Các Loại Van Thủy Lực 2 Chiều, Ứng Dụng Và Lắp Đặt

Van thủy lực 2 chiều là loại van cơ bản nhưng đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong điều khiển dòng chảy dầu áp lực. Dù chỉ có hai cửa và hai trạng thái hoạt động, van 2 chiều xuất hiện trong hầu hết các hệ thống thủy lực, từ máy ép, máy dập, hệ thống công nghiệp đến thiết bị cơ giới. 

1. Van thủy lực 2 chiều là gì?

Van thủy lực 2 chiều (Two - way valve) là loại van có hai trạng thái làm việc mở/đóng và hai cửa dầu (P và A). Đây là một trong những dạng van ON/OFF đơn giản và phổ biến nhất trong hệ thống thủy lực, đóng vai trò mở/đóng dòng dầu để điều khiển xi lanh, motor hoặc các mạch dẫn động.

• Khi mở (ON): dầu từ cửa P chảy sang cửa A cho phép cơ cấu chấp hành làm việc
• Khi đóng (OFF): dòng dầu bị chặn hoàn toàn làm cho cơ cấu dừng lại hoặc giữ tải

Van 2 chiều có thể hoạt động bằng tín hiệu điện, áp suất pilot, lực cơ khí hoặc tay gạt, tùy cấu hình, và có nhiều chức năng quan trọng như: 

• Dùng để cách ly từng nhánh khi bảo trì: Ngăn rò rỉ, Ngắt mạch thủy lực để tháo van, thay ống và kiểm tra áp suất
• Đóng/mở cấp dầu cho cơ cấu: Cấp hoặc ngắt dầu xi lanh, motor hoặc các cụm van khác.
• Điều khiển logic dòng dầu: Trong mạch logic thủy lực, van 2 chiều đóng vai trò như công tắc bật - tắt dầu.
• Một phần trong hệ thống điều khiển tự động hóa: Khi kết hợp điện và cảm biến sẽ có khả năng điều khiển ON/OFF chính xác tới từng mili-giây.
• Điều khiển pilot cho các van lớn: Van nhỏ 2 chiều pilot điều khiển mở các van lưu lượng lớn.

Tuy đơn giản, nhưng loại van này có vai trò then chốt trong việc tạo nên các cụm van điều khiển phức tạp hơn trong hệ thống thủy lực.

 

Một loại van thủy lực 2 chiều nổi tiếng của Rexroth

Xem thêm: Các loại van 1 chiều có điều khiển, loại nào tốt?

 

2. Cấu tạo chi tiết

Mỗi loại van sẽ có cấu tạo gồm 4 chi tiết chính:

Thân van

Thân van được chế tạo bằng thép hợp kim hoặc thép nguyên khối chịu áp cao. Bề mặt làm việc phải có độ nhám thấp để giảm ma sát và hạn chế xước spool.

Bộ phận đóng/mở – Core / Poppet / Spool

Tùy cấu tạo, van 2 chiều có thể dùng:

• Poppet (dạng nón/bi): Đóng kín tuyệt đối. Chịu áp rất cao. Ít rò rỉ. Phù hợp hệ thống yêu cầu khóa dầu 100%
• Spool (con trượt): Đáp ứng nhanh. Lưu lượng lớn. Độ kín vừa phải (ít nhiều rò rỉ nội bộ). Phù hợp điều khiển điện - pilot

Lò xo hồi

Lò xo có chức năng tạo trạng thái mặc định khi không cấp tín hiệu. Khi cấp tín hiệu điều khiển, lò xo dịch chuyển để điều khiển dòng dầu đi qua

Cuộn coil (cuộn điện từ)

Đối với van điện từ 2 chiều, cuộn coil sinh lực từ sẽ làm kéo/đẩy lõi van theo tín hiệu điều khiển, có công suất từ 10W - 40W và điện áp 12VDC, 24VDC, 220VAC

Coil chất lượng tốt phải chống cháy, chống ẩm, không nóng quá 70 - 80°C khi hoạt động liên tục.

3. Nguyên lý hoạt động

Van thủy lực 2 chiều chỉ có hai trạng thái làm việc cố định, tương ứng với hai chức năng cơ bản: ĐÓNG hoàn toàn hoặc MỞ hoàn toàn. Dòng dầu chỉ có thể đi qua hoặc bị chặn, không có trạng thái điều tiết trung gian.

Trạng thái Đóng: Normally Closed (NC)

Đây là trạng thái mặc định khi không có tín hiệu điều khiển.

• Lò xo hồi bên trong van luôn đẩy poppet (đối với van dạng nón/bi) hoặc spool (đối với van dạng con trượt) ép sát vào bề mặt ghế van.
• Khi đó, đường dầu từ cửa P → A được đóng kín hoàn toàn, ngăn không cho dầu đi qua.
• Áp suất dầu đẩy từ cửa P sẽ chỉ tác động lên bề mặt poppet/spool nhưng không thể vượt qua lực lò xo để mở van.

Vai trò: giữ tải đứng yên, khóa xi lanh, ngắt hoàn toàn chuyển động hoặc dừng motor thủy lực.

Trạng thái Mở: Khi có tín hiệu điều khiển

Khi van nhận tín hiệu từ cơ cấu điều khiển, lực tác động lên poppet/spool sẽ vượt qua lực lò xo, làm cho van chuyển sang trạng thái mở.

Có ba dạng kích hoạt phổ biến:

• Điều khiển điện từ: Cuộn coil sinh ra lực từ để hút lõi thép, làm kéo poppet/spool ra khỏi ghế. Van mở nhanh, dùng nhiều trong máy công nghiệp và hệ thống điều khiển PLC.
• Điều khiển bằng dầu pilot: Áp pilot (1 - 20 bar tùy van) tác động vào buồng pilot làm đẩy poppet/spool lên. Dùng cho các hệ thống áp cao, tải nặng, nơi coil điện từ không đủ lực mở van poppet.
• Điều khiển cơ khí: Nhấn, kéo hoặc gạt bằng tay để tác động trực tiếp lên lõi van. Dùng cho máy đơn giản hoặc thao tác tại chỗ.

Sau khi được kích hoạt, poppet/spool rời khỏi ghế, tạo khe hở để dầu từ P chảy sang A với lưu lượng thiết kế.

Vai trò: cung cấp dòng dầu cho xi lanh/motor, cho phép cơ cấu hoạt động.

4. Các loại van thủy lực 2 chiều

Van 2 chiều cơ tay gạt

Van tay gạt thường được sử dụng trong các loại máy nông nghiệp, các thiết bị đơn giản không đòi hỏi nhiều tính năng phức tạp và không yêu cầu điều khiển tự động.

• Kết cấu đơn giản, thân ren hoặc mặt bích
• Dùng cho áp trung bình – thấp
• Hệ thống không cần tự động hóa

Van điện từ 2 chiều

Van điện từ 2 chiều được ứng dụng phổ biến nhất trong các hệ thống thủy lực trong máy ép nhựa, dây chuyền tự động và trong các nhà máy công nghiệp. Van có coil điều khiển đóng/mở và phản hồi nhanh (10–50 ms)

Van điều khiển bằng pilot

Loại van này thường dùng trong các máy ép lớn, hệ thống công suất lớn. Dùng pilot áp suất để mở van lớn:

• Lưu lượng cao lên đến 300–1000 L/min
• Áp suất tới 350–420 bar
• Tổn thất áp thấp hơn van điện

Van cartridge 2 chiều

Van cartridge đang được ứng dụng ngày càng phổ biến hiện nay. Lõi van được lắp vào 1 khối đế van, kết hợp với nhiều van khác nhau để tạo một cụm van điều khiển hoàn chỉnh. Ưu điểm là nhỏ gọn, không rò rỉ, giảm tổn thất áp, dễ phối hợp nhiều chức năng trong 1 block.

Lõi van áp suất thủy lực 2 chiều của thương hiệu Sun Hydraulics

 

Xem thêm: Van điện từ chính hãng đủ loại đủ size, giá tốt nhất

Van bi thủy lực 2 chiều

Van bi thủy lực 2 chiều là van on/off chịu áp cao, dùng để đóng hoặc mở hoàn toàn dòng dầu giữa hai cổng P–A. Van được thiết kế cho môi trường thủy lực nên chịu áp tới 350 - 500 bar, độ kín rất cao nhờ bi và ghế van được gia công chính xác.
Ưu điểm của loại van này là khả năng thao tác nhẹ, kín 100%, lưu lượng lớn, bền và ít bảo dưỡng.
Van bi thủy lực được ứng dụng phổ biến trong máy ép, máy công trình, mạch điều khiển thủy lực và các cụm khóa dầu.

5. Ứng dụng trong công nghiệp

Máy ép nhựa, máy dập, máy khuôn

Van 2 chiều được dùng như van khóa hoặc van cấp dầu cho từng cụm xi lanh: mở để cấp áp khi vận hành, đóng để giữ áp hoặc ngắt tải khi khuôn đóng/mở. Trong các máy ép tốc độ cao, van 2 chiều còn hỗ trợ điều khiển trình tự và đảm bảo an toàn khi xử lý áp suất lớn.

Máy CNC, dây chuyền tự động hóa

Trong hệ thống tự động hóa, van 2 chiều (thường là van điện từ) hoạt động như công tắc thủy lực, nhận tín hiệu từ PLC để đóng/mở tức thời dòng dầu. Ứng dụng trong bàn kẹp, cơ cấu định vị, thay dao tự động, xy lanh kẹp chi tiết.

Xe cơ giới, thiết bị nâng hạ, máy công trình

Van 2 chiều được sử dụng trong:

• Van khóa chân chống, đảm bảo không tụt áp khi xe đứng.
• Van khóa ben / ben nâng hạ, ngăn tụt ben khi vỡ ống.
• Van cấp xi lanh lái, xi lanh nâng.

Nhờ độ bền cao và đáp ứng nhanh, van này đảm bảo an toàn tải nặng khi làm việc ngoài công trường.

Hệ thống thủy lực trong các nhà máy công nghiệp nặng

Trong các ngành như thủy điện, gang thép, xi măng, lò luyện, robot thủy lực, van 2 chiều được dùng để:

• Cô lập cụm bơm.
• Đóng/mở đường dầu áp cao.
• Điều khiển xi lanh tải nặng dưới áp 250–350 bar.

Cụm manifold tích hợp

Trong các block manifold hiện đại, van 2 chiều dạng cartridge được lắp âm vào đế để thực hiện đóng/mở dòng pilot điều khiển, xả áp nhanh mạch, khóa đường dầu chính hoặc phụ. Ưu điểm là tối ưu kích thước, giảm rò rỉ, tăng độ chính xác và tốc độ đáp ứng.

Van on-off (van 2 chiều) được lắp trong một khối van điều khiển

Hệ thống an toàn & bảo trì

Van 2 chiều được sử dụng để:

• Cô lập từng nhánh mạch khi thay ống, thay lọc.
• Kiểm tra áp suất từng khu vực mà không cần xả toàn hệ thống.
• Đảm bảo an toàn cho kỹ thuật viên trong quá trình bảo dưỡng.

Nhờ khả năng đóng kín tốt và cấu trúc đơn giản, van 2 chiều trở thành van ngắt an toàn tiêu chuẩn trong mọi hệ thống thủy lực.

6. Một số lưu ý khi lắp đặt

Để van hoạt động an toàn, khi lắp van cần lưu ý một số điều sau:

• Lắp van theo đúng chiều dòng dầu: Đặc biệt với loại poppet và cartridge.
• Lọc dầu bắt buộc đạt từ 10–25 micron: Để tránh kẹt spool hoặc cháy coil do dầu bẩn.
• Kiểm tra điện áp coil trước khi lắp: Sai điện áp có thể làm cháy coil ngay lập tức.
• Xiết lực đúng tiêu chuẩn lắp đặt đối với dòng van cartridge
• Chạy thử áp thấp trước khi đưa vào tải thực: Đảm bảo không rò rỉ, không nóng và phản hồi nhanh.
• Định kỳ bảo dưỡng định kỳ 6 -12 tháng: Làm sạch coil, đo cuộn điện, kiểm tra rò rỉ, thay mới gioăng và thay mới van ngay khi có hiện tượng yếu, hỏng.

7. Mua van thủy lực 2 chiều ở đâu uy tín giá tốt?

Nam Hải có hơn 20 năm hoạt động trong ngành thủy lực, chuyên cung cấp các vật tư thủy lực chính hãng từ những thương hiệu nổi tiếng thế giới. Riêng với dòng van thủy lực 2 chiều, Nam Hải có sẵn hàng trăm mã đầy đủ chủng loại như van cơ, van điện, lõi van, …đáp ứng mọi yêu cầu lắp đặt trong các hệ thống công nghiệp từ nhỏ đến lớn.

Tùy từng loại, áp suất và lưu lượng, thương hiệu, giá van sẽ dao động từ hơn 1 triệu đến vài triệu đồng. Ngoài van, Nam Hải cũng cung cấp phụ kiện gioăng phớt và coil điện của các loại van cho khách hàng thay thế khi cần thiết. Tất cả sản phẩm đều được nhập khẩu chính hãng, đầy đủ CO-CQ và được bảo hành theo tiêu chuẩn châu Âu.

Bên cạnh đó, tùy theo yêu cầu của từng hệ thống, đội ngũ kỹ sư Nam Hải sẽ tư vấn chọn loại van theo áp suất, lưu lượng, chức năng phù hợp và hỗ trợ lắp đặt tại nhà máy, căn chỉnh, chạy thử đảm bảo hoạt động theo yêu cầu và được hỗ trợ kỹ thuật trọn đời. 

Để tư vấn loại van thủy lực 2 chiều phù hợp, Quý khách vui lòng liên hệ đến Nam Hải để được hỗ trợ nhanh nhất.