Giới thiệu Van áp suất tỷ lệ

Thủy Lực AZ cung cấp các dòng van thủy lực, van áp suất tỷ lệ và phụ kiện điều khiển dùng trong máy ép, máy tự động, máy công nghiệp và các hệ thống thủy lực yêu cầu điều chỉnh áp suất linh hoạt.

Van áp suất tỷ lệ là loại van điều khiển áp suất thủy lực bằng tín hiệu điện. Thay vì chỉ cài đặt một mức áp suất cố định bằng vít chỉnh cơ khí, van có thể thay đổi áp suất theo giá trị tín hiệu điều khiển từ PLC, bộ điều khiển hoặc bộ khuếch đại điện tử.

Sản phẩm còn được gọi với các tên:

• Van áp suất tỷ lệ thủy lực.
• Van điều khiển áp suất tỷ lệ.
• Van tỷ lệ áp suất.
• Van tràn tỷ lệ.
• Van giảm áp tỷ lệ.
• Proportional pressure valve.
• Proportional pressure control valve.
• Proportional relief valve.

Tùy chức năng cụ thể, van áp suất tỷ lệ có thể dùng để:

• Giới hạn áp suất.
• Giảm áp suất.
• Điều chỉnh lực xi lanh.
• Thay đổi lực ép.
• Điều khiển mô-men motor.
• Tạo nhiều cấp áp suất.
• Điều chỉnh áp liên tục theo chương trình.

Điểm quan trọng là “van áp suất tỷ lệ” là một nhóm sản phẩm. Không nên mặc định tất cả đều là van tràn hoặc tất cả đều là van giảm áp.

Van áp suất tỷ lệ là gì?

Van áp suất tỷ lệ là van thủy lực sử dụng cơ cấu điện từ tỷ lệ để thay đổi giá trị áp suất theo tín hiệu điều khiển điện.

Ở van áp suất cơ thông thường:

• Người vận hành chỉnh lò xo.
• Van duy trì một mức áp suất đã cài.

Ở van tỷ lệ:

• Bộ điều khiển thay đổi tín hiệu điện.
• Lực điện từ thay đổi.
• Giá trị áp suất điều khiển thay đổi tương ứng.

Nhờ đó hệ thống có thể tự động chuyển:

• Áp thấp.
• Áp trung bình.
• Áp cao.

hoặc thay đổi liên tục trong một chu trình máy.

Van áp suất tỷ lệ hoạt động theo nguyên lý nào?

Nguyên lý cơ bản có thể mô tả:

Tín hiệu điều khiển → Bộ khuếch đại → Cuộn điện tỷ lệ → Lực điện từ → Cơ cấu van → Áp suất thay đổi.

Khác với solenoid ON/OFF chỉ có hai trạng thái đóng hoặc mở, proportional solenoid cho phép lực tác động thay đổi theo dòng điện điều khiển.

Khi tín hiệu tăng:

• Dòng điện cuộn coil thay đổi.
• Lực điện từ thay đổi.
• Vị trí hoặc lực tác động lên cơ cấu van thay đổi.
• Giá trị áp suất được điều chỉnh.

Quan hệ chính xác giữa tín hiệu và áp suất phụ thuộc từng model.

Không nên mặc định:

50% tín hiệu = chính xác 50% áp suất.

vì còn phụ thuộc:

• Đặc tuyến van.
• Hysteresis.
• Deadband.
• Lưu lượng.
• Nhiệt độ dầu.
• Back pressure.

Cấu tạo Van áp suất tỷ lệ

Tùy dòng sản phẩm, van thường gồm:

• Thân van.
• Con trượt hoặc poppet.
• Lò xo.
• Cuộn điện tỷ lệ.
• Phần ứng điện từ.
• Pilot stage nếu có.
• Cổng dầu.
• Gioăng.
• Bộ khuếch đại nếu tích hợp.
• Cảm biến nếu là loại closed-loop.

Thân van

Thân van tạo:

• Đường dầu.
• Khoang điều khiển.
• Vị trí lắp spool hoặc poppet.

Thân phải chịu được:

• Working pressure.
• Lưu lượng.
• Xung áp của hệ thống.

Kiểu thân có thể là:

• Lắp đế.
• Sandwich.
• Cartridge.
• Ren trực tiếp.
• Block manifold.

Cuộn điện tỷ lệ

Cuộn điện tỷ lệ là thành phần tạo lực điện từ điều khiển van.

Khác với coil ON/OFF, proportional coil được điều khiển để tạo lực thay đổi liên tục trong dải làm việc.

Các thông số cần quan tâm gồm:

• Điện áp nguồn.
• Dòng điều khiển.
• Công suất.
• Giắc điện.
• Bộ điều khiển tương thích.

Không nên thay coil tỷ lệ bằng coil ON/OFF chỉ vì:

• Cùng kích thước.
• Cùng điện áp danh nghĩa.

Đặc tính điều khiển có thể hoàn toàn khác.

Con trượt hoặc Poppet

Spool hoặc poppet điều khiển dòng dầu và trạng thái áp suất.

Chuyển động của chi tiết này chịu ảnh hưởng bởi:

• Lực điện từ.
• Lò xo.
• Áp suất dầu.
• Pilot pressure.

Độ chính xác gia công ảnh hưởng lớn tới:

• Hysteresis.
• Rò rỉ.
• Độ ổn định.
• Khả năng lặp lại.

Lò xo

Lò xo tạo lực cân bằng cơ khí.

Ở từng thiết kế, lò xo có thể giúp:

• Thiết lập vùng áp cơ bản.
• Đưa cơ cấu về trạng thái ban đầu.
• Cân bằng với lực điện từ.

Không nên tùy ý thay lò xo khác độ cứng vì có thể làm thay đổi toàn bộ đặc tuyến áp suất.

Bộ khuếch đại điện tử

Nhiều van cần amplifier hoặc driver để biến tín hiệu điều khiển thành dòng điện phù hợp cho coil.

Bộ khuếch đại có thể:

• Gắn ngoài.
• Tích hợp ngay trên van.

Tùy thiết kế, tín hiệu điều khiển có thể là:

• 0–10 V.
• ±10 V.
• 4–20 mA.
• Tín hiệu dòng điện riêng.
• Giao tiếp số ở một số hệ hiện đại.

Không nên mặc định mọi van tỷ lệ đều nhận trực tiếp 0–10 V.

Pilot stage

Ở van lưu lượng lớn hoặc áp suất cao có thể sử dụng cấu tạo pilot operated.

Van gồm:

• Tầng pilot.
• Tầng chính.

Pilot sử dụng tín hiệu điện để điều khiển áp suất nhỏ, sau đó tầng chính xử lý lưu lượng lớn hơn.

Ưu điểm:

• Điều khiển lưu lượng lớn.
• Giảm lực điện từ cần thiết.

Cảm biến áp suất

Một số hệ sử dụng pressure transducer để tạo vòng điều khiển kín.

Bộ điều khiển so sánh:

Áp suất yêu cầu ↔ Áp suất thực tế.

Sau đó tự điều chỉnh tín hiệu van.

Cấu hình này có thể cải thiện:

• Độ chính xác.
• Khả năng bù tải.
• Khả năng lặp lại.

Không phải mọi van áp suất tỷ lệ đều tích hợp cảm biến.

Thông số kỹ thuật Van áp suất tỷ lệ

Thông số	Giá trị tham khảo
Tên sản phẩm	Van áp suất tỷ lệ
Tên tiếng Anh	Proportional Pressure Valve
Chức năng	Điều khiển áp suất
Điều khiển	Điện tỷ lệ
Dải áp suất	Theo model
Lưu lượng	Theo model
Tín hiệu đầu vào	Theo bộ điều khiển
Kiểu coil	Proportional solenoid
Điện áp nguồn	Theo model
Kiểu điều khiển	Direct hoặc pilot operated
Kiểu lắp	Đế, sandwich, cartridge, manifold
Môi chất	Dầu thủy lực phù hợp
Ứng dụng	Máy ép, máy tự động, công nghiệp

Các thông số trên mang tính tham khảo.

Khi lựa chọn cần lấy đúng catalogue của model vì:

• Dải áp.
• Flow.
• Coil.
• Driver.
• Kiểu lắp.

có thể khác nhau đáng kể.

Các loại Van áp suất tỷ lệ phổ biến

Van tràn tỷ lệ

Proportional relief valve dùng để thay đổi giới hạn áp suất tối đa theo tín hiệu điện.

Khi áp suất đạt giá trị điều khiển:

• Van mở đường xả.
• Dầu được đưa về tank hoặc đường tương ứng.
• Áp suất được giới hạn.

Ứng dụng:

• Máy ép.
• Máy thử tải.
• Máy cần nhiều mức lực.
• Hệ thay đổi pressure setpoint tự động.

Van giảm áp tỷ lệ

Proportional pressure reducing valve dùng để tạo áp suất thấp hơn ở một nhánh của hệ thống.

Ví dụ:

Nguồn chính 200 bar nhưng một cơ cấu chỉ cần:

• 40 bar.
• 80 bar.
• 120 bar.

Giá trị này có thể thay đổi bằng tín hiệu điều khiển.

Ứng dụng:

• Kẹp phôi.
• Điều chỉnh lực.
• Cơ cấu phụ.
• Máy tự động.

Van áp suất tỷ lệ tác động trực tiếp

Direct operated proportional pressure valve sử dụng lực điện từ tác động trực tiếp lên cơ cấu điều khiển.

Ưu điểm:

• Kết cấu tương đối đơn giản.
• Phản ứng nhanh ở nhiều ứng dụng.
• Phù hợp lưu lượng nhỏ hoặc trung bình tùy series.

Van áp suất tỷ lệ Pilot

Pilot operated valve sử dụng tầng pilot để điều khiển tầng chính.

Phù hợp khi cần:

• Flow lớn hơn.
• Hệ thống công nghiệp công suất lớn.

Cấu tạo phức tạp hơn và nhạy hơn với chất lượng dầu.

Van áp suất tỷ lệ Cartridge

Van dạng cartridge lắp trực tiếp vào:

• Block.
• Manifold.
• Cavity tiêu chuẩn phù hợp.

Ưu điểm:

• Gọn.
• Giảm đường ống.
• Dễ tích hợp cụm thủy lực.

Van áp suất tỷ lệ lắp Đế

Subplate mounted valve được lắp trên:

• Đế van.
• Manifold.
• Block thủy lực.

Phù hợp với hệ thống cần:

• Tháo lắp thuận tiện.
• Tiêu chuẩn hóa cụm van.

Van áp suất tỷ lệ khác Van áp suất cơ thế nào?

Tiêu chí	Van tỷ lệ	Van cơ
Điều chỉnh áp	Tín hiệu điện	Vít/lò xo
Thay đổi khi máy chạy	Có	Hạn chế
Tích hợp PLC	Tốt	Thấp
Nhiều mức áp	Dễ lập trình	Phải chỉnh cơ
Điều khiển tự động	Tốt	Hạn chế
Giá thành	Cao hơn	Thấp hơn
Yêu cầu dầu sạch	Cao hơn	Thường thấp hơn

Nếu hệ thống chỉ cần một mức áp cố định, van cơ có thể:

• Đơn giản hơn.
• Rẻ hơn.
• Dễ bảo trì hơn.

Không phải ứng dụng nào cũng cần van tỷ lệ.

Van áp suất tỷ lệ khác Van điện từ ON/OFF thế nào?

Van ON/OFF thường làm việc theo hai trạng thái:

• Có điện.
• Mất điện.

Van tỷ lệ cho phép tín hiệu thay đổi liên tục.

Ví dụ:

20% → 40% → 60% → 80%.

Nhờ vậy áp suất có thể được điều chỉnh theo chương trình thay vì chỉ chuyển giữa hai trạng thái cố định.

Van áp suất tỷ lệ và Van servo khác nhau thế nào?

Tiêu chí	Van tỷ lệ	Servo
Điều khiển liên tục	Có	Có
Độ chính xác	Cao	Thường cao hơn
Độ nhạy	Cao	Rất cao
Yêu cầu dầu sạch	Cao	Rất cao
Chi phí	Thấp hơn servo	Cao
Ứng dụng	Công nghiệp	Điều khiển chính xác cao

Ranh giới giữa proportional và servo có thể khác theo thiết kế hiện đại, nhưng không nên coi hai loại là hoàn toàn giống nhau.

Open-loop và Closed-loop

Điều khiển Open-loop

PLC gửi một giá trị tín hiệu tới van.

Ví dụ:

Tín hiệu A → Giá trị áp suất gần tương ứng.

Hệ thống không liên tục đo lại áp suất để tự hiệu chỉnh.

Ưu điểm:

• Đơn giản.
• Chi phí thấp hơn.

Điều khiển Closed-loop

Hệ thống có cảm biến đo áp suất thực tế.

Quy trình:

Setpoint → Bộ điều khiển → Van → Áp suất → Cảm biến → Phản hồi.

Nếu áp suất thực tế thấp hơn yêu cầu:

• Bộ điều khiển tăng lệnh.

Nếu cao hơn:

• Bộ điều khiển giảm lệnh.

Closed-loop phù hợp hơn khi cần:

• Độ chính xác.
• Khả năng bù tải.
• Lặp lại tốt.

Dải áp suất của Van tỷ lệ

Không có một dải áp chung cho mọi sản phẩm.

Có thể có nhiều series dành cho:

• Áp thấp.
• Áp trung bình.
• Áp cao.

Khi lựa chọn cần xem:

• Minimum controllable pressure.
• Maximum working pressure.
• Pressure adjustment range.

Không nên chỉ chọn theo áp suất tối đa.

Nếu van 350 bar nhưng ứng dụng chỉ điều khiển 5–20 bar thì chưa chắc van đó cho chất lượng điều khiển tốt trong vùng thấp.

Lưu lượng ảnh hưởng đến Áp suất thế nào?

Đặc tính áp suất có thể thay đổi theo lưu lượng.

Một van được cài cùng tín hiệu nhưng:

• Flow thấp.
• Flow cao.

có thể cho pressure characteristic khác nhau.

Vì vậy catalogue thường có:

• Pressure-flow characteristic.
• Pressure-signal characteristic.

Khi lựa chọn cần xét cả:

• Áp suất.
• Lưu lượng.

Không nên chọn van chỉ theo bar.

Tín hiệu điều khiển Van áp suất tỷ lệ

Tùy model và driver, tín hiệu có thể là:

• Điện áp analog.
• Dòng analog.
• Tín hiệu số.
• Tín hiệu CAN hoặc fieldbus ở một số hệ.

Các mức thường gặp trên thiết bị công nghiệp có thể bao gồm:

• 0–10 V.
• ±10 V.
• 4–20 mA.

nhưng không phải model nào cũng hỗ trợ các tín hiệu này.

Cần xác nhận:

• Loại input.
• Dải input.
• Nguồn cấp.
• Wiring.

trước khi đấu nối.

Coil của Van tỷ lệ

Proportional solenoid thường được điều khiển theo dòng điện.

Dòng điện ảnh hưởng tới:

• Lực điện từ.
• Vị trí cơ cấu.
• Giá trị áp suất.

Do đó cùng điện áp nguồn nhưng driver khác nhau vẫn có thể làm van hoạt động khác nhau.

Không nên đấu trực tiếp nguồn vào coil nếu model yêu cầu amplifier chuyên dụng.

Điện áp 12V hay 24V

Có thể gặp cả:

• 12 VDC.
• 24 VDC.
• Các cấu hình khác.

Trong máy công nghiệp, 24 VDC khá phổ biến nhưng không nên mặc định.

Trước khi thay coil hoặc van cần đọc:

• Tem coil.
• Model.
• Datasheet.

Đấu sai điện áp có thể:

• Van không hoạt động đúng.
• Coil nóng.
• Cháy coil.

Bộ khuếch đại có cần thiết không?

Phụ thuộc loại van.

Có dòng:

• Driver rời.
• Electronics tích hợp.

Nếu tích hợp sẵn, van có thể nhận tín hiệu điều khiển trực tiếp theo chuẩn của nhà sản xuất.

Nếu không:

• Cần amplifier phù hợp.

Không nên mua riêng van mà bỏ qua bộ điều khiển nếu model yêu cầu driver ngoài.

Dither trong Van tỷ lệ

Driver tỷ lệ có thể sử dụng tín hiệu dither để tạo dao động nhỏ tại cơ cấu van.

Mục đích có thể giúp:

• Giảm ảnh hưởng ma sát tĩnh.
• Cải thiện độ nhạy.
• Giảm hiện tượng stick-slip.

Thông số dither phải phù hợp với van.

Không nên tự đặt tần số hoặc biên độ tùy ý nếu không có tài liệu kỹ thuật.

Hysteresis là gì?

Hysteresis là sự khác biệt đầu ra khi tín hiệu:

• Tăng tới một giá trị.
• Giảm về cùng giá trị đó.

Ví dụ cùng một tín hiệu điều khiển nhưng áp suất có thể hơi khác tùy hướng thay đổi trước đó.

Hysteresis thấp thường giúp:

• Điều khiển chính xác hơn.
• Lặp lại tốt hơn.

Repeatability là gì?

Repeatability mô tả khả năng van quay lại gần cùng giá trị áp suất khi nhận cùng tín hiệu nhiều lần trong điều kiện tương tự.

Đây là thông số quan trọng trong:

• Máy ép.
• Máy test.
• Máy sản xuất tự động.

Response time

Response time thể hiện tốc độ van phản ứng khi tín hiệu thay đổi.

Ứng dụng cần chu kỳ nhanh cần kiểm tra:

• Response time của van.
• Driver.
• Cảm biến.
• Thể tích hệ thống.

Không nên đánh giá tốc độ hệ chỉ dựa trên van.

Độ sạch của Dầu thủy lực

Van tỷ lệ có khe hở và chi tiết điều khiển chính xác hơn nhiều van cơ thông thường.

Dầu bẩn có thể gây:

• Kẹt spool.
• Hysteresis tăng.
• Phản ứng chậm.
• Mất ổn định áp suất.
• Mòn chi tiết.

Do đó cần duy trì:

• Hệ lọc phù hợp.
• Dầu sạch.
• Bảo dưỡng định kỳ.

Nhiệt độ Dầu ảnh hưởng thế nào?

Nhiệt độ làm thay đổi:

• Độ nhớt dầu.
• Rò rỉ nội bộ.
• Ma sát.
• Đặc tính van.

Khi dầu quá nóng:

• Độ nhớt giảm.
• Rò nội bộ có thể tăng.
• Độ ổn định hệ thống có thể giảm.

Nếu áp suất thay đổi nhiều theo nhiệt độ cần kiểm tra cả:

• Van.
• Dầu.
• Bộ làm mát.
• Tình trạng bơm.

Back pressure ảnh hưởng Van tỷ lệ

Nếu đường tank có back pressure cao, đặc tính của một số van áp suất có thể bị ảnh hưởng.

Nguyên nhân back pressure có thể gồm:

• Đường hồi nhỏ.
• Filter tắc.
• Van hồi nhỏ.
• Hose dài.

Khi chẩn đoán áp suất không chính xác không nên chỉ kiểm tra tín hiệu điện.

Van áp suất tỷ lệ dùng cho Máy ép

Đây là một ứng dụng phổ biến.

Máy ép có thể cần các mức:

• Tiếp cận áp thấp.
• Ép áp cao.
• Giữ lực.
• Giảm áp.

Van tỷ lệ cho phép PLC thay đổi setpoint theo từng giai đoạn.

Nhờ đó có thể điều khiển:

• Lực ép.
• Quá trình tăng lực.
• Chu kỳ sản xuất.

Van áp suất tỷ lệ dùng Điều khiển lực Xi lanh

Về nguyên lý:

Lực xi lanh ≈ Áp suất × Diện tích piston.

Do đó điều chỉnh áp suất có thể điều chỉnh lực xi lanh.

Ứng dụng:

• Kẹp.
• Ép.
• Nắn.
• Giữ phôi.
• Tạo lực căng.

Tuy nhiên lực thực tế còn bị ảnh hưởng bởi:

• Ma sát.
• Back pressure.
• Hình học cơ cấu.

Nếu cần đo lực chính xác có thể cần thêm:

• Pressure sensor.
• Load cell.

Van áp suất tỷ lệ dùng cho Máy ép nhựa

Hệ máy ép nhựa có nhiều giai đoạn cần điều chỉnh:

• Áp suất.
• Lực.
• Chu kỳ.

Van tỷ lệ giúp điều khiển các giá trị này theo chương trình của máy.

Cấu hình cụ thể phụ thuộc thiết kế hệ thống.

Van áp suất tỷ lệ dùng cho Máy công cụ

Có thể điều chỉnh:

• Lực kẹp.
• Lực giữ.
• Áp suất cơ cấu phụ.

Điều này cho phép một máy chạy nhiều loại sản phẩm mà không cần chỉnh cơ khí van mỗi lần.

Van áp suất tỷ lệ dùng cho Máy kiểm tra

Test bench có thể cần tạo nhiều mức áp suất theo chu trình:

• Tăng dần.
• Giữ.
• Giảm.
• Lặp lại.

Van tỷ lệ giúp tự động hóa quá trình này khi kết hợp với:

• PLC.
• Pressure sensor.
• Bộ điều khiển.

Van áp suất tỷ lệ dùng cho Máy tự động

Trong dây chuyền tự động, PLC có thể thay đổi áp suất theo:

• Công đoạn.
• Loại sản phẩm.
• Công thức sản xuất.

Ví dụ:

Sản phẩm A → áp suất A.

Sản phẩm B → áp suất B.

Không cần người vận hành chỉnh vít áp suất thủ công.

Ưu điểm của Van áp suất tỷ lệ

Sản phẩm có nhiều ưu điểm:

• Điều chỉnh áp bằng điện.
• Điều chỉnh vô cấp.
• Tích hợp PLC tốt.
• Thay đổi áp khi máy đang chạy.
• Tạo nhiều mức áp suất.
• Có thể lập trình.
• Điều chỉnh lực xi lanh.
• Hỗ trợ tự động hóa.
• Khả năng lặp lại tốt khi hệ được thiết kế đúng.
• Có thể kết hợp cảm biến.
• Có nhiều kiểu lắp.
• Phù hợp máy công nghiệp hiện đại.

Nhược điểm của Van áp suất tỷ lệ

Một số hạn chế gồm:

• Giá cao hơn van cơ.
• Yêu cầu dầu sạch hơn.
• Cần hệ điện điều khiển.
• Có thể cần amplifier.
• Nhạy với nhiễu điện.
• Cấu hình phức tạp hơn.
• Cần cài đặt đúng tín hiệu.
• Chẩn đoán yêu cầu hiểu cả điện và thủy lực.
• Coil hoặc electronics có thể hỏng.
• Thay sai model dễ gây sai đặc tính.

Van tỷ lệ có thay trực tiếp Van cơ được không?

Không phải lúc nào cũng được.

Cần kiểm tra:

• Kiểu lắp.
• Port pattern.
• Áp suất.
• Lưu lượng.
• Mạch.
• Nguồn điện.
• Driver.
• Tín hiệu điều khiển.

Việc thay van cơ bằng van tỷ lệ thường đồng nghĩa phải bổ sung:

• Điện điều khiển.
• PLC hoặc controller.
• Wiring.
• Amplifier nếu cần.

Van tỷ lệ có cần Van tràn an toàn riêng không?

Tùy thiết kế hệ thống, nhưng một hệ dùng điều khiển tỷ lệ vẫn cần có giải pháp bảo vệ quá áp phù hợp.

Không nên coi tín hiệu điện tử là lớp bảo vệ duy nhất cho:

• Bơm.
• Xi lanh.
• Hose.
• Van.
• Người vận hành.

Trong nhiều hệ, van tràn cơ hoặc chức năng giới hạn áp độc lập được sử dụng để giới hạn áp suất tối đa.

Cấu hình cụ thể phải dựa trên thiết kế mạch.

Mất điện thì Van về trạng thái nào?

Không có một câu trả lời chung.

Tùy model, khi mất điện van có thể:

• Về mức áp suất thấp.
• Về trạng thái cơ khí ban đầu.
• Có đặc tính fail-safe riêng.

Không nên mặc định “mất điện = 0 bar”.

Cần kiểm tra datasheet chính xác của model.

Chọn Van áp suất tỷ lệ theo Dải áp

Trước tiên cần biết:

• Áp suất thấp nhất cần điều khiển.
• Áp suất làm việc phổ biến.
• Áp suất cao nhất.

Không nên chọn van có dải quá lớn nếu hệ chỉ hoạt động trong vùng rất nhỏ.

Ví dụ ứng dụng chủ yếu cần áp thấp thì cần xem:

• Khả năng điều khiển ở vùng thấp.
• Độ tuyến tính.

Chọn theo Lưu lượng

Flow phải nằm trong khả năng của van.

Van quá nhỏ có thể gây:

• Sụt áp.
• Nóng dầu.
• Hạn chế tốc độ.

Van quá lớn cũng chưa chắc tối ưu nếu hệ cần kiểm soát rất nhỏ.

Cần chọn theo:

• Flow thực tế.
• Áp suất.
• Đặc tuyến catalogue.

Chọn đúng Loại chức năng

Cần xác định hệ thống cần:

• Giới hạn áp.
• Giảm áp.
• Điều khiển áp hai chiều.
• Pilot pressure.

Không nên mua “van tỷ lệ áp suất” chung chung khi chưa xác định chức năng mạch.

Van tràn tỷ lệ và van giảm áp tỷ lệ không thể mặc định thay nhau.

Chọn theo Tín hiệu điều khiển

Cần xác định tín hiệu từ:

• PLC.
• Controller.
• Amplifier.

Ví dụ có thể là:

• 0–10 V.
• ±10 V.
• 4–20 mA.
• Tín hiệu khác.

Van và electronics phải tương thích.

Chọn theo Nguồn cấp

Cần kiểm tra:

• Điện áp.
• Dòng điện.
• Công suất.
• Pin connector.

Không nên chỉ thấy coil 24V rồi kết luận có thể đấu trực tiếp PLC.

PLC thường chỉ xuất:

• Tín hiệu điều khiển.

chứ không nhất thiết cấp đủ dòng cho proportional solenoid.

Chọn theo Amplifier

Nếu van sử dụng amplifier rời cần lựa chọn đúng:

• Coil.
• Dòng tối đa.
• Tín hiệu input.
• Ramp.
• Dither.

Driver sai có thể làm:

• Van không đủ áp.
• Coil nóng.
• Điều khiển không ổn định.

Chọn theo Kiểu lắp

Có thể gặp:

• Lắp đế.
• Sandwich.
• Cartridge.
• Manifold.
• Ren.

Khi thay van cũ cần kiểm tra:

• Kích thước.
• Port pattern.
• Vị trí cổng.

Không nên chỉ chọn theo chức năng.

Chọn theo Độ chính xác

Nếu ứng dụng chỉ cần:

• Thay đổi áp suất tương đối.

yêu cầu sẽ khác hệ cần:

• Lặp lại áp suất rất chính xác.

Cần xem các thông số như:

• Hysteresis.
• Repeatability.
• Linearity.
• Response.

Chọn theo Thời gian đáp ứng

Máy chu kỳ nhanh cần van phản ứng nhanh.

Nhưng response thực tế còn phụ thuộc:

• Driver.
• Bơm.
• Đường ống.
• Thể tích dầu.
• Cảm biến.
• PLC.

Không nên chọn van chỉ vì response time nhỏ nhất nếu những phần còn lại của hệ không đáp ứng.

Chọn theo Nhiệt độ

Cần xác định:

• Nhiệt độ dầu.
• Nhiệt độ môi trường.

Đặc biệt với electronics tích hợp, giới hạn nhiệt độ môi trường cũng rất quan trọng.

Không nên lắp sát:

• Nguồn nhiệt.
• Lò.
• Động cơ nóng.

nếu vượt giới hạn thiết kế.

Chọn theo Chất lượng dầu

Cần xem yêu cầu filtration và cleanliness của đúng model.

Van tỷ lệ cần dầu sạch hơn nhiều hệ van cơ đơn giản.

Hệ lọc không phù hợp có thể làm tuổi thọ van giảm nhanh.

Cài đặt Ramp áp suất

Một số controller cho phép áp suất:

• Tăng từ từ.
• Giảm từ từ.

thay vì thay đổi đột ngột.

Ramp có thể giúp:

• Giảm sốc.
• Chuyển lực êm.
• Bảo vệ cơ cấu.

Ứng dụng máy ép thường có thể hưởng lợi từ việc điều khiển áp suất theo đường ramp phù hợp.

Kiểm tra trước khi Lắp van

Nên kiểm tra:

• Model.
• Pressure rating.
• Flow rating.
• Điện áp.
• Coil.
• Connector.
• Driver.
• Kiểu lắp.
• Tình trạng dầu.
• Độ sạch manifold.

Không nên tháo nút bảo vệ cổng quá sớm trong môi trường nhiều bụi.

Lưu ý khi Đấu điện

Cần thực hiện đúng:

• Sơ đồ chân.
• Nguồn cấp.
• Tín hiệu.
• Ground.
• Shield nếu yêu cầu.

Đấu sai có thể:

• Không điều khiển được.
• Làm tín hiệu nhiễu.
• Hỏng electronics.

Không nên suy đoán pin connector theo màu dây.

Nhiễu điện ảnh hưởng thế nào?

Tín hiệu analog nhỏ có thể bị ảnh hưởng bởi:

• Biến tần.
• Motor.
• Contactor.
• Cáp công suất.

Hậu quả:

• Áp suất dao động.
• Tín hiệu không ổn định.

Cần bố trí dây tín hiệu theo hướng dẫn của nhà sản xuất và thiết kế điện máy.

Dấu hiệu Van áp suất tỷ lệ bị lỗi

Một số dấu hiệu gồm:

• Không lên áp.
• Áp suất không thay đổi theo tín hiệu.
• Áp suất dao động.
• Coil quá nóng.
• Điều khiển không tuyến tính.
• Van phản ứng chậm.
• Áp không về mức thấp.
• Máy báo lỗi electronics.
• Áp suất không ổn định.
• Van bị kẹt.

Không nên kết luận ngay van hỏng nếu chưa kiểm tra cả:

• Tín hiệu điện.
• Driver.
• Bơm.
• Dầu.
• Cảm biến.

Vì sao Van không lên áp?

Có thể do:

• Không có tín hiệu.
• Driver lỗi.
• Coil hỏng.
• Áp nguồn thấp.
• Bơm yếu.
• Van bị kẹt.
• Cài đặt sai.
• Van tràn khác đang mở.

Cần kiểm tra đồng thời phần:

• Điện.
• Thủy lực.

Vì sao Van luôn lên Áp tối đa?

Một số nguyên nhân có thể gồm:

• Tín hiệu điều khiển sai.
• Driver đặt sai.
• Wiring lỗi.
• Spool hoặc poppet bị kẹt.
• Pilot bị lỗi.

Không nên tiếp tục vận hành nếu áp suất vượt giá trị an toàn.

Vì sao Áp suất dao động?

Có thể do:

• Tín hiệu không ổn định.
• Nhiễu điện.
• Có khí trong dầu.
• Van quá lớn hoặc không phù hợp.
• Sensor nhiễu.
• Tuning closed-loop chưa đúng.
• Bơm dao động.
• Dầu bẩn.

Cần xác định nguyên nhân trước khi thay van.

Vì sao Van phản ứng chậm?

Một số nguyên nhân:

• Filter tắc.
• Dầu quá lạnh.
• Driver cài ramp dài.
• Coil yếu.
• Spool bẩn.
• Pilot flow không đủ.
• Hệ thống có thể tích dầu lớn.

Không phải mọi trường hợp chậm đều do van.

Vì sao Coil Van tỷ lệ nóng?

Coil tỷ lệ có thể nóng trong quá trình làm việc bình thường tùy thiết kế.

Tuy nhiên nhiệt bất thường có thể liên quan:

• Điện áp sai.
• Driver sai.
• Dòng quá cao.
• Nhiệt môi trường cao.
• Coil hỏng.

Không nên đánh giá chỉ bằng cảm giác chạm tay.

Cần đối chiếu giới hạn nhiệt độ của model.

Vì sao Áp suất không đúng Setpoint?

Có thể do:

• Sai calibration.
• Flow thay đổi.
• Back pressure.
• Hysteresis.
• Tín hiệu sai.
• Pressure sensor sai.
• Van mòn.
• Dầu thay đổi nhiệt độ.

Nếu yêu cầu độ chính xác cao nên kiểm tra toàn bộ vòng điều khiển.

Khi nào cần sửa hoặc thay Van?

Nên kiểm tra chuyên sâu khi:

• Coil cháy.
• Electronics lỗi.
• Van kẹt.
• Rò dầu nhiều.
• Áp không điều khiển được.
• Hysteresis tăng rõ rệt.
• Phản ứng bất thường.
• Connector hỏng.
• Thân van hư hỏng.

Trước khi thay cần xác nhận lỗi không nằm ở:

• Driver.
• Wiring.
• PLC.
• Pressure sensor.

Lưu ý khi lựa chọn Van áp suất tỷ lệ

Trước khi lựa chọn cần xác định:

• Chức năng van.
• Dải áp suất.
• Áp suất tối đa.
• Lưu lượng.
• Kiểu direct hay pilot.
• Tín hiệu điều khiển.
• Nguồn cấp.
• Coil.
• Driver.
• Kiểu lắp.
• Chuẩn cổng.
• Độ chính xác yêu cầu.
• Response time.
• Loại dầu.
• Nhiệt độ.
• Yêu cầu độ sạch.

Không nên lựa chọn chỉ dựa vào:

• Kích thước van.
• Điện áp coil.
• Áp suất tối đa.

Tư vấn lựa chọn Van áp suất tỷ lệ

Khi lựa chọn Van áp suất tỷ lệ, nên cung cấp:

• Chức năng cần điều khiển.
• Áp suất thấp nhất.
• Áp suất cao nhất.
• Lưu lượng làm việc.
• Áp suất nguồn.
• Tín hiệu PLC.
• Điện áp nguồn.
• Model driver nếu có.
• Kiểu lắp.
• Kích thước van.
• Loại máy.
• Chu kỳ hoạt động.
• Độ chính xác yêu cầu.
• Số lượng cần sử dụng.

Nếu thay van cũ, nên cung cấp thêm:

• Hình ảnh toàn bộ van.
• Hình ảnh tem model.
• Hình ảnh coil.
• Hình ảnh connector.
• Mã amplifier.
• Hình ảnh block lắp.
• Sơ đồ thủy lực nếu có.

Với van áp suất tỷ lệ, model điện tử quan trọng không kém thông số thủy lực. Một van có cùng áp suất và lưu lượng nhưng khác coil, tín hiệu, electronics hoặc đặc tuyến điều khiển vẫn có thể không thay thế trực tiếp được.

Tham khảo thêm các sản phẩm tại danh mục Van áp suất.

Câu hỏi thường gặp