí nén được ưu tiên sử dụng hơn.

Hai loại van thủy lực điều khiển bằng tay hay điều khiển bằng khí nén được dùng trong những công trình lớn mà tay người không thể đủ khỏe để điều khiển.

Van điều khiển bằng khí nén

Kí hiệu van điều khiển bằng khí nén

- Van điều khiển bằng thủy lực: loại van được dùng trong những hệ thống công suất lớn, nhất là các van đóng mở tải trọng lớn. Những van yêu cầu lực hay momen lớn để mở bắt buộc phải dùng tới van điều khiển thủy lực.

Kí hiệu van điều khiển bằng thủy lực

- Ngoài các kiểu điều khiển trên, người ta có thể kết hợp các kiểu điều khiển hỗn hợp điện từ- khí nén, van điện từ thủy lực.

Van điện từ thủy lực

Về mặt chức năng, người ta phân ra làm các loại van như sau:
- Van phân phối: chính là van tạo nên nguyên lí hoạt động của hệ thống. Van phân phối thủy lực có nhiệm vụ đóng mở hay phân phối hướng di chuyển của dòng chất lỏng. Giả sử xy lanh muốn di chuyển từ trái qua phải, van phân phối hướng dòng chất lỏng vào khoang trái đẩy piston di chuyển qua phải và ngược lại, van phân phối sẽ hướng dòng chất lỏng vào khoang phải của xy lanh nếu như muốn piston di chuyển từ phải qua trái.

Van phân phối 4/3

- Van áp suất: Loại van này làm việc dựa trên yêu cầu về áp suất. Tức là đầu ra hoặc đầu vào của van sẽ phải đạt được yêu cầu cài đặt của van áp suất. Một số loại van áp suất là van an toàn, hay van giảm áp.

Van an toàn

- Ngoài ra còn một số loại van nữa như van tiết lưu, van một chiều, van xả nhanh hay van chống tụt... mình se giới thiệu ở phần sau.

2. Giải thích kí hiệu và giới thiệu một số loại van thủy lực cơ bản

a. Van an toàn

Van an toàn và kí hiệu

Chức năng của van an toàn thủy lực là đảm bảo áp suất trong hệ thống luôn thấp hơn giá trị áp suất cài đặt của van nhằm bảo đảm an toàn trong hệ thống. Thông thường, giá trị áp suất của van an toàn được đặt cao hơn áp suất làm việc của hệ thống 1,25 tới 1,5 lần. Khi sự cố, áp suất trong hệ thống tăng cao hơn giá trị cài của van an toàn, van an toàn mở ra, xả dầu trực tiếp về bể làm hạ áp suất hệ thống, giúp các phần tử trong hệ thống tránh hư hỏng hay thiệt hại. Van an toàn được lắp ở mọi hệ thống thủy lực.

b. Van giảm áp

Van giảm áp

Đây cũng là một loại van áp suất. Khác với van an toàn là lấy tín hiệu từ đầu vào, van áp suất sẽ đảm bảo áp suất đầu ra luôn thấp hơn hoặc bằng một giá trị áp suất cài đặt của van. Van giảm áp có kí hiệu gần giống như van an toàn, chỉ khác kí hiệu đầu vào đầu ra. Van giảm áp được sử dụng ở trong hệ thống có ít nguồn mà lại yêu cầu nhiều hơn giá trị áp suất. Van giảm áp giúp hệ thống làm việc đúng áp suất, tiết kiệm chi phí mua thêm bơm thủy lực.

c. Van phân phối 4/3

Van phân phối 4/3 và kí hiệu

Đây là loại van phân phối thông dụng nhất trong thủy lực. Nhiệm vụ chính của van phân phối chính là điều hướng dòng chảy theo các hướng dựa trên nguyên lí hoạt động của hệ thống. Với loại van phân phối 4/3 chúng ta có thể tạo ra 3 trạng thái của van là mở khoang trái, đóng và mở khoang phải tương ứng với yêu cầu chuyển động của cơ cấu chấp hành là sang phải, dừng và sang trái.

Van phân phối 4/3 điều khiển xy lanh

Kí hiệu 4/3 được giải thích như trong hình vẽ:

Ý nghĩa của kí hiệu van 4/3

Trong kí hiệu trên thì 4 chính là số cửa: cửa cấp từ bơm lên, cửa hồi từ van về bể, cửa cấp vào khoang xy lanh hoạt động và cửa hồi từ khoang xy lanh về van; 3 chính là số trạng thái của van: bên trái, giữa và bên phải tương ứng với piston chuyển động trái, dừng và phải.

d. Van phân phối 3/2

Van phân phối 3/2 và kí hiệu

Van phân phối 3/2 cũng là một loại van thông dụng trong hệ thống thủy lực. Van phân phối 3/2 với 3 cửa là cửa cung cấp dầu vào van, cửa cung cấp dầu từ van lên xy lanh và một cửa đóng. Van này dùng để để tạo chuyển động cho piston theo một chiều, chiều còn lại xy lanh tự hồi vị.

e. Van phân phối 4/2

Van phân phối 4/2 và kí hiệu

Van phân phối thủy lực 4/2 được sử dụng trong hệ thống để tạo chuyển động liên tục xy lanh tác động kép. Van có 4 cửa là cửa cấp dầu từ bơm lên, cửa hồi từ van về bể, cửa cấp dầu từ van lên xy lanh, cửa hồi từ khoang không làm việc của xy lanh. Van có 2 vị trí nên xy lanh sẽ chạy liên tục mà không có trạng thái dừng.

f. Van một chiều

Van một chiều và kí hiệu

Van một chiều trong hệ thống được sử dụng để tạo hướng di chuyển của chất lỏng theo một chiều, chiều ngược lại, chất lỏng bị khóa. Van dùng trong những hệ thống mà yêu cầu đảm bảo chất lỏng chỉ được di chuyển theo một chiều cho mục đích bảo vệ bơm hay chống tụt tải khi tải ở trên cao. Van một chiều có hai dạng là van một chiều và van một chiều có điều khiển. 

Van một chiều và van một chiều có điều khiển

g. Van tiết lưu

Van tiết lưu 

Van tiết lưu bên trên là van tiết lưu khí nén, xong về cấu tạo và nguyên lí thì cũng giống như van tiết lưu thủy lực. Mục đích của việc sử dụng van tiết lưu trong hệ thống là để hạn chế lưu lượng tức là hạn chế lượng dầu chảy qua trong một đơn vị thời gian. Sau khi đi qua van, lưu lượng dầu sẽ giảm làm giảm vận tốc của xy lanh.

Có hai loại van tiết lưu là van tiết lưu cố định và van tiết lưu điều chỉnh được.

Van tiết lưu và van tiết lưu điều chỉnh được

h. Van tiết lưu một chiều

Van tiết lưu một chiều

Van tiết lưu một chiều được sử dụng trong các hệ thống cần giảm lưu lượng theo một chiều.Ở đây, khi dầu di chuyển từ 1 tới 2 thì sẽ đi qua van tiết lưu, van một chiều đóng. Ở chiều ngược lại, lưu lượng sẽ di chuyển qua van một chiều về bể giúp dầu nhanh chóng hồi mà không bị tiết lưu.

f. Van chống tụt

Van chống tụt

 Đây cũng là một loại van hay được sử dụng trong hệ thống nhằm đảm bảo an toàn khi hệ thống treo tải trên cao. Theo chiều đi lên, dầu sẽ qua van một chiều. Muốn hạ tải, phải điều khiển van.
Như vậy là mình đã giới thiệu cho các bạn xong về các loại van hay dùng trong hệ thống thủy lực cả về tên gọi, chức năng và giải thích kí hiệu. Hy vọng giúp ích được cho các bạn. Mình sẽ trở lại với các bạn trong những bài tiếp theo về thủy lực. Mọi thắc mắc, các bạn cứ comment dưới, mình sẽ trả lời nhiệt tình hỗ trợ các bạn. See you!