BÀI 3. VAN ĐẢO CHIỀU, VAN MỘT CHIỀU

Trong hệ thống điều khiển khiển bằng thủy lực, việc điều khiển chiềuchuyển động của xilanh thủy lực được thực hiện nhờ các van đảo chiều, các vanloại này có thể thay đổi chiều cung cấp dầu hoặc ngừng việc cung cấp dầu vào cáckhoang của xilanh thủy lực. Vì vậy, trong hầu hết các hệ thống điều khiển bằngthủy lực đều sử dụng các van đảo chiều.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
BÀI 3. VAN ĐẢO CHIỀU, VAN MỘT CHIỀU BÀI 3. VAN ĐẢO CHIỀU, VAN MỘT CHIỀU (Directional control valves and check valves)Nội dụng:I – VAN ĐẢO CHIỀU 1. Chức năng 2. Các khái niệm 3. Ký hiệu 4. Các loại tín hiệu tác động 5. Kết cấu van đảo chiều 6. Đặc tính lưu lượng của van đảo chiềuII – VAN MỘT CHIỀU 1. Van một chiều tác động trực tiếp 2. Van một chiều tác động gián tiếp Trong hệ thống điều khiển khiển bằng thủy lực, việc điều khiển chiềuchuyển động của xilanh thủy lực được thực hiện nhờ các van đ ảo chi ều, các vanloại này có thể thay đổi chiều cung cấp dầu hoặc ngừng vi ệc cung c ấp d ầu vào cáckhoang của xilanh thủy lực. Vì vậy, trong h ầu h ết các h ệ th ống đi ều khi ển b ằngthủy lực đều sử dụng các van đảo chiều.I – VAN ĐẢO CHIỀU (DIRECTIONAL CONTROL VALVES)1. Chức năng Điều khiển việc cung cấp dầu và hướng cấp dầu vào các khoang của xilanhthủy lực từ đó thực hiện khởi động, dừng hoặc đảo chiều chuyển động của xilanhthủy lực.2. Các khái niệm Van đảo chiều được xác định bằng số cửa và số vị trí. – Số cửa: là số cửa để dẫn dầu vào van hay ra khỏi van, thường là 2, 3, 4 – Số vị trí: là số vị trí điều khiển của con trượt van, thông th ường là 2; ứng v ớimỗi vị trí, van đảo chiều dừng việc cung cấp dầu hay đảo chiều cung cấp dầu choxilanh thủy lực.3. Ký hiệu Van đảo chiều được ký hiệu theo những quy tắc sau: – Mỗi vị trí của van được ký hiệu bằng 1 ô vuông. – Mỗi cửa được biểu diễn bằng các chữ cái hoặc số. Các chữ cái thường dùng để ký hiệu các cửa, thông thường: P – cửa nối với đường dẫn dầu từ bơm T – cửa nối với đường dẫn dầu về bể A, B – cửa nối với cơ cấu chấp hành(xi-lanh) – Các mũi tên trong các ô vuông chỉ hướng dầu qua van, các v ị trí gi ữa ch ỉ đ ườngdẫn dầu khi van ở vị trí chính giữa. Hình 3.1. Van đảo chiều 4 cửa/ 3 vị trí đóng tâm Trên hình 3.1 giải thích ký hiệu của van đảo chi ều 4 cửa 3 v ị trí đóng tâm: 3 ôvuông là 3 vị trí van, trong mỗi ô: có 4 cửa vào ra, các đ ường và mũi tên ch ỉ đ ường đicủa dầu qua van vào xilanh thủy lực; ở vị trí chính giữa, các cửa của van không đ ượcnối với nhau, dầu không thể qua van, vì vậy van vày gọi là đ ảo chi ều 4 c ửa 3 v ị tríđóng tâm.4. Các loại tín hiệu tác động Để điều khiển van đảo chiều, trên các van có bộ phận nh ận tác đ ộng đi ềukhiển, chọn vị trí làm việc của van. Trong ký hiệu của van đảo chiều, các bộ phậnnhận tác động điều khiển và điều khiển vị trí làm việc của van được biểu diễn ở 2phía của van. Các tín hiệu tác động điều khiển vị trí làm việc của van có th ể là tínhiệu cơ do người sử dụng trực tiếp thực hiện, cũng có thể là các tác đ ộng gián ti ếpthông qua tín hiệu điện, thủy lực, khí nén. Trên hình 3.2 trình bày các lo ại tín hi ệuthường dùng của van đảo chiều. Hình 3.2. Các loại tín hiệu tác động thường dùng của van đảo chiều5. Kết cấu van đảo chiều Các van đảo chiều có 2 kiểu kết cấu chính là: kiểu nút đậy và kiểu con trượt. a) Van đảo chiều kiều nút đậy (poppet valves) Hình 3.3. Van đảo chiều kiểu nút đậy 3/2 Nút đậy có thể có hình cầu, nón cụt hoặc hình đĩa. – Ưu điểm: độ khít cao, tuổi thọ cao, tác động nhanh. – Nhược điểm: chế tạo phức tạp, hạn chế lưu lượng qua van, khó đạt nhiều vị trí, thường chỉ có 2 vị trí. Trên hình 3.3 mô tả cấu tạo và ký hiệu của van đảo chi ều ki ểu nút đ ậy 3 c ửa(A, P, T), 2 vị trí (a và b), ở mỗi phía có các tín hiệu tác đ ộng bằng đi ện t ừ và b ằng lòxo. Khi chưa có dòng điện vào cuộn dây điện từ a, van làm việc ở vị trí b, d ầu t ừ c ủaA về T. Khi có dòng điện vào cuộn dây điện từ a sinh ra lực hút điện từ, van làm vi ệcở vị trí a, dầu từ cửa P ra cửa A. b) Van đảo chiều kiều con trượt (sliding spool - types) Van đảo chiều trên hình 3.1 là van kiểu con trượt. – Ưu điểm: chế tạo dễ, lưu lượng qua van lớn, có thể đạt nhiều vị trí. – Nhược điểm: độ kín khít không cao do có trượt; làm việc dễ bị mòn do đó tuổi thọ không cao. Van kiểu con trượt có nhiều ưu điểm lớn nên được dùng rất phổ biến.6. Đặc tính lưu lượng của van đảo chiều kiểu con trượt Dựa vào chức năng của van, con trượt của van đảo chiều có các đ ộ ch ồng contrượt khác nhau. Theo độ chồng con trượt, van đảo chiều được phân chia thành: lo ạicó độ chồng dương (over-lapping), loại có độ chồng bằng không (zero-lapping), vàloại có độ chồng âm (under-lapping) (hình 3.4) . Hình 3.4. Độ chồng của van đảo chiều a – độ chồng dương; b – độ chồng âm; c – độ chồng bằng không Gọi : x là độ dịch chuyển của con trượt khỏi vị trí trung gian, – tiết diện tiếtlưu cho dầu qua khi van mở. Từ hình 3.4, đối với van có đ ộ ch ồng d ương l ưu l ượngqua van đảo chiều kiểu con trượt được xác định như sau (coi diện tích mở các cửacủa van tỷ lệ tu ...