Giới thiệu Van giảm áp thủy lực

Thủy Lực AZ cung cấp các dòng van điều khiển áp suất và thiết bị sử dụng trong hệ thống thủy lực công nghiệp.

Van giảm áp thủy lực là loại van điều khiển áp suất dùng để giảm áp suất đầu vào xuống mức thấp hơn và duy trì áp suất tại nhánh phía sau van trong phạm vi cài đặt.

Tên tiếng Anh thường dùng là hydraulic pressure reducing valve.

Van được sử dụng khi một hệ thống có nhiều nhánh nhưng không phải thiết bị nào cũng cần làm việc ở cùng một mức áp suất. Bơm có thể cung cấp áp suất cao cho mạch chính, trong khi van giảm áp tạo ra mức áp thấp hơn cho một nhánh riêng.

Sản phẩm thường được sử dụng để cấp áp suất phù hợp cho:

• Xi lanh thủy lực.
• Cơ cấu kẹp.
• Cơ cấu gá.
• Motor thủy lực.
• Mạch điều khiển.
• Các nhánh cần áp suất thấp hơn đường chính.

Van giảm áp được sử dụng phổ biến trong bộ nguồn, máy ép, máy CNC, máy công cụ, dây chuyền tự động hóa và nhiều hệ thống thủy lực công nghiệp.

Cấu tạo Van giảm áp thủy lực

Cấu tạo của Van giảm áp thủy lực phụ thuộc vào nguyên lý và từng model. Một van thông thường gồm thân van, con trượt hoặc phần tử điều khiển, lò xo, cơ cấu chỉnh áp và đường dầu điều khiển.

Thân van

Thân van chứa các đường dầu và các bộ phận điều khiển bên trong.

Tùy thiết kế, van có thể được chế tạo dạng:

• Van ren.
• Van mặt đế.
• Van modular.
• Van cartridge.
• Van tích hợp trong manifold.

Thân van phải phù hợp với áp suất, lưu lượng và kiểu kết nối của hệ thống.

Phần tử điều khiển

Bên trong van thường có con trượt, piston hoặc cơ cấu điều tiết khác.

Phần tử này thay đổi tiết diện dòng chảy dựa trên áp suất phía sau van.

Khi áp suất đầu ra thấp hơn mức cài đặt, van cho phép dầu đi qua.

Khi áp suất phía sau tăng tới mức thiết lập, cơ cấu điều khiển giảm độ mở để hạn chế áp suất tiếp tục tăng.

Lò xo

Lò xo tạo lực cài đặt cho cơ cấu điều khiển.

Thay đổi độ nén của lò xo sẽ làm thay đổi mức áp suất đầu ra trong phạm vi thiết kế của van.

Không nên chỉnh van vượt khỏi dải áp được nhà sản xuất quy định.

Vít hoặc núm chỉnh áp

Nhiều loại van được trang bị:

• Vít chỉnh.
• Núm xoay.
• Tay chỉnh.
• Cơ cấu khóa sau khi chỉnh.

Bộ phận này cho phép thiết lập áp suất đầu ra theo yêu cầu của từng nhánh.

Khi điều chỉnh nên sử dụng đồng hồ áp suất để theo dõi giá trị thực tế.

Đường drain

Một số loại van giảm áp có đường xả hoặc drain riêng.

Đường này giúp dẫn dầu điều khiển hoặc dầu rò về thùng theo thiết kế của van.

Có model sử dụng drain bên trong và cũng có loại yêu cầu drain ngoài. Vì vậy cần kiểm tra sơ đồ cổng của từng model trước khi lắp.

Nguyên lý hoạt động của Van giảm áp thủy lực

Van giảm áp thủy lực thường kiểm soát áp suất phía sau van.

Khi áp suất đầu ra thấp hơn mức cài đặt, van duy trì trạng thái cho phép dầu đi qua để cấp cho nhánh sử dụng.

Khi tải tăng và áp suất phía sau van đạt tới mức cài đặt, phần tử điều khiển bắt đầu dịch chuyển.

Tiết diện dòng chảy được thu hẹp, tạo ra độ giảm áp qua van và hạn chế áp suất phía sau tiếp tục tăng.

Khi áp suất đầu ra giảm, van mở thêm để cấp dầu trở lại cho nhánh.

Nhờ đó nhánh phía sau van có thể làm việc ở mức áp suất thấp hơn so với đường áp chính.

Ví dụ:

Đường chính của hệ thống cung cấp áp suất cho nhiều cơ cấu.

Một xi lanh kẹp chỉ cần lực nhỏ hơn các xi lanh khác.

Van giảm áp được lắp trên nhánh cấp cho xi lanh kẹp để hạn chế áp suất tại nhánh này, tránh lực kẹp vượt quá yêu cầu.

Thông số kỹ thuật Van giảm áp thủy lực

Thông số	Giá trị tham khảo
Tên sản phẩm	Van giảm áp thủy lực
Tên tiếng Anh	Hydraulic Pressure Reducing Valve
Chức năng	Giảm và duy trì áp suất đầu ra
Kiểu điều khiển	Trực tiếp, pilot
Kiểu lắp	Ren, mặt đế, modular, cartridge
Cổng dầu	Theo từng model
Kiểu ren	BSPP, NPT, SAE hoặc theo model
Dải chỉnh áp	Theo từng model
Áp suất đầu vào	Theo thiết kế van
Áp suất đầu ra	Điều chỉnh trong dải cho phép
Lưu lượng	Theo từng model
Môi chất	Dầu thủy lực
Ứng dụng	Bộ nguồn, máy ép, máy công nghiệp

Các thông số trên mang tính tham khảo. Khi lựa chọn cần đối chiếu catalog của đúng model, đặc biệt là dải chỉnh áp, lưu lượng và sơ đồ cổng.

Các loại Van giảm áp thủy lực phổ biến

Van giảm áp tác động trực tiếp

Van tác động trực tiếp sử dụng áp suất phía sau van tác động lên phần tử điều khiển và cân bằng với lực lò xo.

Loại này thường có:

• Cấu tạo tương đối đơn giản.
• Kích thước gọn.
• Khả năng điều chỉnh trực tiếp.
• Phù hợp với nhiều mạch thủy lực.

Dải áp và lưu lượng cần được lựa chọn theo từng model.

Van giảm áp điều khiển pilot

Van pilot sử dụng tầng điều khiển pilot để kiểm soát phần tử chính.

Loại này thường được sử dụng trong các hệ thống công nghiệp có yêu cầu kiểm soát áp suất và lưu lượng phù hợp với đặc tính của từng dòng van.

Khi lựa chọn cần kiểm tra:

• Dải áp.
• Lưu lượng.
• Đường pilot.
• Đường drain.
• Kiểu lắp.
• Sơ đồ van.

Van giảm áp dạng ren

Van dạng ren được kết nối trực tiếp vào hệ thống đường ống.

Kiểu ren có thể gồm:

• BSPP.
• NPT.
• SAE.
• Các chuẩn khác.

Loại này phù hợp với các mạch cần bố trí van độc lập.

Van giảm áp dạng modular

Van modular được lắp giữa van phân phối và đế hoặc giữa các tầng van trong cụm.

Loại này giúp tích hợp chức năng giảm áp mà không cần bố trí thêm nhiều đường ống bên ngoài.

Tùy thiết kế, van có thể giảm áp trên:

• Đường A.
• Đường B.
• Đường P.
• Các đường khác theo sơ đồ.

Van giảm áp cartridge

Van cartridge được lắp trực tiếp vào cavity trên manifold hoặc block van.

Loại này phù hợp với:

• Bộ nguồn nhỏ gọn.
• Manifold tích hợp.
• Máy OEM.
• Hệ thống cần giảm đường ống.

Cavity phải đúng với model cartridge sử dụng.

Ưu điểm của Van giảm áp thủy lực

Van giảm áp có nhiều ưu điểm trong hệ thống:

• Tạo áp suất thấp hơn cho từng nhánh.
• Hạn chế áp suất vượt yêu cầu của cơ cấu.
• Giúp sử dụng nhiều mức áp suất trong cùng hệ thống.
• Có thể điều chỉnh áp suất trên nhiều model.
• Phù hợp với mạch kẹp và gá.
• Có nhiều kiểu lắp.
• Có loại modular nhỏ gọn.
• Có thể tích hợp trong manifold.
• Phù hợp với bộ nguồn thủy lực.
• Sử dụng được trong nhiều loại máy công nghiệp.
• Giúp kiểm soát lực của xi lanh theo yêu cầu.
• Hạn chế phải sử dụng thêm một nguồn áp riêng cho nhánh áp thấp.

Nhược điểm của Van giảm áp thủy lực

Một số điểm cần lưu ý:

• Chọn sai dải áp có thể làm mạch hoạt động không đúng.
• Cài áp quá thấp có thể làm cơ cấu thiếu lực.
• Cài áp quá cao có thể mất tác dụng giảm áp.
• Van tạo ra tổn thất áp suất trong quá trình điều tiết.
• Có thể phát sinh nhiệt nếu thiết kế mạch không phù hợp.
• Dầu bẩn có thể ảnh hưởng tới con trượt.
• Cần kiểm tra đường drain trên một số model.
• Không thể lựa chọn chỉ dựa vào kích thước ren.
• Cùng hình dáng nhưng các van có thể có dải áp khác nhau.
• Cần sử dụng đồng hồ áp khi hiệu chỉnh chính xác.

So sánh Van giảm áp và Van an toàn thủy lực

Tiêu chí	Van giảm áp thủy lực	Van an toàn thủy lực
Chức năng chính	Giảm áp cho một nhánh	Giới hạn áp suất tối đa
Áp suất kiểm soát	Chủ yếu phía sau van	Đường áp cần bảo vệ
Trạng thái cơ bản	Thường cho dầu đi qua	Thường đóng đường xả
Khi đạt áp cài đặt	Tiết lưu để giảm áp đầu ra	Mở đường xả
Ứng dụng	Tạo nhánh áp thấp	Chống quá áp
Thay thế cho nhau	Không	Không

Van giảm áp và van an toàn đều thuộc nhóm van điều khiển áp suất nhưng chức năng khác nhau.

Van an toàn giới hạn áp suất tối đa của hệ thống bằng cách mở đường xả khi áp suất tăng cao.

Van giảm áp được sử dụng để duy trì một mức áp suất thấp hơn tại nhánh phía sau van.

Không nên sử dụng hai loại van này thay thế cho nhau khi chưa kiểm tra sơ đồ mạch.

So sánh Van giảm áp và Van cân bằng thủy lực

Tiêu chí	Van giảm áp	Van cân bằng
Chức năng	Giảm áp đầu ra	Giữ và kiểm soát tải
Vị trí	Nhánh cần áp thấp	Gần cơ cấu chịu tải
Kiểm soát tải	Không phải chức năng chính	Có
Chống tụt tải	Không	Có theo thiết kế
Điều khiển pilot	Tùy loại	Thường có
Ứng dụng	Kẹp, gá, nhánh áp thấp	Nâng hạ, tải treo

Van giảm áp không được thiết kế để thay thế van cân bằng trong các mạch giữ tải.

Nếu mục tiêu là chống tụt xi lanh hoặc kiểm soát tải treo, cần sử dụng loại van phù hợp với chức năng giữ tải.

Ứng dụng của Van giảm áp thủy lực

Van giảm áp được sử dụng trong:

• Bộ nguồn thủy lực.
• Máy ép thủy lực.
• Máy CNC.
• Máy công cụ.
• Máy chấn.
• Máy ép nhựa.
• Máy đóng gói.
• Máy chế biến gỗ.
• Dây chuyền tự động hóa.
• Hệ thống kẹp.
• Hệ thống gá.
• Hệ thống định vị.
• Xi lanh thủy lực.
• Máy sản xuất thép.
• Máy công nghiệp.
• Hệ thống có nhiều mức áp suất.

Một ứng dụng phổ biến là mạch kẹp.

Hệ thống chính có thể hoạt động ở áp suất cao, nhưng cơ cấu kẹp không cần lực quá lớn. Van giảm áp được lắp trên nhánh kẹp để duy trì áp suất thấp hơn, giúp kiểm soát lực phù hợp với yêu cầu.

Vị trí lắp Van giảm áp thủy lực

Van giảm áp thường được lắp trên nhánh cần sử dụng mức áp suất thấp hơn đường chính.

Vị trí có thể là:

• Trên đường cấp cho xi lanh.
• Trên manifold.
• Trong block van.
• Dưới van phân phối dạng modular.
• Trên đường ống riêng.

Đồng hồ áp nên được bố trí ở phía sau van khi cần kiểm tra hoặc hiệu chỉnh áp suất đầu ra.

Đối với van có đường drain ngoài, đường drain cần được kết nối đúng theo sơ đồ của nhà sản xuất.

Lưu ý khi lựa chọn Van giảm áp thủy lực

Trước khi lựa chọn cần xác định:

• Áp suất đầu vào.
• Áp suất đầu ra yêu cầu.
• Dải chỉnh áp.
• Lưu lượng.
• Model van.
• Kiểu van trực tiếp hay pilot.
• Kiểu lắp.
• Kiểu ren.
• Kích thước cổng.
• Đường drain.
• Loại dầu.
• Nhiệt độ làm việc.
• Không gian lắp đặt.

Dải áp của van cần bao phủ mức áp suất đầu ra cần sử dụng.

Không nên chọn van có dải chỉnh quá khác với giá trị cần thiết chỉ vì kích thước ren phù hợp.

Lưu lượng cũng cần được kiểm tra vì van quá nhỏ có thể gây tổn thất áp suất lớn khi dòng dầu đi qua.

Lưu ý khi lắp đặt và chỉnh áp

Trong quá trình lắp đặt cần chú ý:

• Xác định đúng cửa vào và cửa ra.
• Lắp đúng chiều dòng dầu.
• Kiểm tra đường drain nếu có.
• Sử dụng đúng kiểu ren.
• Làm sạch đường dầu.
• Kiểm tra O-ring và gioăng.
• Không để bụi hoặc phoi kim loại vào van.
• Lắp đồng hồ áp phía đầu ra khi hiệu chỉnh.
• Bắt đầu ở mức áp thấp.
• Điều chỉnh từ từ.
• Kiểm tra rò rỉ.
• Kiểm tra nhiệt độ dầu.
• Không vận hành vượt thông số của van.

Khi chỉnh van, cần theo dõi áp suất phía sau van thay vì chỉ theo dõi áp suất bơm hoặc áp suất đường chính.

Tư vấn lựa chọn Van giảm áp thủy lực

Khi lựa chọn Van giảm áp thủy lực thay thế, nên cung cấp:

• Hình ảnh van cũ.
• Hình ảnh tem van.
• Model.
• Thương hiệu.
• Ký hiệu thủy lực.
• Dải chỉnh áp.
• Áp suất đầu vào.
• Áp suất đầu ra yêu cầu.
• Lưu lượng.
• Kiểu lắp.
• Kiểu ren.
• Kích thước cổng.
• Sơ đồ thủy lực nếu có.

Nếu thiết kế hệ thống mới, cần xác định rõ nhánh nào cần giảm áp và mức áp suất yêu cầu trước khi lựa chọn van.

Không nên lựa chọn chỉ dựa vào áp suất tối đa hoặc kích thước cổng. Hai van có hình dáng và kiểu ren giống nhau vẫn có thể khác về dải chỉnh áp, lưu lượng, đường drain và nguyên lý điều khiển.

Tham khảo thêm các dòng tại danh mục Van áp suất thủy lực.

Câu hỏi thường gặp