Sơ đồ kiến thức cơ bản về van giảm áp
1. Cấu trúc của van xả
Cấu trúc củavan trànđược thể hiện trong hình. Van tràn chủ yếu bao gồm thân van, lõi van, lò xo và vít điều chỉnh. Trong hình (a) loại là van hình cầu, (b) loại là van côn. Van bi được sử dụng trong hệ thống thủy lực áp suất thấp, lưu lượng nhỏ; van hình nón được sử dụng trong các hệ thống thủy lực có áp suất cao và dòng chảy nhỏ, và hiệu quả bịt kín của ống van hình nón tốt hơn so với van bi. Thành phần cấu trúc của van tràn: 1--ống chỉ; 2--lò xo; 3--thân van; 4--vít.
2. Nguyên lý hoạt động của van xả tràn
Khi màvan cứu trợhoạt động, nó sử dụng áp suất của lò xo để điều chỉnh và kiểm soát áp suất của dầu thủy lực. Từ hình vẽ có thể thấy rằng khi áp suất của dầu thủy lực thấp hơn áp suất làm việc, ống đệm sẽ bị lò xo ép vào cổng vào của dầu thủy lực. Khi áp suất của dầu thủy lực vượt quá áp suất cho phép của dầu thủy lực, nghĩa là lớn hơn áp suất lò xo, ống đệm được dầu thủy lực nâng lên và dầu thủy lực chảy vào, chảy ra từ cổng bên phải theo hướng như trong hình và quay trở lại thùng dầu. Áp suất của dầu thủy lực càng lớn thì ống đệm được dầu thủy lực nâng lên càng cao và lưu lượng dầu thủy lực chảy ngược về thùng dầu qua van xả càng lớn.
Do áp suất của đầu ra dầu thủy lực của bơm dầu là cố định và áp suất của dầu thủy lực được sử dụng cho xi lanh làm việc luôn thấp hơn áp suất của dầu thủy lực đầu ra bởibơm dầu, một số dầu thủy lực sẽ luôn chảy trở lại thùng dầu từ van tràn trong quá trình hoạt động bình thường để giữ cho áp suất làm việc của xi lanh thủy lực được cân bằng và hoạt động bình thường. Có thể thấy chức năng của van xả là ngăn áp suất dầu thủy lực trong hệ thống thủy lực vượt quá tải định mức và đóng vai trò bảo vệ an toàn. Ngoài ra, van tràn phối hợp với van tiết lưu, vàvan tiết lưuđiều chỉnh tốc độ dòng chảy của dầu thủy lực để kiểm soát tốc độ di chuyển của pít-tông. Như hình bên dưới.
3. Các loại van xả
Theo các cấu trúc khác nhau,van giảm có thể được chia thành hai loại: tác động trực tiếp và điều khiển bằng phi công. Van xả tác động trực tiếp là van xả trong đó áp suất thủy lực của mạch dầu chính tác động lên ống chỉ cân bằng trực tiếp với lực của lò xo điều chỉnh áp suất. Theo các cấu trúc khác nhau của cổng van và bề mặt đo áp suất, ba cấu trúc cơ bản được hình thành. Bất kể cấu trúc như thế nào, van giảm áp tác động trực tiếp bao gồm ba phần: lò xo điều chỉnh áp suất, tay cầm điều chỉnh áp suất, cổng tràn và bề mặt đo áp suất. So sánh van giảm áp tác động trực tiếp vàvan giảm áp vận hành thí điểm: Van giảm áp tác động trực tiếp: cấu trúc đơn giản, độ nhạy cao, nhưng áp suất bị ảnh hưởng lớn bởi sự thay đổi của dòng chảy tràn, độ lệch điều chỉnh áp suất lớn. Nó không phù hợp để làm việc dưới áp suất cao và lưu lượng lớn.
Van giảm áp vận hành thử nghiệm: Lò xo van chính được sử dụng chủ yếu để khắc phục ma sát của lõi van và độ cứng của lò xo nhỏ. Khi độ nén lò xo của van chính thay đổi do lượng tràn thay đổi, lực lò xo thay đổi nhỏ nên áp suất đầu vào của van thay đổi cũng nhỏ. Độ chính xác điều chỉnh áp suất cao, được sử dụng rộng rãi trong hệ thống áp suất cao, lưu lượng lớn. Ống van xả chịu ma sát trong quá trình chuyển động và hướng của lực ma sát chỉ ngược lại khi cổng van được mở và đóng, do đó các đặc tính của van xả khi nó mở ra khác với khi nó được đóng lại.
4. Chức năng chính của van xả tràn
Chức năng tràn áp suất không đổi: Trongbơm định lượnghệ thống điều tiết tiết lưu, bơm định lượng cung cấp lưu lượng không đổi. Khi áp suất hệ thống tăng lên, nhu cầu dòng chảy giảm. Tại thời điểm này, van tràn được mở để làm cho dòng chảy dư tràn trở lại thùng dầu, để đảm bảo áp suất đầu vào của van tràn, nghĩa là áp suất đầu ra của máy bơm không đổi (cổng van thường được mở với áp suất dao động).
Chức năng ổn định áp suất: Van xả được nối nối tiếp trên đường hồi dầu, van xả tạo ra áp suất ngược và tăng độ ổn định của các bộ phận chuyển động.
Chức năng dỡ hệ thống: Cổng điều khiển từ xa của van giảm áp được kết nối nối tiếp với mộtvan điện từvới tốc độ dòng chảy nhỏ. Khi nam châm điện được cấp năng lượng, cổng điều khiển từ xa của van giảm áp được kết nối với bình nhiên liệu và bơm thủy lực sẽ không tải vào thời điểm này. Van giảm áp hiện được sử dụng làm van dỡ hàng.
Chức năng bảo vệ an toàn: khi hệ thống hoạt động bình thường thì van đóng lại. Chỉ khi tải vượt quá giới hạn quy định (áp suất hệ thống vượt quá áp suất cài đặt), van tràn mới được mở và tiến hành bảo vệ quá tải để ngăn áp suất hệ thống tăng lên (thông thường áp suất cài đặt của van tràn cao hơn áp suất làm việc tối đa của hệ thống từ 10% đến 20%).
Trong các ứng dụng thực tế, nó thường được sử dụng làm van dỡ hàng, van điều chỉnh áp suất từ xa, van điều khiển nhiều tầng áp suất cao và thấp, van tuần tự và được sử dụng để tạo áp suất ngược (nối tiếp trên đường hồi dầu).
5. Cách điều chỉnh áp suất của van xả thủy lực
Nới lỏng tất cả các vít của van xả, thiết bị đang chạy, từ từ siết chặt các vít, quan sát đồng hồ đo áp suất, tăng áp suất thêm vài MPa thì dừng lại, để thiết bị chạy ổn định ở áp suất này trong vài phút, sau đó lặp lại quá trình tăng áp suất và vận hành cho đến khi điều chỉnh về áp suất cài đặt.
Có một van xả ở đầu ra của bơm dầu của mỗi trạm thủy lực. Đôi khi, vì một lý do nào đó, áp suất ở đầu ra của máy bơm có thể lớn hơn áp suất mà hệ thống yêu cầu. Lúc này cần van giảm áp để xả bớt áp suất thừa và xả dầu trở lại bình chứa.
6. Phân tích nguyên nhân tại sao áp suất van xả tăng nhưng không tăng tối đa
Hiện tượng áp suất của van giảm áp tăng lên nhưng không tăng đến áp suất điều chỉnh tối đa được biểu hiện là: dù đã vặn chặt hoàn toàn tay quay điều chỉnh áp suất nhưng áp suất chỉ có thể tăng đến một giá trị nhất định rồi không thể tiếp tục tăng, đặc biệt là khi nhiệt độ dầu cao. Những lý do chính là như sau.
①Nhiệt độ của dầu thủy lực cao và rò rỉ bên trong tăng lên.
②Các bộ phận bên trong củabơm thủy lựcbị mòn, rò rỉ bên trong tăng và lưu lượng đầu ra giảm; áp suất tăng và lưu lượng đầu ra nhỏ hơn, không thể duy trì nhu cầu lưu lượng của tải cao và áp suất tăng dưới áp suất tối đa. Và nó cho thấy rằng sau khi điều chỉnh áp suất, con trỏ của đồng hồ đo áp suất dao động dữ dội, phạm vi dao động lớn và không thể điều chỉnh áp suất của van xả.
③Các hạt bụi bẩn lớn hơn lọt vào lỗ giảm chấn hoặc lỗ bỏ qua của lõi van chính, chặn một phần lỗ nhỏ, làm giảm lưu lượng hoa tiêu vàovan thí điểm, gây khó khăn cho việc tạo áp suất cao hơn ở khoang trên của lõi van chính để cân bằng áp suất ở khoang dưới của lõi van chính, do đó áp suất không thể tăng lên mức cao nhất.
④ Do lõi van chính và lỗ trên thân van bị lỏng, căng, rãnh hoặc hao mòn nghiêm trọng sau khi sử dụng, một phần dòng dầu đi vào buồng lò xo qua lỗ giảm chấn của van chính sẽ chảy qua khe hở này đến cổng hồi dầu (chẳng hạn như van loại Y và van đồng tâm hai phần).
⑤ Sự hao mòn giữa van poppet thí điểm và chân van là do bụi bẩn, nước, không khí và các chất hóa học khác trong dầu thủy lực gây ra, không thể bịt kín tốt và áp suất không thể tăng lên mức cao nhất.
⑥ Bề mặt tiếp xúc giữa van poppet thí điểm và đế van có khe hở. Hoặc nó không tròn trịa và trở nên lởm chởm, khiến cả hai không thể vừa khít.
⑦ Sợi của tay quay điều chỉnh áp suất hoặc vít điều chỉnh bị bầm tím hoặc căng khiến tay quay điều chỉnh áp suất không thể siết chặt đến vị trí giới hạn và lò xo của van điều khiển không thể nén hoàn toàn đến vị trí thích hợp và không thể điều chỉnh áp suất ở mức tối đa.
⑧Lò xo điều chỉnh áp suất trở thành lò xo mềm do lắp đặt sai hoặc độ cứng giảm do lò xo bị mỏi hoặc do bị hỏng nên không thể điều chỉnh áp suất ở mức tối đa.
⑨Do lỗ thân van chính hoặc vòng tròn bên ngoài của lõi van chính có gờ, côn hoặc bụi bẩn nên lõi van chính bị kẹt ở một khe hở nhỏ và ở trạng thái mở nhẹ hoặc mở không hoàn toàn. Tại thời điểm này, mặc dù áp suất có thể được điều chỉnh đến một giá trị nhất định, nhưng nó không thể tăng thêm nữa.