Van ON OFF Là Gì? Cấu Tạo, Nguyên Lý Và Ứng Dụng

Van ON OFF là loại van được sử dụng để đóng, mở hoặc chuyển hướng dòng dầu thủy lực trong hệ thống. Van hoạt động theo các trạng thái định trước, thường được điều khiển bằng tín hiệu điện thông qua cuộn điện từ.

Đây là loại van phổ biến trong máy công nghiệp, máy công trình, trạm nguồn thủy lực HPU và các hệ thống tự động hóa nhờ cấu tạo đơn giản, dễ điều khiển và có khả năng đáp ứng nhanh.

Van ON OFF là gì?

Van ON OFF là một loại van thủy lực có nhiệm vụ điều khiển dòng dầu theo hai trạng thái chính: mở (ON) và đóng (OFF).

Khi van ở trạng thái ON, dầu thủy lực được phép đi qua các cổng theo cấu hình của van. Khi chuyển sang OFF, dòng dầu có thể bị chặn hoặc chuyển sang một đường khác.

Van ON OFF  thường được điều khiển bằng cuộn coil (cuộn điện từ), cho phép kết nối trực tiếp với PLC hoặc các bộ điều khiển trong hệ thống tự động hóa.

Khác với van tỷ lệ, van ON OFF không điều chỉnh lưu lượng theo nhiều mức liên tục. Van chủ yếu thực hiện nhiệm vụ đóng/mở hoặc thay đổi hướng dòng dầu.

Ưu điểm:

• Cấu tạo đơn giản, dễ lắp đặt
• Phản hồi nhanh theo tín hiệu điều khiển.
• Dễ kết nối với PLC.
• Có nhiều kiểu cấu hình, có thể sử dụng ở nhiều mức áp suất và lưu lượng.
• Phù hợp với các hệ thống thủy lực tự động.
• Chi phí thấp

Van ON OFF

Cấu tạo van ON OFF

Một van ON OFF điều khiển bằng coil điện gồm các bộ phận chính:

• Thân van: Thân van được gia công các đường dầu và cổng kết nối. Đây là bộ phận chịu áp suất trực tiếp từ hệ thống thủy lực. Tùy loại van, các cổng có thể được ký hiệu như P, T, A, B.
• Con trượt: Là bộ phận di chuyển bên trong thân van để thay đổi đường đi của dầu. Tùy thiết kế, van cũng có thể sử dụng dạng poppet hoặc các cơ cấu đóng mở khác.
• Cuộn coil: Tạo lực điện từ khi được cấp điện. Lực này tác động lên con trượt để thay đổi vị trí của van.
• Lò xo hồi vị: Lò xo đưa con trượt trở lại vị trí ban đầu khi coil mất tín hiệu. Tùy cấu hình, van có thể sử dụng một hoặc hai cuộn coil.
• Gioăng làm kín: Các chi tiết làm kín giúp hạn chế rò rỉ dầu bên trong và bên ngoài van, đảm bảo van hoạt động ổn định ở áp suất cao.

Nguyên lý hoạt động

Nguyên lý hoạt động của van ON OFF khá đơn giản: 

• Khi cuộn điện từ chưa được cấp điện, con trượt nằm ở vị trí ban đầu. Dòng dầu được đóng hoặc dẫn theo một hướng nhất định tùy cấu hình van.
• Khi coil được cấp điện, lực điện từ làm con trượt dịch chuyển sang vị trí mới. Khi đó, các cửa dầu được kết nối lại và dòng dầu thay đổi hướng hoặc được mở cho dầu đi qua.
• Khi ngắt điện, lò xo đưa con trượt về vị trí ban đầu.

Các loại van ON OFF thủy lực phổ biến

Van thủy lực 2/2

Van 2/2 có 2 cửa và 2 vị trí, thường được sử dụng để đóng hoặc mở một đường dầu. Đây là loại van điện có cấu hình đơn giản nhất, phù hợp với các ứng dụng cần kiểm soát việc cấp dầu đến một nhánh của hệ thống.

Van thủy lực 2/2

Van thủy lực 3/2

Van 3/2 có 3 cửa và 2 vị trí, có khả năng chuyển đổi đường dầu giữa các cổng. Van có thể được sử dụng để điều khiển một số cơ cấu thủy lực đơn tác động hoặc thực hiện chức năng chuyển mạch dòng dầu.

Van thủy lực 3/2

Van thủy lực 4/2

Van 4/2 có 4 cửa và 2 vị trí, thường gồm: P (cổng dầu vào), T (cổng dầu hồi), A (cổng làm việc), B (cổng làm việc)

Khi con trượt thay đổi vị trí, dòng dầu giữa P, T, A và B được thay đổi. Van 4/2 thường được dùng để điều khiển xi lanh thủy lực tiến, lùi hoặc thay đổi hướng quay của motor thủy lực.

Van thủy lực 4/3

Van 4/3 có 4 cửa và 3 vị trí. Ngoài hai vị trí làm việc, van có thêm vị trí trung gian.

Vị trí trung gian có thể được thiết kế theo nhiều dạng khác nhau, như trung vị kín, trung vị mở hoặc các cấu hình đặc biệt. Việc lựa chọn kiểu trung vị cần căn cứ vào yêu cầu của mạch thủy lực và trạng thái mong muốn của cơ cấu khi van ở vị trí giữa.

Van thủy lực 4/3

Van ON OFF thủy lực thường đóng và thường mở

Van ON OFF cũng có thể được phân loại theo trạng thái mặc định.

Van thường đóng - Normally Closed

Ở trạng thái không có tín hiệu, van giữ ở vị trí đóng. Khi cuộn coil nhận điện, van chuyển sang trạng thái mở.

Cấu hình này phù hợp khi hệ thống yêu cầu dòng dầu mặc định bị ngắt khi không có lệnh điều khiển.

Van thường mở - Normally Open

Khi không có tín hiệu, van ở trạng thái mở. Khi solenoid được kích hoạt, van chuyển sang trạng thái đóng.

Việc lựa chọn NC hoặc NO cần dựa trên yêu cầu vận hành cũng như trạng thái an toàn mong muốn khi mất điện.

Một dòng van ON OFF thường mở của thương hiệu Rexroth

Van ON OFF thủy lực khác van tỷ lệ như thế nào?

Nếu hệ thống chỉ yêu cầu đóng/ngắt hoặc chuyển hướng dòng dầu với các chức năng điều khiển đơn giản, van ON OFF thủy lực là lựa chọn phù hợp.

Đối với các ứng dụng cần điều chỉnh chính xác lưu lượng, tốc độ xi lanh, tốc độ motor hoặc vị trí cơ cấu, có thể sử dụng van tỷ lệ hoặc van servo. Trong những hệ thống thủy lực phức tạp, các loại van này có thể được kết hợp với nhau, trong đó van ON OFF đảm nhiệm đóng/ngắt hoặc chuyển mạch dòng dầu, còn van tỷ lệ và van servo thực hiện các chức năng điều khiển cần độ chính xác cao.

Ứng dụng của van ON OFF thủy lực

Van ON OFF thủy lực được sử dụng trong nhiều thiết bị và hệ thống.

Điều khiển xi lanh thủy lực

Van có thể điều khiển hướng cấp dầu đến hai phía của xi lanh, từ đó thực hiện các chuyển động tiến, lùi, nâng, hạ, kẹp hoặc ép.

Điều khiển motor thủy lực

Van có thể đóng/ngắt dầu cấp cho motor hoặc thay đổi hướng dòng dầu để điều khiển chiều quay tùy cấu hình mạch.

Trạm nguồn thủy lực HPU

Trong HPU, van ON OFF có thể được sử dụng để đóng/ngắt các nhánh dầu, điều khiển cơ cấu chấp hành hoặc cô lập một phần hệ thống khi bảo trì.

Van ON OFF được lắp đặt trên 1 khối van điều khiển

 

Xem thêm:  Chế Tạo Đế Van Thủy Lực (Manifold) Theo Yêu Cầu Uy Tín Giá Tốt

 

Máy công nghiệp

Van được sử dụng trong máy ép, máy nâng hạ, máy gia công, dây chuyền sản xuất và các thiết bị sử dụng truyền động thủy lực.

Máy công trình

Van ON OFF có thể xuất hiện trong các hệ thống thủy lực của máy xúc, máy đào, xe nâng và nhiều loại máy chuyên dụng.

Van ON OFF thủy lực là thiết bị có nhiệm vụ đóng, mở hoặc chuyển hướng dòng dầu theo tín hiệu điều khiển. Nhờ cấu tạo đơn giản, tốc độ đáp ứng nhanh và dễ kết nối với PLC, van được sử dụng rộng rãi trong hệ thống thủy lực, máy công nghiệp, máy công trình và dây chuyền tự động hóa.

Khi lựa chọn van, cần xác định chính xác áp suất, lưu lượng, số cửa, số vị trí, điện áp coil, kiểu hồi vị và phương thức lắp đặt để đảm bảo van hoạt động ổn định.

Đối với những hệ thống cần điều khiển chính xác lưu lượng hoặc tốc độ, nên cân nhắc van tỷ lệ thủy lực thay vì van ON OFF. Ngược lại, với yêu cầu đóng/ngắt hoặc chuyển hướng dòng dầu đơn giản, van ON OFF là giải pháp hiệu quả và kinh tế.

Những thông tin trong bài viết trên đây được cung cấp và tổng hợp bởi Kỹ sư Nguyễn Xuân Cân - Kỹ sư cơ khí, thủy lực có hơn 7 năm kinh nghiệm, và là một chuyên gia thiết kế khối van, trạm dầu thủy lực. Hi vọng những thông tin này sẽ giúp ích cho bạn trong việc tìm hiểu và lựa chọn dòng van phù hợp cho hệ thống của mình.