Van thuỷ lực điều hướng- Spool Valve

1/ Van điều hướng thuỷ lực – khí nén?

Chức năng và các loại van điều hướng phổ biến ứng dụng trong thiết bị thủy lực và khí nén. Van điều hướng có thể được tìm thấy trong hầu hết các ngành công nghiệp, trong vô vàn tác vụ, nhưng van điều hướng là gì và nó hoạt động như thế nào?

Các van điều hướng có thể được dùng trong cả ứng dụng thủy lực (dầu thủy lực) hoặc khí nén (dùng khí để điều khiển) và nhiệm vụ của chúng là điều khiển dòng chảy năng lượng bằng cách thay đổi hướng đi mà các dòng năng lượng đó đi qua.

spool vavel

1.1/ Vậy chính xác thì thế nào là một spool valve?

Bản chất cấu tạo của một van điều hướng là một xy lanh (gọi là trục hoặc ống) nằm bên trong một vỏ kín. Có một số buồng rỗng nối thông từ mặt này sang mặt kia của vỏ ngoài, chúng được gọi là các cổng.

Xy lanh có thể di chuyển bên trong vỏ thiết bị, cho phép đóng hoặc mở thông kết nối giữa các cổng với nhau, dựa trên vị trí di chuyển của xy lanh.

2/ Làm thế nào để điều khiển van điều hướng?

Có khá nhiều cách:

  • Điều khiển thủ công bằng nút nhấn hoặc công tắc
  • Điều khiển tự động bằng cuộn hút điện từ

Dù hình thức điều khiển nào được dùng thì về bản chất vẫn là đẩy hoặc kéo xy lanh bên trong vỏ thiết bi, điều này cho phép đóng mở giữa các cổng.

Trong một số trường hợp, có thể có 1 cuộn hút nằm ở phía đầu thiết bị, đi kèm với 1 lò xo phía trong, khi cuộn hút không tác dụng lực vào xy lanh phía trong nữa, thì lò xo sẽ đẩy trục về vị trí ban đầu.

điều khiển van

3/ Van điều hướng hoạt động thế nào?

Ví dụ: Lấy ví dụ muốn điều khiển 1 xy lanh khí nén bằng van điều hướng.

  • Nguồn cấp khí nén kết nối với cổng vào 1.
  • Cổng 2 kết nối với vị trí cấp khí vào của xy lanh
  • Cổng 3 để không, khí sẽ thoát ra ở cổng này, gọi đây là cổng xả.

Trong trạng thái tĩnh, không có một tác động nào thì sẽ không có gì xảy ra cả bởi bản thân van điều hướng đang khóa dòng khí từ cổng 1, trong khi cổng 2 và 3 đang được kết nối với nhau. Vậy nên dù có bất kỳ luồng khí nào trong hệ thống này đều sẽ thoát ra môi trường ngoài thông qua cổng xả 3. Ta sẽ gọi trường hợp này là trạng thái nghỉ hoặc tĩnh.

Giờ hãy hình dùng van điều hướng được kích hoạt, xy lanh sẽ đẩy ra. Điều này xỷ ra bởi trục phía trong van đã di chuyển sang vị trí mà ở đó, cổng xả 3 khóa lại, nối thông công 1 và 2. Đây gọi là trạng thái hoạt động hoặc kích hoạt. Xy lanh sẽ tiếp tục được đẩy ra cho tới khi trục bên trong van về vị trí ban đầu, bằng cách dừng cấp điện cho cuộn hút, lò xo bên trong van sẽ đẩy trục về ban đầu.

nguyên lý hoạt động của van điều hướng
Trong ví dụ này, loại van được dùng là van 3/2 (ba phần hai), bởi nó có 3 cổng và 2 chế độ.

 

4/ Có những loại van điều hướng nào?

Trên thực tế có rất nhiều loại, cấu hình khác nhau, một số có nhiều cổng hơn và có thể điều khiển nhiều thiết bị cùng lúc.

Ví dụ van 4/2 hoặc van 5/3, điều khiển 4 cổng vào ra với 2 chế độ hoạt động hoặc 5 cổng vào ra với 3 chế độ hoạt động.

các loại van thuỷ lực

Một điều thú vị nữa là, vỏ ngoài được thiết bị theo một tiêu chuẩn giống nhau (nếu cùng 1 hãng), cho số cổng và số chế độ tương đối khác nhau.

Chi tiết chặn dòng chảy năng lượng qua các cổng được gọi là “lands” (trong tiếng anh), bạn có thể gọi là gioăng hoặc đơn giản là chi tiết chặn, bọc quanh trục tại một số vị trí; nếu cấu hình khác nhau thì việc sắp xếp các đường thông giữa các cổng cũng khác nhau.

 

5/ Tổng kết

Trong bài viết này, chúng ta đã tìm hiểu van điều hướng là một cách thức phổ biến trong điều khiển thiết bị thủy lực hoặc khí nén, bằng cách mở thông, chặn hoặc hạn chế dòng năng lượng (dầu hoặc khí) đi qua nó.

Các nguồn cấp năng lượng (bơm dầu hoặc bơm khí nén) và các thiết bị tác vụ được kết nối với van điều hướng thông qua các cổng trên thiết bị.

van điều hướng thuỷ lực và khí nén

Có thể điều khiển van điều hướng bằng nhiều cách, như:

  • Nút nhấn
  • Công tắc
  • Cuộn hút từ

Tên gọi của chúng theo cấu trúc x/y, với x là số cổng và y là số chế độ điều khiển.

Bài viết liên quan