Các loại van thủy lực

Tương tự như trong khí nén, người ta phân biệt các loại van thủy lực như van hành trình (van dẫn hướng), van một chiều, van áp suất và van lưu lượng.

Van hành trình (van dẫn hướng)

Van hành trình thủy lực có cùng ký hiệu, mô tả, và tác động như van hành trình khí nén (Trang 484). Đa số được chế tạo theo kiểu van đẩy theo chiều dài (Hình 2).

Trong loại van này, khi được tác động, pittông điều khiển sẽ đẩy theo hướng trục.

Đối với các van hành trình lớn, công suất điện cẩn thiết để tác động van một cách trực tiếp là rất lớn. Vì thế, chỉ tác động bằng điện từ van điều khiển phụ gắn kế bên. Van phụ mở cho chất lỏng bị nén lưu thông tự do, và qua đó sẽ mở van chính (Hình 3).

Khi tác động nam châm điện a, pittông của van phụ được đẩy về phía phải. Qua đó chất lỏng trong van phụ chảy từ p đến B và đi vào phía bên phải của van chính. Pittông của van chính chuyển sang phía trái và mở đường lưu thông từ p đến B và từ A đến T.

Van một chiều

Trong van một chiểu mở khóa được, tác dụng khóa có thể hủy bằng đấu nối điểu khiển z (Hình 4).

Pittông điều khiển ép đáy van hình côn trong van một chiều, làm giảm nhanh áp suất trong đấu nối B, khi đó pittông điều khiển có thể mở bộ phận khóa. Với van một chiều mở khóa được, xi lanh chịu tác động của lực từ bên ngoài có thể được ngưng hoạt động tại vị trí bất kỳ.

Van áp suất

Van áp suất thường bao gồm van điều chỉnh và van chuyển mạch (van tác động, van hai vị trí, van đóng-cắt). Thuộc về nhóm van điểu chỉnh áp suất là van giới hạn áp suất và van giảm áp. Hai loại van này duy trì áp suất cố định độc lập với tải trong hệ thống thủy lực. Van điều chỉnh áp suất bắt đẩu mở khi áp suất trong ống van đạt đến giá trị được điều chỉnh trước. Van điều khiển áp suất (van tiếp nối) chuyển mạch tiếp tục đến các xi lanh khác khi đạt đến áp suất cài đặt trước (Hình 1) hay ngắt máy bơm (Hình 1, trang 500). Các van sẽ mở khi áp suất tại bước trước đó của hệ điều khiển đạt đến áp suất chuyển mạch.

Thí dụ: Trong gá uốn bằng thủy lực (Hình 1) các chi tiết bằng tấm tôn được xi lanh thủy lực 1 AI kẹp chặt và được uốn cong thông qua xi lanh 2A1. Xi lanh kẹp chặt được điểu chỉnh theo van giới hạn áp suất, thí dụ 250 bar. Áp suất này được van giảm áp, đặt trên đường ống đến xi lanh uốn 2A1, thí dụ giảm xuống còn 100 bar. Nếu xi lanh kẹp đã kẹp chi tiết tôn, áp suất trong ống dẫn của xi lanh sẽ tăng lên. Khi áp suất này đạt đến giá trị được chỉnh trước, thí dụ 200 bar trong van tác động, van này sẽ mở. Xi lanh uốn chạy ra, bảo đảm chi tiết đã được kẹp chặt trước khi bắt đầu quá trình uốn.

Các loại van. Van áp suất được chế tạo theo loại van điều khiển trực tiếp và van điều khiển trước. Đổi với van điều khiển trước, bộ phận khóa không sửdụng lò xo mà là áp suất của chất lỏng tự đóng (Hình 2)

Khi áp suất đạt đến giá trị điều chinh với lò xo trong van điều chỉnh trước, van điều chỉnh trước mở. Do chất lỏng chảy ra và giảm lưu trong bộ phận khóa, lực đóng giảm lại. Van mở đường thông từ A đến B.

Van lưu lượng

Van lưu lượng được dùng để thay đổi lưu lượng của dòng chảy, chẳng hạn để điều chỉnh vận tốc của xi lanh hoặc số vòng quay của động cơ thủy lực. Van lưu lượng bao gổm van tiết lưu và van điều chỉnh lưu lượng.

Van tiết lưu (Hình 3).

Hình 3: Van chỉnh lưu có thể điều chinh được

Trong máy ép thủy lực (Hình 4) có lực F với các giá trị khác nhau trong quá trình nâng, do đó làm thay đổi sự chênh lệch áp suất P₁ – P₂ trong van tiết lưu và thay đổi lưu lượng Q. Xi lanh chạy ra với vận tốc V khác nhau.

Trong van tiết lưu, lưu lượng phụ thuộc vào tiết diện dòng chảy đi qua và áp suất chênh lệch P₁ -P₂ giữa hai đấu nối A và B.

Vì vậy van tiết lưu chỉ được sử dụng khi tải của pittông ít thay đổi hay khi việc thay đổi tốc độ của pittông trong điều kiện tải đổi chiều có thể chấp nhận được. Ống dẫn có đường kính nhỏ cũng tác động như van tiết lưu.Thí dụ, chúng được lắp trước áp kế nhằm bảo vệ áp kế trước áp suất va đập trong thiết bị thủy lực.

Van chỉnh lưu.

Trong van chỉnh lưu có một cánh bướm (màng chắn, cục ga) với khẩu độ chỉnh được và một pit- tông điểu chỉnh (Hình 1).

Chúng duy trì sự chênh lệch áp suất tại màng chắn độc lập với áp suất tại vị trí đấu nối p và B, do đó duy trì lưu lượng không đổi. Thí dụ, khi áp suất tại điểm đấu nỗi B bị giảm trong khi áp suất không thaỵ.đổi, dầu sẽ chảy qua van nhiều hơn.Tuy vậy áp suất giảm dần p3 giải thoát phía bên trái của pittông điều chỉnh. Pittông di chuyển về phía trái.Tại khe đầu vào của pittông điều chỉnh trở nên hẹp hơn. Áp suất p2 giảm cho đến khi khôi phục chênh lệch áp suất p2 – p3tại cánh bướm. Pittông điểu chỉnh tác động theo kiểu cân bằng áp suất. Lưu lượng, và qua đó là vận tốc, của pittông trở nên độc lập và không đổi với tải pittông (Hình 2).

Độ lớn của dòng lưu lượng có thể thay đổi bằng cách chỉnh tiết diện của cánh bướm.

Van chỉnh lưu duy trì lưu lượng không đổi, độc lập với sự thay đổi tải trong xi lanh kết nối.

Van tỷ lệ

Các van hành trình, van lưu lượng và van áp suất, được coi là van tỷ lệ nếu trong đó đại lượng đẩu vào dạng analog (tương tự) hoặc digital (số) của tín hiệu điện tác động tương ứng (tỷ lệ) với tín hiệu thủy lực ở đẩu ra.

Vì thế, chẳng hạn như trong van hành trình tỷ lệ (Hình 3), nam châm tỷ lệ đẩy pittông điều chỉnh và qua đó mở dòng lưu lượng Q tương đương với cường độ dòng điện đã được hiệu chỉnh. Như thế cường độ dòng điện/trong cuộn dây và lưu lượng Q chảy qua van hành trình là tỷ lệ với nhau.

Thí dụ: (Hình 4)

I= 0,5 A => Q = 12 l/phút

I = 1,5 A => Q = 36 l/phút .

Thông qua cảm biến hành trình và bộ điều chỉnh khuếch đại, vị trí chiếm giữ của pittông trong van được so sánh với giá trị yêu cẩu và nếu cẩn thiết sẽ được hiệu chỉnh.

Van tỷ lệ được dùng để tăng tốc nhẹ, hãm xi lanh và động cơ thủy lực, đồng thời điều chỉnh liên tục (vô cấp) áp suất và lưu lượng dòng chảy.