Van thủy lực là gì? Cách chọn van thủy lực tốt nhất

Trong các dây chuyền công nghiệp sản xuất, chế biến, gia công,…van thủy lực đóng vai trò rất quan trọng để tăng/ giảm áp hoặc đảm bảo an toàn cho toàn bộ hệ thống thủy lực. 

Trong bài viết này CNSG sẽ cung cấp cho quý đọc giả những thông tin về van thủy lực, nguyên lý hoạt động, phân loại,… và bật mí cách chọn van thủy lực tốt nhất nhé!

Van thủy lực là gì?

• Hệ thống thiết bị thủy lực đã rất quen thuộc với đời sống con người, tham gia vào trong các dây chuyền gia công, sản xuất, chế biến công nghiệp và đảm nhận những công việc độc hại, nặng nhọc mà sức người không thể hoàn thành được.
• Van thủy lực chính là một chi tiết quan trọng, thành phần cấu thành hệ thống truyền động, giúp tạo dây chuyền đồng nhất trong việc kiểm soát: momen, lực và chuyển động. 
• Sự kết hợp của van thủy lực và các loại van trong hệ thống sẽ đảm bảo cho việc vận hành luôn được ổn định, tạo năng suất và vận hành an toàn cho bộ máy, động cơ,….
• Van thủy lực có thể hoạt động dựa trên lực cơ học, điện từ, áp suất chất lỏng và thường được phân chia thành nhiều loại: van khống chế hành trình, van tuần tự, van chỉnh áp, van 1 chiều, van giảm áp, van chống lún, van điện từ thủy lực, van gạt tay dầu…và đều là phụ tùng xe nâng đóng vai trò rất quan trọng. 
• Tùy theo thiết kế, cấu trúc của hệ thống tại đường ống hay các vị trí khác nhau mà số lượng van thủy lực được lắp đặt có thể là một van hoặc vài chục van với cấu tạo và chức năng khác nhau. 
• Ví dụ : khi lắp đặt van thủy lực đối với mạch đơn giản có thể sử dụng van giảm áp, van điều khiển hướng gạt tay để giúp hỗ trợ bảo vệ bơm kết hợp với hệ thống truyền động. Mạch phức tạp thì sử dụng nhiều van hơn như các van tiết lưu, van an toàn… Tất cả đều phục vụ cho hoạt động của 1 xilanh thủy lực duy nhất.
• Chất liệu của van thường là: đồng, sắt mạ, inox, thép, nhựa… đây đều là những chất liệu được sử dụng làm van thủy lực bởi có thể chống va đập, tăng độ cứng cáp cho thiết bị. Đặc biệt, sử dụng trong môi trường thủy lực nên cần có khả năng chống ăn mòn, chống oxi hóa tốt.

Nguyên lý hoạt động của van thủy lực

Tất cả các van thủy lực đều có chức năng phân phối dòng dầu, điều khiển áp suất trong hệ thống thủy lực để phục vụ cho mục đích cụ thể của người dùng. 

Các van thủy lực thường sẽ hoạt động dựa trên nguyên lý: Cho hoặc không cho dòng chất lỏng thủy lực đi qua. Tùy theo cấu trúc của van mà cách thức cho dòng chất đi qua sẽ khác nhau.

Cụ thể, van thủy lực thực hiện 3 chức năng chính:

• Điều hướng dòng chảy, phân chia chất lỏng, dòng chảy đi đúng theo yêu cầu.
• Thông qua hoạt động đóng mở cửa van để thực hiện chức năng cung cấp hoặc ngăn chặn dòng dầu.
• Điều chỉnh áp suất, điều tiết lượng dầu theo yêu cầu sao cho phù hợp với tỷ lệ đã được cài đặt trước.

Xem thêm : Các loại cảm biến từ xi lanh khí nén và thủy lực

Các loại van thủy lực

Với ứng dụng đa dạng của chi tiết này, trên thị trường hiện nay có đến hàng trăm loại van thủy lực. Tuy nhiên những loại van hiện có này thường được chia thành 3 nhóm chính đó là: van điều khiển hướng thủy lực, van điều khiển áp suất thủy lực và van điều khiển dòng chảy…

Van điều khiển hướng (Directional control valves)

Loại van điều hướng	Đặc điểm	Công dụng
Van 1 chiều thủy lực	Đặc điểm chung của van 1 chiều thủy lực đó là đều được thiết kế nhỏ gọn, đơn giản và không cồng kềnh để lắp đặt trên các hệ thống ống dẫn. Người ta phân chia van này thành 2 loại đó là: van dạng trượt chuyên dùng cho ống dẫn dầu dầu nằm ngang, van dạng cửa xoay chuyên dùng cho các ống dẫn lưu chất nhiều lớp.	Van thủy lực một chiều trong hệ thống sẽ thực hiện nhiệm vụ điều hướng dòng chảy đi theo 1 chiều nhất định, phòng tránh việc dầu chảy ngược gây sự cố cho bơm. Van 1 chiều sẽ được lắp đặt tại vị trí trước bơm, ngăn chặn hiệu quả dòng dầu về bơm, không để hỏng hóc nặng hơn. Van này còn tránh tổn thất áp và lưu lượng dầu, hạn chế sự rò rỉ trên đường ống dẫn lưu chất.
Van thủy lực 3/2	Van thủy lực 3/2 với cấu tạo gồm 3 cửa van, là loại van đơn giản nhất hiện nay với của van xả, cấp và của van làm việc. Van có 2 vị trí.	Ở trạng thái 1, dầu được cấp lên khoang trái còn khoang phải không có dầu. Xi lanh được cấp dầu vào và khi dầu hồi về thùng chứa thì nó chỉ có thể sinh công 1 lần nên van 3/2 thường dùng để điều khiển xi lanh dầu 1 chiều.
Van thủy lực 4/2	Van 4/2 thủy lực sẽ có 2 vị trí trái phải nhưng lại có đến 4 cửa van: 1 cửa vào, 2 cửa làm việc và 1 cửa xả.	Van thủy lực 4/2 hoạt động mang đến công dụng phân phối và điều khiển dòng dầu của van. Khi hoạt động, van này sẽ phụ thuộc vào lực điện từ được cung cấp từ coil điện hay là lực cơ học từ tay gạt.
Van thủy lực 4/3	Van sẽ có 3 vị trí: trái, giữa, phải và 4 cửa dầu lần lượt là: 1 cửa vào từ bơm P, 1 cửa xả T và 2 cửa làm việc A và B. T là cửa xả dầu hết năng lượng để về thùng chứa. P là là cửa dầu từ nguồn bơm. Cửa A và B sẽ tùy thuộc vào vị trí làm việc của trục van mà dầu sẽ đi từ cửa P vào cửa A hay cửa hoặc dầu hồi về cửa T thông qua cửa A hay cửa B. Người ta sẽ phân chia van 4/3 thành các loại dựa trên trạng thái ở giữa. Đó là van 4/3 khi lõi ở vị trí trung gian cửa P và T đóng, van 4/3 khi lõi ở vị trí giữa có cửa T và P mở.	Trong một số hệ thống làm việc thì van dầu thủy lực 4/3 lại được sử dụng nhiều để có thể điều khiển dầu vào các buồng xi lanh kịp thời. Ở trạng thái 1, lò xo trong van đẩy lõi van về vị trí giữa. Cửa P và T đóng nghĩa là dầu sẽ không được cấp và xả và xi lanh sẽ không chuyển động. Ở trạng thái 2 và trạng thái 3 khi lõi van được lò xo đẩy về phía bên trái hoặc phải, các cửa van sẽ được nối với nhau. Tùy vào đó là ở bên trái hay phải mà hành trình dầu trong van sẽ được cấp lên cơ cấu hay chảy về thùng chứa.
Van thủy lực 5/2	Đặc điểm của van thủy lực 5/2 gồm 2 vị trí làm việc trái phải để tạo nên nguyên lý vận hành của cơ cấu và 5 cửa van bao gồm: 2 cửa xả, 2 cửa làm việc và 1 cửa vào.	Người ta sử dụng van 5/2 bởi vì đa số các xi lanh khi làm việc đều phải tiến lùi liên tục, ít sử dụng vị trí giữa (trung gian). Khi van ở vị trí bên trái, dầu sẽ được cung cấp ở cửa vào để đưa khí vào bên trong xi lanh sinh công. Sau khi đã hoàn thành nhiệm vụ, khí sẽ được thoát ra ngoài thông qua cửa xả. Tương tự như với vị trí bên phải còn lại.
Van thủy lực 5/3	Đặc điểm của loại van dầu thủy lực 5/3 đó là có đến 5 cửa van: 2 cửa xả dầu, 2 cửa làm việc và 1 cửa dầu vào cùng với 3 vị trí: trái, phải, giữa. Tùy theo nhu cầu điều khiển cơ cấu truyền động mà khách hàng có thể lựa chọn loại van có số cửa, số vị trí phù hợp.	Sử dụng van thủy lực 5/3 sẽ giúp khách hàng có thể điều khiển xi lanh dầu 2 chiều làm việc một cách linh hoạt các chuyển động như tiến, lùi, dừng.

Van điều khiển áp suất (Pressure controls valves)

Nhóm van Pressure controls valves sẽ được phân chia thành các loại: giảm áp, tuần tự, an toàn, cân bằng…

Loại van điều khiển áp suất	Chức năng	Nguyên lý hoạt động
Van giảm áp thủy lực	Tên tiếng anh của loại van này đó là: perssure reduccing valves. Chức năng duy nhất của van này đó là làm giảm áp suất từ nguồn cấp để phục vụ cho cùng một lúc nhiều thiết bị khác nhau.	Nguyên lý làm việc của loại van thủy lực này đó là: Áp suất ở cửa ra của van luôn luôn nhỏ hơn so với áp suất ở cửa vào.
Van an toàn thủy lực	Van an toàn là một thiết bị thủy lực bảo vệ cho sự ổn định, an toàn của cả hệ thống, trạm nguồn khỏi áp suất cao. Để hệ thống không bị quá áp, người ta sẽ cài đặt mức áp suất giới hạn lớn nhất của mạch. Song song với chức năng giảm áp thì van này còn giúp hiệu suất làm việc của trạm nguồn… đạt yêu cầu.	Ở trạng thái bình thường, các van an toàn sẽ luôn luôn đóng. Khi áp suất vào cao, đạt mức cài đặt thì van sẽ mở cửa để dòng dầu chảy về thùng chứa. Lúc này, áp suất sẽ giảm. Chính vì thế mà nhiều nơi gọi nó là van tràn thủy lực, van xả tràn.
Van cân bằng thủy lực	Tên tiếng anh của nó là counterbalance valves. Chức năng của van cân bằng thủy lực là có khả năng tạo ra 1 áp suất đối xứng sao cho cân bằng với tải trọng để ngăn chặn việc dịch chuyển khi mạch nghỉ.	Do ảnh hưởng của trọng lượng mà các tải sẽ xê dịch khi mạch thủy lực nghỉ hoặc tạm dừng.
Van tuần tự thủy lực	Cấu tạo của van tuần tự sẽ bao gồm: 1 bi trụ, lò xo, cửa dầu vào, cửa dầu ra, vít điều chỉnh. Van sẽ được phân chia thành 2 loại: Van tuần tự tác động trực tiếp và van tuần tự tác động gián tiếp.	Trong hệ thống thủy lực, nếu người dùng cần thiết lập hệ thống thủy lực hoạt động có tuần tự, thiết bị chấp hành hoạt động trước sau theo ý muốn thì cần phải sử dụng van tuần tự thủy lực (presure sequence valves). Thứ tự trước sau của cơ cấu bị tác động sẽ phụ thuộc vào áp lực đạt mức đã được cài đặt trước.

Van điều khiển dòng chảy (Van tiết lưu – Flow control valves)

• Van điều khiển dòng chảy còn được biết đến với tên gọi khác là van tiết lưu thủy lực, chức năng của nó là điều khiển dòng lưu chất qua van, đáp ứng nhu cầu làm việc của các thiết bị trong hệ thống hoặc bộ nguồn thủy lực.
• Hoạt động của nó chính là giảm hoặc tăng độ mở tại vị trí điều chỉnh thông qua 1 trục vít vặn. Nếu độ mở nhỏ thì lưu lượng dòng chất đi qua càng ít, còn nếu độ mở ngày càng lớn thì lưu lượng qua van càng nhiều. 
• Với van thủy lực này, người dùng có thể dễ dàng thao tác và điều chỉnh được tốc độ của chấp hành, cụ thể là xi lanh hoặc các bộ truyền động thủy lực. 
• Áp suất trước điểm điều chỉnh và áp suất sau điểm điều chỉnh sẽ chênh lệch đó là độ giảm áp suất. Thông qua con số này người ta xác định được tốc độ dòng chảy qua van điều khiển dòng chảy tại 1 giá trị đã được cài đặt trước đó.
• Nếu áp lực của dòng chất giảm và đi qua điểm điều chỉnh không đổi thì lưu lượng dòng chất đi qua cũng sẽ giữ nguyên do đó các xi lanh có thể giữ vận tốc ổn định.

Cách lựa chọn van thủy lực

Xác định loại van thủy lực cần tìm

• Bước đầu tiên để chọn van thủy lực là người dùng cần phải xác định được van cần tìm thuộc loại van điều khiển dòng chảy, van phân phối hay van áp suất. 
• Trên mỗi 1 thiết bị, hệ thống động cơ dùng van thủy lực thông thường đều sẽ được hiển thị đầy đủ hãng sản xuất, model, các sơ đồ đơn giản. Dựa trên các thông tin này mà người dùng có thể xác định được kiểu điều khiển van. 
• Những van điện từ thủy lực sẽ tối ưu hóa và phù hợp với những hệ thống hoạt động liên tục, hệ thống lớn hơn là các van cơ điều khiển bằng chân hoặc tay.

Nắm rõ áp suất của van thủy lực

Việc nắm rõ được áp suất của van bao gồm: áp suất làm việc và áp suất max (áp suất phá hủy) cũng hỗ trợ cho việc lựa chọn van thủy lực đúng.

Thông thường, các thông số này sẽ được cung cấp trong các catalog sản phẩm. Việc định tính van cần phải dựa trên áp suất vận hành của hệ thống.

Biết thông số kích thước van

Kích thước của van sẽ ảnh hưởng rất lớn đến dòng lưu lượng qua van. Người dùng nên dựa vào vận tốc để chọn kích thước. 

Kích thước van càng lớn thì trọng lượng van càng nặng nên cần phải chú ý để cân nhắc sao cho phù hợp nhất.

Tham khảo thương hiệu, giá bán van thủy lực

Tham khảo hãng sản xuất uy tín và nhà phân phối gần nhất với giá bán phù hợp với tài chính để chọn loại van thủy lực thích hợp.

Hãng sản xuất van dầu thủy lực

Van thủy lực là thiết bị thông dụng mà người dùng có thể tìm kiếm dễ dàng tại các cửa hàng hay công ty kinh doanh thiết bị kỹ thuật. 

Có rất nhiều hãng sản xuất với sự đa dạng về mẫu mã, chủng loại, giá thành,…đem đến cho khách hàng nhiều sự lựa chọn hơn.

Thương hiệu	Đặc điểm	Sản phẩm van thủy lực chính
Yuken	Yuken là một hãng van thủy lực đến từ Nhật Bản, đây là một hãng sản xuất lớn và rất nổi tiếng ở xứ hoa anh đào. Những sản phẩm của hãng tiêu biểu như van thủy lực thường được ứng dụng rất rộng rãi tại các nước trong khu vực và trên thế giới. Thương hiệu này với hơn 60 năm cải tiến liên tục từ khi hình thành cho đến nay, Yuken đã xây dựng và khẳng định thành công chất lượng của sản phẩm.	Một số loại van Yuken đang được sử dụng trong các nhà máy như: Van chỉnh áp BSG-03/06/10, SBG-06, MPA-01, van chỉnh áp điện S- BSG, van dầu DSG-01 Van chống lún của Yuken: van dầu DHG, MPW-01, MPB-03-2-11T, bộ van HG…
Rexroth	Rexroth từ hãng Bosch của Đức là một thương hiệu thủy lực cung cấp công nghệ và thiết bị hàng đầu trên thế giới. Những thiết bị của hãng tiêu biểu như van dầu thủy lực, bơm thủy lực được người dùng đánh giá rất cao về độ chính xác, an toàn, tiết kiệm và bền bỉ cao, tốc độ phản ứng nhanh. Từ một xưởng rèn, trải qua 200 năm phát triển để hình thành 1 Bosch Rexroth hàng đầu thế giới là một quá trình đáng để ngưỡng mộ.	Một số van điện từ thủy lực Rexroth được sử dụng phổ biến hiện nay như: 4WE6E-6X/EG24N9K4,EG24N9K4, 4WE6J-6X/ van tiết lưu MG, van logic LC, FG, van an toàn không dùng điện DZ, DA, van xả nhanh ZSF, van giảm áp KAV,…
Vickers	Van thủy lực Vicker thuộc sản xuất của hãng Eaton Vickers. Tuy giá thành của thiết bị cao hơn nhưng lại rất an tâm về chất lượng van, các thông số cũng được kiểm định vô cùng nghiêm ngặt. Hãng rất nổi bật trong lĩnh vực sản xuất và phân phối các thiết bị như: bộ lọc thủy lực, xi lanh thủy lực, tay lái trợ lực, bơm dầu, motor thủy lực.	Tiêu biểu như: van điện từ thủy lực Vickers DG4V-3-6-C-M-U-C6-60, van phân phối điều khiển DG4S ,DG4V.3S.2A.MU.H5.60, van an toàn, DG5S, ECT5.10C.OB.MU.H7.20.TB, van dầu DGMDC-3-Y-PK-41…