Phân loại van phân phối thủy lực và cách lựa chọn phù hợp theo cách sử dụng.

Van phân phối có nhiệm vụ điều chỉnh hướng và độ lớn của dòng dầu trong hệ thống truyền động thủy lực. Nó giống như một “công tắc” trong mạch thủy lực có nhiệm vụ kết nối hoặc ngắt kết nối giữa các đường ống với nhau

Các tiêu chí lựa chọn van phân phối

1. Số cổng kết nối đường ống và số vị trí làm việc

Dựa vào số lượng cổng kết nối và vị trí làm việc của van, người ta có các kiểu van phân phối cơ bản là: van  2/2; 3/2; 4/2; 3/3; 4/3; 5/3;…(số thứ nhất là số cổng kết nối, số thứ 2 là số lượng vị trí làm việc của van). 

2. Cách kết nối các cổng làm việc với nhau

Mỗi loại van phân phối sẽ có nhiều cách kết nối các cổng làm việc. Dựa vào cách kết nối giữa các cổng chúng ta có thể phân biệt được các loại van khác nhau. Mỗi cách kết nối sẽ tạo ra chức năng làm việc cũng như ưu nhược điểm khác nhau. Tùy theo yêu cầu đóng mở mạch thủy lực mà người thiết kế phải lựa chọn kiểu kết nối cho phù hợp.Do chi phí chế tạo cao cũng như để thuận tiện cho việc thay thế thì phần thân (vỏ) của các van khác nhau được thiết kế như nhau.

Các kiểu kết nối khác nhau được thực hiện bằng cách thay đổi kết cấu con trượt piston của van phân phối. Dưới đây là một số mạch cơ bản kết nối các cổng của van điều khiển:

4 Cổng3 V tríMạch tiêu chuẩn3C2 a b3C3 a b3C4 a b3C40 a b3C5 a b3C63C60 a b3C7 a b3C8 a b3C9 a b3C10 a b3C11 a b3C12 a b2D2 a b2D3 a b2D7 a b2D8 a b2B2 b2B3 b2B8 b2B2L a 2B3L a 2B8L a 2D2A a b2D3A a b2D4A a b2D40A a b2D5A a b2D7A a b2D9A a b2D10A a b2D11A a b2D12A a b4 Cổng2 Vị trí2B2Ab2B3Ab2B4Ab2B40Ab2B5Ab2B60Ab2B7Ab2B8Ab 2B9Ab2B10Ab2B11Ab 2B12Ab4 Cổng2 Vị trí2B2Bb2B3Bb2B4Bb2B40Bb2B5Bb2B60Bb2B7Bb2B8Bb 2B9Bb2B10Bb2B11Bb 2B12Bb4 Cổng2 Vị trí2B2ALa 2B3ALa 2B4ALa 2B40ALa 2B5ALa 2B60ALa 2B7ALa 2B8ALa 2B9ALa 2B10ALa 2B11ALa 2B12ALa 4 Cổng2 Vị trí2B2BLa 2B3BLa 2B4BLa 2B40BLa 2B5BLa 2B60BLa 2B7BLa 2B8BLa 2B9BLa 2B10BLa 2B11BLa 2B12BLa 4 Cổng3 V tríMạch tiêu chuẩn4 Cổng3 V tríMạch tiêu chuẩn4 Cổng2 V tríMạch tiêu chuẩn4 Cổng2 V tríMạch đảo ngưcMạch tiêu chuẩnMạch tiêu chuẩnMạch đảo ngưcMạch đo ngưc

3. Lưu lượng cho phép qua van phân phối

Dựa vào lưu lượng lớn nhất cho phép qua van người ta chia van phân phối thành các loại khác nhau từ nhỏ tới lớn. Kích cỡ van phân phối được ký hiệu bằng các số. Giá trị của các số này chính là giá trị đường kính các cổng kết nối của van phân phối. Đối với các loại van nhỏ có lưu lượng từ 100 lít/phút trở xuống (tương ứng với kích cỡ van từ NG10 trở xuống) thì thường sử dụng hình thức điều khiển trực tiếp.

Tuy nhiên đối với các loại van có lưu lượng lớn hơn 100 lít/phút (tương ứng với kích cỡ van từ NG16 trở lên) thì phải sử dụng hình thức điều khiển gián tiếp (pilot). Vì khi lưu lượng qua van phân phối lớn sẽ làm tăng lực các dòng chảy tác dụng lên piston của van phân phối, khi đó sẽ rất khó để điều khiển trực tiếp con trượt piston bên trong van phân phối nên người ta phải điều khiển kiểu pilot.

4. Công suất mở van giới hạn, tổn thất áp suất và lưu lượng.

Đường đặc tính tổn thất áp suất và lưu lượng Δp – Q là một trong những cơ sở quan trọng để so sánh, đánh giá và lựa chọn van phân phối. (Dưới đây là ví dụ về một biểu đồ đặc tổn thất áp suất)

bieu do dac tinh van phan phoi

Mỗi loại van phân phối khác nhau sẽ có đặc tính tổn thất áp suất, lưu lượng khác nhau. Tổn thất áp suất của một van phân phối cũng khác nhau khi vị trí các cổng kết nối khác nhau. Việc xác định tổn thất áp suất qua van phân phối bằng lý thuyết hầu như không thực hiện được. Trên thực tế thì các đường đặc tính tổn thất áp suất này đều được thực hiện thông qua thực nghiệm.

5. Hình thức điều khiển van phân phối

Có hai hình thức điều khiển vị trí của con trượt trong van phân phối là điều khiển trực tiếp (dùng cho các van có lưu lượng nhỏ từ NG10 trở xuống) và điều khiển gián tiếp (dùng cho các van có lưu lượng lớn từ NG16 trở lên).

a. Điều khiển trực tiếp (direct)
Dòng điện một chiều (DC) Dòng điện xoay chiều (AC)
  • Chuyển mạch mềm.
  • – Tần số chuyển mạch cao (15.000/giờ).
  • Không bị nhạy khi bị sụt áp hoặc tăng áp trong khoảng thời gian ngắn.
  • Lực điều khiển nhỏ.
  • Điện áp: 12, 24, 42, 60, 96, 110, 180, 195, 220 volt
  • Thời gian đóng mở mạch lâu, gấp từ 3 – 10 lần so với xoay chiều.
  • Tần số chuyển mạch thấp (7.000/giờ)
  • Dễ bị cháy cuộn cảm khi có hiện tượng kẹt.
  • Lực điều khiển lớn.
  • Điện áp: 42, 110, 127, 220 volt ở 50Hz
  • Điện áp: 120, 220 volt ở 50Hz
  • Thời gian đóng mở mạch nhanh.
  • Dễ thiết kế hơn.

Vị trí con trượt có thể được điều chỉnh bằng tay thông qua cần điều khiển hoặc sử dụng lực điện từ. Các van phân phối hiện nay chủ yếu sử dụng hình thức điều khiển điện từ (Solenoid). Hình thức điều khiển này áp dụng cho các van có lưu lượng nhỏ, kích thước van từ NG10 trở xuống tương ứng với lưu lượng lớn nhất qua van là Q = 100 lít/phút và áp suất lớn nhất cho phép có thể lên tới 350bar. Có hai hình thức điều khiển điện từ solenoid là dùng dòng điện 1 chiều DC và xoay chiều AC như bảng trên. Hình thức điều khiển dùng dòng xoay chiều có ưu điểm là thơi gian đóng mở nhanh, tuy nhiên nó có nhược điểm là điện cảm của cuộn dây phụ thuộc vào vị trí của cần điều khiển và có thể cháy cuộn dây khi có hiện tượng kẹt.

Thời gian (ms) Dòng 1 chiều (DC) Dòng xoay chiều (AC)

Thời gian đáp ứng

80 – 100

5 – 15

Thời gian thực hiện
10 – 20
5 – 10
Tổng thời gian đóng mở mạch
90 – 120
10 – 25
Mặt cắt ngang của van phân phối 4/3 điều khiển điện từ
1 - Thân van; 2 - Cuộn cảm (solenoid); 3 - Lõi trượt; 4 - Lò xo hồi vị; 5 - Lõi đẩy lò xo; 6 - Điều khiển cơ
b. Điều khiển gián tiếp (pilot) (Đọc bài tiếp theo để xem chi tiết hơn về van điều khiển gián tiếp)

Để lại một bình luận