Các Loại Van Một Chiều Có Điều Khiển, Loại Nào Tốt?

Van 1 chiều có điều khiển có thể nhận tín hiệu điều khiển để mở van cho dầu chảy theo chiều ngược lại khi cần. Loại van này chuyên dùng để giữ tải, chống rơi, khóa áp, và duy trì vị trí xi lanh trong các ứng dụng yêu cầu độ an toàn cao.

Bài viết dưới đây sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về cấu tạo, nguyên lý hoạt động, chọn loại van nào phù hợp cho từng ứng dụng cụ thể.

Van 1 chiều có điều khiển là gì?

Van 1 chiều có điều khiển, hay còn gọi là van chặn một chiều có điều khiển, là loại van chỉ cho dầu chảy qua theo một chiều, nhưng có thêm cổng điều khiển để mở van theo chiều ngược lại khi có tín hiệu điều khiển. Nhờ đó, van có khả năng:

• Giữ tải an toàn ngay cả khi đường ống bị rò rỉ hoặc bơm ngừng hoạt động.
• Khóa giữ xi lanh thủy lực ở vị trí mong muốn, tránh rơi, tụt
• Chỉ mở khi có áp điều khiển, đảm bảo vận hành đúng quy trình.

Đây là một loại van thủy lực rất quan trọng trong các hệ thống nâng hạ, kẹp giữ, máy ép, máy cơ giới, cẩu, thang nâng, robot thủy lực,...

Một số loại van một chiều có điều khiển được sử dụng phổ biến

Cấu tạo

Một van 1 chiều có điều khiển sẽ có cấu tạo gồm các bộ phận sau:

• Thân van: Tích hợp các cổng: IN, OUT, Pilot (cổng điều khiển). Phía bên trong gia công các khe dẫn dầu, buồng xoay, buồng lò xo.
• Chi tiết chặn dầu (có thể là bi hoặc đầu côn chặn): Giúp chặn dòng chảy của dầu ở chiều ngược lại, chỉ cho phép dầu chảy theo 1 chiều cố định
• Lò xo hồi: Đẩy ty van về vị trí đóng khi không có áp.
• Buồng điều khiển Pilot: Nhận tín hiệu dầu áp suất từ cơ cấu điều khiển. Khi có áp pilot, lực áp thắng lực lò xo làm mở van, cho phép dòng dầu chảy theo chiều ngược lại.
• Gioăng làm kín: Làm kín các khe hở, tránh rò rỉ dầu.

Tóm lại, van 1 chiều có điều khiển giống van một chiều nhưng thêm buồng pilot, giúp kiểm soát đóng/mở chủ động theo tín hiệu.

Nguyên lý hoạt động

Khác với van một chiều thông thường, chỉ hoạt động theo 1 chiều duy nhất, ngược lại, van một chiều có điều khiển có thể hoạt động theo cả 2 chiều như sau: 

- Trạng thái không có điều khiển: Dầu chỉ chảy theo chiều IN tới OUT. Chiều ngược lại bị chặn hoàn toàn. Xi lanh hoặc tải được giữ ở 1 vị trí, không bị tụt hoặc rơi.

- Trạng thái có điều khiển: Khi nhận tín hiệu điều khiển dầu từ van điều khiển chính (van điện từ, van tỷ lệ…), áp pilot tác động vào buồng pilot. Áp lực pilot đẩy poppet mở, cho phép dầu hồi hoặc dầu cấp theo cả hai chiều. Xi lanh hoạt động 2 chiều theo yêu cầu.

Nhờ đó, loại van này giữ tải rất chắc, nhưng vẫn điều khiển được linh hoạt khi cần.

Sự khác nhau về nguyên lý hoạt động của van chặn 1 chiều và loại có điều khiển

 

Xem thêm: Van điện từ đủ mã đủ size, nhập khẩu chính hãng giá tốt

 

Phân loại van 1 chiều có điều khiển

Có ba loại phổ biến:

1. Van 1 chiều có điều khiển cho xi lanh đơn 

Đây là loại van có 1 cổng pilot, thường được lắp trên những cơ cấu chỉ cần giữ tải theo một chiều. Khi hệ thống không có tín hiệu điều khiển, van sẽ khóa dòng dầu hồi, duy trì áp lực và giữ cho cơ cấu không bị tụt.

Đặc điểm chính:

• Chỉ có một buồng điều khiển pilot.
• Dùng cho xi lanh tác động đơn, cụ thể là xi lanh cần giữ tải ở một hướng (ví dụ: đẩy lên giữ nguyên ở 1 vị trí mà không bị tụt xuống hoặc rơi tự do).
• Thường được sử dụng ở các đường dầu yêu cầu khóa để tránh tụt áp, nhưng chỉ cần mở van khi muốn xi lanh hồi hoặc xả dầu ở một chiều.

Ứng dụng:

• Các cơ cấu nâng hạ tác động một chiều.
• Hệ thống kẹp thủy lực chỉ cần giữ lực theo một hướng.
• Van khóa đường dầu hồi trong hệ thống nâng bàn, xilanh đơn, kích đẩy.

2. Van 1 chiều có điều khiển kép

Đây là loại thông dụng nhất, có 2 cổng pilot, thiết kế để làm việc với xi lanh tác động kép. Van sẽ khóa cả hai đường dầu khi không có tín hiệu điều khiển, giúp xi lanh được giữ cố định tuyệt đối ở cả 2 chiều nâng lên và hạ xuống.

Khi được cấp áp pilot từ van điều khiển (ví dụ van điện từ, van tỷ lệ), van sẽ mở theo chiều tương ứng.

Đặc điểm chính:

• Có hai buồng pilot: điều khiển chiều tiến và chiều lùi.
• Giữ tải an toàn cho cả hành trình ra và thu của xi lanh.
• Ngăn xi lanh bị tụt, rung, tự trôi khi có rò rỉ đường ống hoặc khi bơm ngừng.
• Được thiết kế để hoạt động mượt, ít rung giật, đặc biệt ở hệ thống áp cao.

Ứng dụng:

• Xi lanh nâng hạ tải trọng lớn (máy xúc, máy ủi).
• Xi lanh máy chấn, máy ép CNC.
• Kẹp giữ hai chiều cần độ chính xác cao.
• Hệ thống nâng thủy lực cần ổn định tuyệt đối.

3. Van 1 chiều có điều khiển tích hợp trên đế

Lõi van được lắp chìm vào trong đế manifold

Đây là loại van dạng cartridge (lõi van), được lắp chìm trong các khối đế manifold. Loại lắp đặt này ngày càng phổ biến trên thế giới và tại Việt Nam, trong tất cả các hệ thống thủy lực từ đơn giản đến phức tạp, giúp tối ưu không gian lắp đặt và tiết kiệm chi phí, tránh rò rỉ dầu.

Đặc điểm chính:

• Thiết kế nhỏ gọn, không chiếm diện tích trên đường ống.
• Phù hợp cho hệ thống đa chức năng, yêu cầu tích hợp nhiều van trong một khối.
• Dễ bảo trì: chỉ cần tháo lõi van ra khỏi đế manifold để thay thế hoặc kiểm tra.
• Một số thương hiệu nổi tiếng nên lựa chọn như Sun Hydraulics, Rexroth,...

Ưu điểm:

• Giảm số lượng kết nối ống, giảm rò rỉ.
• Hệ thống đẹp, gọn, tối ưu đường dầu.
• Đáp ứng được áp suất cao và lưu lượng lớn.
• Tản nhiệt tốt hơn nhờ khối manifold kim loại.

Ứng dụng:

• Các trạm nguồn và hệ thống yêu cầu tính thẩm mỹ và độ ổn định cao.
• Máy công nghiệp lớn sử dụng manifold tích hợp nhiều chức năng.
• Hệ thống thủy lực chính xác: robot, máy CNC, máy nâng.

Ngoài ra, tùy theo hãng còn chia theo dạng poppet, bi, lưu lượng lớn, áp cao, điều khiển tỷ lệ,...

Ứng dụng của van 1 chiều có điều khiển

Van được dùng trong hầu hết hệ thống thủy lực yêu cầu:

• Giữ tải, chống tụt tải trong cơ cấu nâng hạ: Cẩu xoay, Xe nâng, Thang thủy lực
• Khóa xi lanh trong các máy: Máy chấn CNC, Máy ép thủy lực, Máy kẹp, Robot thủy lực
• Ổn định vị trí làm việc, tránh xi lanh tự trôi do rò rỉ đường ống.
• Ứng dụng trong xe cơ giới: Máy xúc, Máy ủi, Xe cẩu, Xe nâng người

Đây là loại van bắt buộc trong các hệ thống yêu cầu an toàn cao.

Ưu và nhược điểm

So với van 1 chiều thông thường, loại van có điều khiển có nhiều ưu điểm như: 

• Giữ tải an toàn, chống rơi bất ngờ.
• Khóa xi lanh chắc chắn, ngay cả khi hệ thống rò rỉ.
• Điều khiển mở khi có tín hiệu pilot, giúp điều khiển một cách linh hoạt theo yêu cầu
• Tăng độ chính xác khi vận hành xi lanh.
• Bảo vệ thiết bị và người vận hành.
• Hoạt động ổn định, độ bền cao.

Tuy nhiên, loại van này có giá cao hơn so với van 1 chiều thường. Ngoài ra, cần yêu cầu đường pilot và áp pilot đủ lớn để mở van và cần lắp đặt đúng kỹ thuật để tránh hiện tượng rung giật xi lanh.

Cách chọn van phù hợp cho hệ thống

Để chọn đúng loại van 1 chiều có điều khiển (pilot operated check valve), cần dựa trên các thông số kỹ thuật và điều kiện làm việc thực tế của hệ thống thủy lực. Việc chọn sai van có thể gây tụt tải, rung giật xi lanh, phản ứng chậm hoặc thậm chí hư hỏng thiết bị. Dưới đây là các tiêu chí quan trọng cần xem xét:

1. Lưu lượng làm việc (Q) của hệ thống

Lưu lượng danh định của van phải lớn hơn lưu lượng thực tế của bơm hoặc đường dầu ít nhất 10 - 20% để đảm bảo:

• Van mở mượt, không gây nghẽn lưu lượng
• Không làm tăng nhiệt độ dầu do tổn thất áp
• Tăng tuổi thọ van

Ví dụ: Hệ thống sử dụng bơm 40 L/min, nên chọn van có lưu lượng tối thiểu 50 L/min. Nếu chọn van quá nhỏ, xi lanh sẽ bị giật - rung - chậm phản hồi.

2. Áp suất làm việc (P) của hệ thống

Cần chọn van có áp suất cho phép bằng hoặc lớn hơn áp suất tối đa trong mạch dầu.

• Hệ thống công nghiệp thường: 250 - 315 bar
• Hệ thống máy ép, máy công trình: 350 - 420 bar

Việc chọn van áp thấp cho hệ thống áp cao sẽ dẫn đến van không mở đủ hành trình, bi/poppet bị biến dạng hoặc van bị rò dầu hay nứt thân,...

3. Tỷ lệ pilot mở van

Đây là thông số quan trọng nhất, quyết định lượng áp suất pilot cần thiết để mở van.

• Pilot ratio 3:1 (mở dễ, tải nhẹ - trung bình): Cần áp pilot thấp để mở van, phù hợp hệ thống yêu cầu tốc độ mở nhanh và thường dùng cho xi lanh kẹp, xi lanh tốc độ cao
• Pilot ratio 5:1 (tải lớn - lực giữ cao): Cần áp pilot cao hơn, nhưng giữ tải cực tốt, không bị tự trôi ngay cả khi đường dầu có rò nhỏ. Phù hợp cho xi lanh nâng tải nặng, máy công trình, máy ép - máy dập lực lớn

4. Dạng lắp đặt

Một loại van chặn 1 chiều có điều khiển khá phổ biến của Rexroth

Chọn dạng lắp tùy theo kết cấu hệ thống đường ống:

• Lắp ren (Inline): Dễ thay thế, lắp độc lập trên đường ống, Phù hợp máy nhỏ, hệ thống đơn giản nhưng kích thước lớn, chiếm nhiều không gian
• Lắp xếp chồng (CETOP NG6, NG10…): Đây là loại van xếp chồng, được lắp đặt bằng cách xếp chồng các van với nhau để tạo thành 1 cụm van điều khiển. Dùng phổ biến trong máy công nghiệp. Lắp gọn phía sau van điện từ / van tỷ lệ. Dễ tích hợp trong cụm van
• Dạng cartridge (lắp trên manifold): Nhỏ gọn nhất. Giảm tối đa rò rỉ vì không dùng cút nối. Dùng trong hệ thống phức tạp, nhiều chức năng. Lý tưởng cho máy CNC, robot, thiết bị chính xác

5. Loại kết cấu bên trong (poppet / bi / spool)

Tùy yêu cầu chống tụt và lưu lượng, có thể chọn:

• Poppet: kín tuyệt đối, chịu áp cao. Đây là loại phổ biến nhất và được sử dụng nhiều nhất hiện nay trong các loại van 1 chiều có điều khiển và nhiều loại van khác
• Bi: cấu tạo đơn giản, giá tốt, phù hợp tải nhẹ
• Spool: mượt, ít giật, phù hợp lưu lượng lớn

Giá van 1 chiều có điều khiển

Giá tại Việt Nam dao động theo xuất xứ, kích thước, áp suất, lưu lượng làm việc, và dạng lắp ráp. Với những dòng van thông thường, giá sẽ dao động từ 2-3 triệu cho 1 loại van chính hãng từ Châu Âu, 1-2 triệu cho 1 loại van Trung Quốc, và vài trăm đến hơn 1 triệu đồng cho lõi van nhập khẩu chính hãng từ Mỹ.

Mua van 1 chiều có điều khiển ở đâu uy tín, giá tốt?

Hiện nay trên thị trường có hàng loạt các thương hiệu bán các dòng van 1 chiều đủ các size và các mức lưu lượng, áp suất làm việc, phổ biến nhất như lõi van Sun Hydraulics (Mỹ), Rexroth (Đức), Parker (Mỹ), Yuken (Nhật Bản),... và hàng loạt các thương hiệu giá rẻ đến từ Trung Quốc.

Nam Hải cung cấp van chính hãng từ Sun Hydraulics và Rexroth

Tại Việt Nam, Nam Hải là đại lý ủy quyền phân phối chính hãng các thiết bị vật tư thủy lực, các loại van từ các thương hiệu nổi tiếng như Hydac, Rexroth, Sun Hydraulics. Nam Hải đang cung cấp hơn 200 loại van 1 chiều có điều khiển các loại từ van xếp chồng đến lõi van cartridge, với đủ các size, các mức lưu lượng, áp suất khác nhau phù hợp cho mọi hệ thống từ đơn giản đến phức tạp. 

Ngoài ra, mua hàng tại Nam Hải, khách hàng sẽ được đội ngũ kỹ sư nhiều năm kinh nghiệm tư vấn dòng van phù hợp nhất, miễn phí thiết kế giải pháp giữ tải - chống tụt hiệu quả cho hệ thống thủy lực, chế  tạo khối manifold tích hợp van 1 chiều theo yêu cầu vận hành thực tế của từng máy móc.

Nam Hải cam kết các sản phẩm đều được nhập khẩu chính hãng và có mức giá tốt nhất cho doanh nghiệp, được bảo hành theo tiêu chuẩn châu Âu và được hỗ trợ kỹ thuật trọn đời.

Nếu bạn đang tìm kiếm loại van 1 chiều có điều khiển để thay thế cho loại van cũ trong hệ thống, hoặc để lắp mới cho máy móc của mình, hãy liên hệ ngay đến Nam Hải để được hỗ trợ giải pháp trọn gói, chọn van phù hợp nhất và tiết kiệm chi phí nhất.