Van điều khiển hướng (DCV) là cơ chế định tuyến chất lỏng chính trong máy móc di động hoạt động với áp suất lên tới 31,5 MPa (315 bar). Việc chọn kiến trúc van chính xác—dù là khối đơn hay khối—và phù hợp với áp suất hệ thống, cấu hình mạch, định mức lưu lượng và chế độ truyền động là rất quan trọng để đảm bảo hiệu suất máy cao nhất, an toàn cho người vận hành và tiết kiệm năng lượng.
Hình 1: Van điều khiển hướng thủy lực từng khối và đơn khối Boxinhuasheng để lựa chọn thiết bị OEM.
1. Hiểu cấu hình trung tâm mở và cấu hình trung tâm đóng
Hệ thống thủy lực di động sử dụng bố trí mạch trung tâm mở hoặc trung tâm đóng, chỉ ra loại van điều khiển hướng cần thiết:
- Hệ thống trung tâm mở (Bơm dịch chuyển cố định): Khi tất cả các cuộn ở trạng thái trung tính, chất lỏng chảy tự do từ bộ phận đầu vào của máy bơm trở lại thùng dầu thủy lực dưới áp suất dự phòng tối thiểu (thường là 0,2 đến 0,5 MPa). Thiết lập này rất phổ biến trong máy kéo nông nghiệp, phương tiện tiện ích đô thị và bệ nâng nhẹ do tính đơn giản về mặt cơ học, độ tin cậy và hiệu quả chi phí. Tuy nhiên, hệ thống trung tâm mở tạo ra nhiệt dự phòng liên tục nếu lưu lượng bơm cao.
- Hệ thống trung tâm kín (Bơm biến thiên): Ở vị trí trung lập, dòng bơm bị chặn ở đầu vào ống van. Áp suất hệ thống tăng lên đến ngưỡng áp suất dự phòng, báo hiệu máy bơm biến thiên chuyển sang chế độ chờ không lưu lượng. Cấu hình này là tiêu chuẩn trong các máy đào hạng nặng, cần cẩu, máy khai thác mỏ và hệ thống cảm biến tải trọng trong đó việc tiết kiệm năng lượng là điều tối quan trọng.
2. Hệ thống điều khiển tỷ lệ cảm biến tải động (LS)
Thiết bị di động hiện đại yêu cầu điều khiển đồng thời nhiều bộ truyền động hoạt động dưới các mức tải khác nhau. Van tiêu chuẩn chịu sự tương tác của dòng chảy (bộ truyền động có tải thấp nhất sẽ nhận được nhiều dòng chảy nhất).Van tỷ lệ cảm biến tải (LS)khắc phục điều này bằng cách cảm nhận áp suất tải cao nhất và gửi tín hiệu phản hồi đến bộ bù bơm, điều chỉnh đầu ra của bơm để phù hợp với yêu cầu lưu lượng chính xác cộng với biên độ chênh lệch áp suất không đổi (ΔP từ 1,5 đến 2,0 MPa). Bộ bù sau ống chỉ (còn được gọi là hệ thống chia sẻ luồng hoặc LUDV) đảm bảo rằng nếu đạt đến giới hạn lưu lượng của máy bơm, tất cả các bộ truyền động sẽ chậm lại theo tỷ lệ thay vì dừng chức năng được tải nặng.
| Thông số kỹ thuật | Dòng Monoblock P40 | Dòng Monoblock P80 | Dòng sản phẩm Z50/Z80 |
|---|---|---|---|
| Tốc độ dòng danh nghĩa | 40 L/phút (11 GPM) | 80 L/phút (21 GPM) | 50/80 L/phút |
| Áp suất vận hành tối đa | 25 MPa (250 thanh) | 25 MPa (250 thanh) | 31,5 MPa (315 thanh) |
| Giải phóng mặt bằng mài giũa lỗ khoan | 0,006 - 0,010mm | 0,008 - 0,012mm | 0,006 - 0,009 mm |
| Đúc nhà ở | Sắt dẻo QT500-7 | Sắt dẻo QT500-7 | QT500-7 / Đúc cường độ cao |
3. Xếp hạng kích thước dòng chảy và hệ số giảm áp suất
Việc chọn van có kích thước nhỏ sẽ gây ra vận tốc chất lỏng cao, dẫn đến giảm áp suất (ΔP) quá mức, dầu quá nóng cục bộ, suy thoái lực cắt chất lỏng và lãng phí nhiên liệu. Ngược lại, van quá khổ sẽ làm tăng chi phí, trọng lượng và giảm khả năng kiểm soát đo lường chính xác. Kiến trúc sư hệ thống phải tính toán độ sụt áp trên ống bằng phương trình dòng chảy lỗ tiêu chuẩn:
Q = C_d × A × √( 2 × ΔP / ρ )
Ở đâuQlà tốc độ dòng chảy,Đĩa CDlà hệ số xả,MỘTlà diện tích lỗ mở,∆Plà độ giảm áp suất, vàρlà mật độ dầu. Việc giữ vận tốc dành riêng cho từng ống chỉ dưới 5 đến 6 m/s ở tốc độ dòng chảy danh nghĩa sẽ giúp duy trì độ ổn định nhiệt.
Hình 2: Gia công CNC chính xác và mài giũa lỗ khoan kim cương cho thân van điều khiển hướng tại nhà máy Boxinhuasheng.
4. Cấu hình ống chỉ và chế độ truyền động
Tùy thuộc vào loại thiết bị truyền động (xi lanh tác động đơn và tác động kép), ống cuộn được phân loại thành:
- Loại A (Tác dụng kép): Điều hướng luồng đến Cổng A và Cổng B một cách độc lập. Dùng để dẫn động động cơ thủy lực và xi lanh tác động kép.
- Loại D (Tác dụng đơn): Hướng luồng đến Cổng A, trong khi Cổng B bị chặn. Được sử dụng cho xe ben và xe nâng tác động đơn.
- Ống phao (4 vị trí): Kết nối cả Cổng A và Cổng B với bình chứa, cho phép lưỡi cày hoặc máy xúc di chuyển tự do trên địa hình không bằng phẳng.
Các chế độ truyền động bao gồm từ cần tay đơn giản và điều khiển cáp cần điều khiển trục kép đến buồng chuyển số khí nén, xi lanh thí điểm thủy lực và các cuộn dây điện từ tỷ lệ điện-thủy lực (EHP) 12V/24V với điều khiển điều chế độ rộng xung (PWM).
5. Kiểm soát chất lượng nội bộ và sức mạnh sản xuất của Boxinhuasheng
Tại Boxinhuasheng Glass Technology Co., Ltd., chúng tôi kết hợp hơn 25 năm kinh nghiệm về kỹ thuật năng lượng chất lỏng với các công cụ sản xuất tiên tiến. Trên khuôn viên rộng 68.000 m2 của chúng tôi ở Thanh Châu, Trung Quốc, chúng tôi vận hành hơn 260 máy CNC có độ chính xác cao và các trung tâm mài giũa kim cương thẳng đứng. Dung sai từ ống đến lỗ khoan được kiểm soát chặt chẽ trong phạm vi 2 micron. Mỗi van định hướng đều trải qua 100% thử nghiệm mô phỏng khối lượng công việc, xác minh cài đặt van giảm áp và kiểm tra rò rỉ bên trong trên hơn 30 băng ghế thử nghiệm tự động theo tiêu chuẩn chất lượng cấp ô tô IATF 16949.
