3.3 CÁC VAN ĐIỀU KHIỂN HƯỚNG
3.3.1 Van một chiều
Loại van điều khiển hướng đơn giản nhất là van không quay trở lại hoặc van kiểm tra cho phép dòng chảy theo một hướng và ngăn dòng chảy theo hướng ngược lại. Một van, ký hiệu b và đường cong đặc trưng như vậy được hiển thị trong Hình 3.45.
Kiểm tra van có sẵn với các tốc độ lị xo khác nhau để tạo áp lực cụ thể. Áp suất nứt là tại đó van kiểm tra chỉ mở. Nếu một áp suất nứt cụ thể là cần thiết cho hoạt động của mạch, thông thường sẽ hiển thị một lò xo trên biểu tượng van kiểm tra. Việc giảm áp suất trên van kiểm tra phụ thuộc vào tốc độ dòng chảy; tốc độ dịng chảy càng cao, bóng hoặc poppet càng phải di chuyển khỏi chỗ ngồi của nó và lực lị xo càng cao.
Van bi kiểm tra có hình thức xây dựng ít tốn kém nhất, nhưng vì bi khơng được dẫn hướng nên có xu hướng rị rỉ xảy ra. Mặc dù các nhà sản xuất tuyên bố các van má
khơng bị rị rỉ theo một hướng của dòng chảy và cho phép dòng chảy tự do theo hướng reve, một vết xước nhỏ, vết mịn hoặc khơng hồn hảo trên poppet hoặc ghế sẽ bị rò rỉ. Van kiểm tra ghế mềm sử dụng Delrin hoặc vật liệu polymer tương tự cho ghế ngồi và tuổi thọ. Tuy nhiên, thường thích hợp cho áp suất trên 200 bar hoặc nhiệt độ trên 35 ° C. Các van bịt kín ở áp suất cao có thể bị rị rỉ ở áp suất thấp hơn. Ở áp suất cao, khung được buộc vào ghế bằng thủy lực để tạo ra một con dấu tốt; ở áp suất thấp, lực làm kín ít hơn và van có thể bị rị rỉ.
Hình 3.45 Van bi kiểm tra một chiều với các ký hiệu và đường cong
Các van một chiều vận hành thử nghiệm
Đây là các van một chiều thường đóng có thể được mở bằng tín hiệu hoa tiêu hoặc ít được giữ bởi tín hiệu hoa tiêu. Áp suất phi cơng cần thiết để mở van một chiều đối với áp suất tải phụ thuộc vào tỷ lệ giữa các khu vực của piston thí điểm và van kiểm tra. Một van một chiều vận hành thử nghiệm được thể hiện trong Hình 3.46 (a). Hầu hết các nhà sản xuất cung cấp một loạt các tỷ lệ thí điểm, tức là nếu tỷ lệ thí điểm là 4: 1, áp suất hoa tiêu cần thiết để mở van là 25% áp suất tải. Một ứng dụng điển hình được hiển thị trong mạch trong Hình 3.46 (b) trong đó van một chiều vận hành thử nghiệm được sử dụng để khóa áp suất để ngăn tải xuống. Với một xi lanh hành trình dài, chuyển động hạ thấp của tải có thể bị giật. Nếu tải vượt quá, áp suất trong đầu khoan đầy của xi lanh giảm xuống, van một chiều đóng lại và xi lanh bị dừng lại. Áp suất ở đầu khoan đầy đủ tăng, kiểm tra mở ra, xi lanh làm giảm tải, vượt tải và vv. Vấn đề này có thể vượt qua bằng việc sử dụng:
(a) van điều khiển lưu lượng kế để hạn chế tốc độ xi lanh; (b) một van cân bằng để ngăn chặn tràn; hoặc
(c) một van hãm.
Với van điều khiển hướng ở vị trí giữa và tải được nâng lên, sẽ có xu hướng van kiểm tra
vận hành thử nghiệm bị rò rỉ ở mức tải thấp, vì lực niêm phong hydrali trên poppet van kiểm tra cũng bị giảm. Khơng rị rỉ bằng cách sử dụng các phiên bản mềm của van. Áp suất trên cổng thí điểm X của van kiểm tra vận hành thử nghiệm trong Hình 346 khơng chỉ khắc phục áp suất đóng có ở cổng xi lanh Cắt cũng nhạy cảm với bất kỳ áp suất ngược nào tại cổng van V. Điều này có thể khắc phục như thể hiện trong hình 3.47 bằng cách kết hợp một con dấu trên thân phi công và một lỗ thông hơi hoặc cống kết nối D riêng biệt cho buồng lò xo. Bất kỳ áp suất ngược nào tại cổng V sẽ hỗ trợ phi công mở van.
Van nạp
Van nạp về cơ bản lớn hơn van một chiều vận hành ống dẫn. Chúng được sử dụng trong mạch nén thủy lực để nạp vào xi lanh chính với chất lỏng khi khn nén đang đóng. Van được thể hiện trên sơ đồ trong hình 3.48 tương tự với van một chiều vận hành ống dẫn lớn kể cả về cấu tạo và vận hành nhưng kết hợp với tính năng khử.
Chất lỏng thủy lực có thể nén để thay đổi nhiệt độ và thể tích của dịng chất lỏng nén tự do vào xi lanh tốt hơn khả năng bên trong. Ví dụ, trong một xi lanh có thể tích bên trong là 0,3 m3, khoảng 0,31 m3 chất lỏng thủy lực là dầu khống ở áp suất khí quyển sẽ nén vào xi lanh tại 400 bar. (Số lượng này sẽ lớn hơn nhiều nếu dầu được sục khí). Các van đặc biệt phải được sử dụng để kiểm soát việc giải nén các xi lanh lớn vì chất lỏng bổ sung (10 l trong trường hợp này) sẽ cố gắng xả ngay lập tức dẫn đến lực sốc cực kỳ cao.
Tính năng giải nén được tích hợp trong van nạp (hình 3.48) bao gồm một van đĩa nhỏ được chế tạo trong van đĩa chính. Khi van được điều khiển mở bằng áp suất tại cổng X, van đĩa chính ban đầu được giữ chắc chắn trên đệm của nó bằng áp suất trong xi lanh. Phần đầu tiên của chuyển động vận hành ống dẫn van đĩa mở ra một con đường nhỏ tạo điều kiện cho việc kiểm soát sự giản nén. Chuyển động tiếp tục mở ra van đãi chính và van hoạt động như một hệ thống van đĩa một chiều bình thường.
Hình 3.49 Mạch thủy lực sử dụng van làm đầy
trang bị đường chảy một bộ điều khiển giảm sức ép. Di chuyển xa hơn sẽ mở giá chống chính và hệ thống van như một van chống tụt áp bình thường.
Hình 3.49 là một vịng áp dùng như một van chứa. Hoạt động định hướng van A tới điểm giao bắt đầu đóng cố định. Cạnh của xi lanh B di chuyển xuống búa thủy động C và dòng lưu chất từ tầng chứa được đóng vào bởi áp lực, được hút qua van chứa D để nạp bướm ga C. Như việc khóa bất động lên ống làm việc, áp suất được dần mở ra van nối tiếp E và chảy từ bơm áp lực toàn bộ bướm ga của xi lanh chính. Khi hoạt động bằng áp lực van chứa sẽ ẩn xilanh từ tầng chứa. Trong quá trình thu lại, ( van A trong chế độ song song) van chứa đóng vai trị điều khiển mở và cũng như cạnh xi lanh thu vào búa thủy động chính, lưu chất từ bướm ga được tác động lên tầng chứa. Dùng một van chứa trong lối cho phép di chuyển nhanh chóng này trong một lỗ xi lanh lớn từ một mạch vận chuyển nhỏ.
Van chống tụt áp
Van được minh họa trong hình 3.50(a), ứng dụng của dẫn đầy áp tại miệng X chặn dịng chảy qua lỗ bít trong hướng khác. Tại thời điểm khác van hoạt động như một van ít bình thường với dịng chảy tự do chiều ( B tới A) và khóa dịng tại hướng đối diện ( A tới B). Một ứng dụng dễ thấy là một van an tồn. Trong hình 3.50(b) nếu áp suất bị tụt xuống mạch 1, mạch 2 sẽ hút vào ngày lập tức.
Đĩa kẹp
Cả hai van một chiều và một chiều vận hành đều được chế tạo bởi một hoặc hai đĩa kẹp để gắn vào một van xếp giữa van điều khiển định hướng và đĩa nền. ( nhìn phần 5.4.6 ở chương 5).
Khe hẹp hãm
Van một chiều được cấu thành với những lỗ nhỏ xuyên qua hoặc để giá chống đi qua để điều tiết lượng rị rỉ trong một hướng cố định bình thường. Một van có thể vận hành kép và được sử dụng như một tính năng an tồn trong mạch, hoặc đem cung cấp kép qua khe
Van con thoi
Van con thoi là van đơn cầu một chiều với 2 đầu vào A và B, và 1 đầu ra C. Nó được dùng cho cảm biến tải và sẽ nhận một tín hiệu từ đầu vào áp trong cao hơn trong 2 đầu. Một ứng dụng didenr hình là trong một mạch động cơ chấn đảo chiều ( hình 3.51) tại điểm nó được dùng để giải phóng sự hãm khi động cơ vận hành sang hướng khác. Một van cầu kép một chiều hay van đảo áp một chiều có thể gửi tín hiệu từ những đầu vào khác nhau nhưng chặn áp suất trở lại hoặc tương tác lại từ mạch khác. Phải lưu ý cẩn trọng khi sử dụng van khi van có thể khóa tín hiệu áp suất ở hướng đầu ra.
Hình 3.51 Van con thơi trong mạch động cơ đảo chấn.