Bài giảng trang bị thủy lực trên ôtô máy kéo chương III đh kỹ thuật công nghiệp thái nguyên

Chương 3
CÁC LOẠI VAN, PHẦN TỬ ĐIỀU KHIỂN, PHẦN TỬ TRUNG

GIAN VÀ THIẾT BỊ THỦY LỰC PHỤ

3.1. Các loại van thủy lực
3.2. Các loại van trượt điều khiển bằng điện
3.3. Các phần tử trung gian, kết nối
3.4 Các thiết bị thủy lực phụ
3.5 Các kí hiệu thủy lực


Cơ cấu chấp
hành
Phần tử nhận
tín hiệu

Phần tử xử lý
tín hiệu

Phần tử điều
khiển

Cơ cấu tạo
năng
lượng
Năng lượng điều khiển

Sơ đồ hệ thống điều khiển thủy lực

Dòng

Năng
Lượng
của hệ
Thống
Điều
khiển


Chương 3 – Các loại van, phần tử điều khiển, phần tử
trung gian và thiết bị thủy lực phụ

Cơ cấu tạo năng lượng: bơm dầu
Phần tử nhận tín hiệu: các nút điều khiển (bằng tay,
bằng thủy lực, bằng khí nén, bằng điện ..)
Phần tử xử lý: van áp suất, van điều khiển
Phần tử điều khiển: cơ cấu phân phối, van tiết lưu ..
Cơ cấu chấp hành: xilanh thủy lực, động cơ thủy lực ...


3.1. Các loại van thủy lực
CÁC LOẠI VAN THỦY LỰC

VAN

VAN

VAN

VAN

VAN

PHÂN

CHẶN

ÁP

DÒNG

CẢN

PHỐI

SUẤT

VAN CON

VAN

VAN

VAN

VAN

TRƯỢT

CON

GIỚI

GiẢM

CẢN

TRƯỢT

HẠN

ÁP

QUAY

DỌC

VAN

VAN

TiẾT

TiẾT

LƯU

LƯU

ĐiỀU

KHÔNG

CHỈNH

ĐiỀU

ĐưỢC

CHỈNH
ĐưỢC


3.1.1 Van phân phối
Nhiệm vụ: dùng để khởi hành, dừng lại hoặc đảo chiều
dòng dầu, ngoài ra có thể thực hiện chức năng
khuyếch đại lưu lượng

Các dạng cấu trúc cơ bản:
- Số cửa: là số lỗ dẫn dầu vào hay ra
- Số vị trí: là số định vị trạng thái làm việc con trượt của
van.
- Tên van: số cửa/số vị trí
VD: van 4/2: gồm 4 cửa hai vị trí
Ký hiệu trên sơ đồ:
- Cửa: ký hiệu bằng dấu T,
- mỗi vị trí: là một ô vuông
- bên cạnh ô vuông: ký hiệu phương tiện điều khiển.


3.1.1 Van phân phối

Ký hiệu trên sơ đồ: cửa ký hiệu bằng dấu T, mỗi vị trí là
một ô vuông, ở bên cạnh ô vuông có ký hiệu phương
tiện điều khiển.
Cửa nối van được ký hiệu

Cửa nối với nguồn

ISO 5599

ISO 1229

1

P

Cửa ra nơi làm việc 2,4,6

A, B,C

Cửa về bể

3,5,7

R,S,T

Cửa nối tín hiệu

12,14

X,Y

điều khiển


3.1.1. Van phân phối

Van 2/2

Van 3/2

Van 4/2


a. Van phân phối trượt dọc

Van phân phối con trượt 3/3 tác động bằng tay có lò xo trả
về:
1- Con trượt; 2- Lò xo.


b. Van phân phối kiểu xoay

.Van phân phối con trượt quay 4/3 tác động bằng tay


c. Van phân phối kiểu liên hợp

Liên hợp van con trượt dọc và con trượt quay tác động bằng tay

d. Van phân phối kiểu đế tựa lệch tâm

Van đế tựa phân phối 3/3 tác động va đập lệch tâm


3.1.2. Van chặn

Van chặn có tác dụng chặn dòng dầu theo một hướng
và cho lưu thông dòng dầu theo hướng ngược lại. Các
phần tử chặn được sử dụng là bi cầu hoặc đầu côn để tạo
thành van đế tựa.
Tương ứng với sức căng lò xo, đặc tính dòng chảy
không bắt đầu từ điểm có hao tổn áp suất bằng không, mà
tại một điểm có áp suất ban đầu xác định pA


3.1.3. Van áp suất:

Công suất thủy lực: P = p.Q
 có thể thay đổi P nhờ thay đổi lưu lượng Q hoặc
thay đổi áp suất p.
+ Để điều khiển lưu lượng Q: có thể dùng van phân
phối,

+ Để điều khiển áp suất p: có thể dùng van áp suất.
Trong thực tế có rất nhiều loại van áp suất có chức
năng khác nhau: van giới hạn áp suất, van giảm áp, van
cản …

3.1.3. Van áp suất:
a. Van giới hạn áp suất:

Van giới hạn áp suất điều khiển trực tiếp:
a) Van giới hạn dạng con trượt; b) Dạng đế tựa côn; 1−Lò xo;
2−Lỗ khoan;3−Rãnh điều khiển; 4−Giảm chấn; 5−Đế tựa côn


3.1.3. Van áp suất:

a. Van giới hạn áp suất:
- Thường dùng làm van an toàn, giữ cho áp suất hoạt
động của thiết bị thủy lực được giới hạn bởi một giá trị
điều chỉnh được cho trước, để ngăn ngừa hỏng hóc tại
các phần tử của thiết bị như đường ống, ống mềm, các
đầu nối v.v.
- Điều kiện sau đây cần được thoả mãn: p1- Van giới hạn áp suất có thể là van điều khiển trực tiếp
hoặc van điều khiển trước.


3.1.3. Van áp suất:

b. Van giảm áp:
Được sử dụng khi cần cung cấp chất lỏng từ nguồn
(bơm) cho một số cơ cấu chấp hành có những yêu cầu
khác nhau về áp suất. Trong trường hợp này người ta phải
chọn bơm làm việc với áp suất lớn nhất và dùng van giảm
áp đặt trước cơ cấu chấp hành để giảm áp suất đến một
giá trị cần thiết.

Van giảm áp chia ra:
-

Van giảm áp điều khiển trực tiếp
Van giảm áp điều khiển gián tiếp


3.1.3. Van áp suất:
b) Van giảm áp:
+ Van giảm áp điều khiển trực tiếp

Nguyên tắc làm việc của van giảm áp dựa trên sự cân
bằng tác dụng của các lực ngược chiều nhau trên nút
van: lực tạo thành bởi kết cấu van-lò so và áp suất chất
lỏng tại cửa ra A.


b) Van giảm áp:
+ Van giảm áp điều khiển gián tiếp
1.Nút côn
2.Lò so của van phụ trợ
3. Lò so van chính,
4. Vòi phun
5. Con trượt van chính
6. cửa nối phía giảm áp
7. khe hở giảm áp
8. cửa xả

Dòng thủy lực sẽ chảy từ B qua A qua rãnh 7, khi áp suất được điều
chỉnh giảm theo yêu cầu, khi đó nút côn 1 sẽ đóng lại. Khi áp suất ở

cửa A tăng lên tạo chênh lệch áp ở vòi phun 4 nút côn 1 sẽ mở ra,
con trượt 5 sẽ dịch chuyển đi lên như vậy khe hở 7 nhỏ lại, áp suất
ở cửa A sẽ giảm xuống và giữ mức ổn định.
Áp suất ở cửa A có giá trị: pA=pB-Δp


3.1. 4. Van dòng (van tiết lưu)
Công dụng: dùng để điều chỉnh hay hạn chế lưu lượng chất

lỏng trong hệ thống bằng cách gây sức cản với dòng chảy
Phân loại:
-

Van tiết lưu điều chỉnh được: sử dụng khi muốn điều chỉnh

tốc độ lưu thông của dòng chảy
-

Van tiết lưu không điều chỉnh được hay tiết lưu cố định: khi

cần gây độ chênh áp giữa các khoang làm việc nào đó để hạn
chế sự dao động áp suất của chất lỏng và do va đập giữa các chi
tiết làm việc ví dụ trong hệ thống giảm chấn của ôtô.


3.1. 4. Van dòng (van tiết lưu)
a. Van tiết lưu không đổi
Cấu trúc đơn giản nhất của van tiết lưu không đổi
là lỗ tiết lưu hay còn gọi là tiết lưu chảy tầng và tấm
chắn

Lỗ tiết lưu phụ thuộc nhiều vào độ nhớt. Tấm
chắn phụ thuộc ít vào độ nhớt do có mặt cắt
ngang hẹp hơn và có tính chất chảy rối.
Để tính lưu lượng qua tấm chắn có thể sử
dụng công thức:

Q   AD

Tiết lưu
không đổi:
a)Lỗ tiết lưu;
b) Tấm chắn

2p



Trong đó

  f ( Re , m);

d 2 - tỷ lệ mở;
m 2
D

AD 

d2
4

; p  p1  p2


3.1.4. Van dòng (van tiết lưu)
b. Van tiết lưu điều chỉnh được

Van tiết lưu điều khiển được có thể có nhiều dạng
cấu trúc khác nhau.


3.1. 5. Van cản
Van cản để tạo sức cản thủy
lực thường được lắp trên
đường dầu ra- về bể ( thường là
cửa ra của xilanh lực). Nhiệm
vụ của van cản là để dòng chảy
không bị gián đoạn, chuyển
động êm, khi ngừng làm việc
dầu không chảy hết về bể,
không khí không chui vào hệ
thống, khi khởi động lại pittông
di chuyển không va đập. Van
cản có tác dụng như van một
chiều


3.2. Các loại van trượt điều khiển bằng điện
Van trượt điều khiển bằng điện

Van

solenoid

Van
tỷ lệ

Van
servo

Theo chất lựợng điều khiển người ta sắp xếp theo trình tự từ thấp
đến cao như sau :


3.2.1.Van solenoid
Cấu tạo: gồm các bộ phận
chính là:
+ loại điều khiển trực tiếp
(hình.a) gồm có thân van,
con trượt và hai nam châm
điện;
+loại điều khiển gián tiếp
(hình b) gồm có van sơ cấp
1(cấu tạo giống van điều
khiển trực tiếp) và van thứ
cấp 2 điều khiển con trượt
bằng dầu ép, nhờ tác động
của van sơ cấp.
Con trượt của van sẽ hoạt
động ở hai hoặc ba vị trí tùy
theo tác động của nam
châm

Cấu tạo và ký hiệu của van solenoid
a)
loại điều khiển trực tiếp,(1, 5 - vít hiệu chỉnh vị trí của
lõi sắt từ;2, 4 - lò xo; 3, 6 - cuộn dây của nam châm điện);
b)
Loại điều khiển gián tiếp (1 -van sơ cấp; 2 - van thứ
cấp)


3.2.1.Van solenoid