Bài giảng Truyền động thủy lực và khí nén - Chương 8: Catridge valve - Lê Thể Truyền

CENNITEC CATRIDGE VALVE LE THE TRUYEN le the truyen CATRIDGE VALVE Lọai van này được sản xuất theo tiêu AX chuẩn do vậy nó có thể được lắp đặt trên các khối van hoặc bệ van. Cấu trúc này được dùng rất nhiều trong những năm gần Tiết diện Ax đây đặc biệt với vai trò là van điều chỉnh X áp suất, điều chỉnh lưu lượng và van một B chiều. Đôi khi nó còn được gọi là logic van. Tiết diện AB Nó có hai cửa làm việc chính là A và B. B Tiết diện AA Các cửa này có thể nối thông với nhau A hoặc tách rời nhờ con chạy bên trong van. A X AA A B AB Cennitec le the truyen CATRIDGE VALVE Dùng van logic tạo van hai vị trí B B A B A A Cennitec le the truyen CATRIDGE VALVE Điều khiển van logic bằng áp suất bên ngòai P Áp suất điều khiển từ bên B ngòai X A B A Cennitec le the truyen CATRIDGE VALVE Van logic và các vị trí tương đương W X Y Z Trạng thái W 0 1 1 0 1 0 0 X 0 1 0 1 0 1 1 Y 0 1 1 0 0 1 1 Z 0 1 0 1 1 0 1 Cennitec le the truyen CATRIDGE VALVE Van điều chỉnh áp suất dùng logic van X X A B B A Cennitec le the truyen CATRIDGE VALVE Van điều chỉnh áp suất từ xa dùng logic van LP1 X LP2 B A Cennitec le the truyen CATRIDGE VALVE Thiết kế mạch thủy lực dùng logic valve Phần này các tác giả xin trình bày trình tự thiết kế một máy ép thủy lực dùng logic van. Ví dụ này ngòai việc tổng hợp các chức năng của logic van, nó còn giúp cho người đọc có cái nhìn tổng quát hơn về sự kết hợp lẫn nhau giữa các thành phần thủy lực để tạo nên một chức năng công nghệ. Vì khuôn khổ giới hạn của tài liệu này nên các chức năng an toàn thường gặp trong các máy ép không được trình bày trong ví dụ này. Cennitec le the truyen CATRIDGE VALVE Bước 1 Thiết kế cụm bơm-động cơ và van giới hạn áp suất Y5 1.1 P A A B T B 1 M 1.2 Logic van (1) được sử dụng để giới hạn áp suất của hệ thống. Áp suất thấp (xả tải) có được nhờ sử dụng van phân phối (1.1) khi cuộn dây Y5 không được cấp nguồn. Khi đó buồng lò xo của van (1) có áp suất bằng 0. Khi cuộn dây Y5 được cấp nguồn, đường điều khiển của van (1) bị khóa và chức năng giới hạn áp suất được thực hiện. Cennitec le the truyen CATRIDGE VALVE Bước 2 Hành trình đi về của xy lanh Prefill valve Van logic (2) được dùng để điều khiển xy lanh trở về. Lưu lượng có thể đi tự do từ A sang B. Khi áp suất của hệ thống về 0, van (2) sẽ khóa dầu hướng từ B sang A nhờ trọng lượng của tải. B 2 A Y5 1.1 P A A B T B 1 M 1.2 Cennitec le the truyen CATRIDGE VALVE Bước 3 Xả áp suất bị nén ở buồng xy lanh trước khi hành trình về được thực hiện Trước khi xy lanh trở về, áp suất hiện có trong buồng xy Prefill valve lanh mà nó được hình thành trong quá trình ép phải được giải phóng nhằm tránh gây ra 3.1 rung động lớn. Van logic (3) Y2 được lắp vào hệ thống để T thực hiện mục đích này. A P Theo điều kiện ban đầu như B A 2 A được trình bày trong hình B 3 3.86, logic van (3) được đóng lại nhờ van phân phối 3/2 Y5 (3.1). Khi cuộn dây Y2 được 1.1 P A A B cấp nguồn thì áp suất tại T B 1 M buồng lò xo của van bằng 0. 1.2 Van logic (3) mở cho phép xả dầu từ buồng của xy lanh về bể chứa dầu. Cennitec le the truyen CATRIDGE VALVE Bước 4 Thiết kế đường dẫn lưu lượng từ bơm đến buồng lớn của xy lanh để thực hiện hành trình ép Prefill valve Nhằm mục đích cấp dầu cho buồng lớn của xy lanh khi thực hiện hành trình ép, van logic (4) được sử A Y3 4.4 3.1 Y2 dụng. Khi van phân phối (4.1) ở vị 4.1 P T trí nghỉ (cuộn dây Y3 chưa được 4.2 T A P cấp nguồn), van logic (4) đóng. Van 4.5 4.3 B B A cũng đóng được nhờ van hoặc 2 A 4 (OR) (4.2) và đường điều khiền A B 3 (4.4). Lổ (4.5) quyết định thời gian Y5 đóng của van logic (4). Nhờ van 1.1 P A OR (4.2) mà van logic (4) chỉ có thể A B T B 1 mở cho dầu đi từ A sang B nhưng M không bao giờ cho phép dầu đi 1.2 theo hướng ngược lại từ B sang A. Cennitec le the truyen CATRIDGE VALVE Bước 5 Chắc chắn đóng van (2) trong lúc xy lanh đang đi ra Nhằm để đảm bảo van (2) được Prefill valve chắc chắn đóng khi xy lanh đang đi ra van (2.1) và van (2.2) được sử A Y3 4.4 3.1 dụng. Để xy lanh có thể trở về, cuộn Y2 4.1 P T 4.2 dây Y1 cần phải được cấp điện. 2.3 T 2.2 A P Đường điều khiển (2.3) khi đó có áp 4.5 Y1 4.3 B B A suất bằng 0. Bây giờ lưu lượng có 2 2.1 A 4 thể đi từ A sang B nhưng không đi A B 3 được từ B sang A. Y5 1.1 P A A B T B 1 M 1.2 Cennitec le the truyen CATRIDGE VALVE Bước 6 Hạ xy lanh (Nhanh) Đường dẫn lưu lượng từ bơm Prefill valve đến buồng lớn của xy lanh đã được hình thành ở bước 4. Tuy A nhiên, để xy lanh có thể hạ Y3 5.1 4.4 3.1 A Y2 xuống thì buồng nhỏ của xy lanh Y4 4.1 P T 4.2 2.3 T phải được nối với bể chứa dầu. P T 2.2 A P A 4.5 Cùng lúc đó, vận tốc của xy lanh Y1 4.3 A B B A 2 2.1 P phải được kiểm soát có nghĩa là A T 5 B 4 lưu lượng thóat từ buồng nhỏ A B 3 của xy lanh phải qua bộ điều Y5 chỉnh lưu lượng. Điều này có 1.1 P A A thể thực hiện bằng van logic (5). B T B 1 Khi cuộn dây Y4 được cấp M 1.2 nguồn, buồng lò xo của van (5) có áp suất bằng 0, cho phép lưu lượng đi được từ A sang B. Cennitec le the truyen CATRIDGE VALVE Bước 7 Hạ xy lanh với vận tốc chậm, cân bằng tải và giảm tốc Khi van (5.1) họat động tại vị trí nghỉ, van (5) đóng lại. Cùng lúc Prefill valve đó, van logic (6) bắt đầu mở. Nhờ van giới hạn áp suất (6.2) A mà van logic (6) hoạt động Y3 5.1 4.4 3.1 A Y2 giống như van cân bằng tải. Giá Y4 4.1 P T 4.2 2.3 T P T 2.2 trị điều chỉnh cho van (6.2) được 6.3 A P A 4.5 tính tòan dựa trên áp suất gây Y1 4.3 A B 2.1 P B A 6.2 2 A T ra bởi tải tại buồng nhỏ của xy 5 B 4 A B 3 lanh. Để an tòan trong quá trình A 6 ép, van giới hạn áp suất (6.3) B Y5 6.1 1.1 được sử dụng. Áp suất tại P A A B T buồng nhỏ của xy lanh ở giai B 1 M đọan này không bao giờ vượt 1.2 qua giá trị của van (6.3). Giá trị cài cho van (6.3) phải cao hơn giá trị cài cho van (6.2). Cennitec le the truyen CATRIDGE VALVE Bước 8 Bảo vệ hệ thống trước áp suất trả về 6.4 Prefill valve Nhằm để bảo vệ hệ thống trước 7 áp suất trả về, van giới hạn áp suất (7) được sử dụng. Giá trị cài A Y3 5.1 4.4 3.1 cho van này cao hơn 10% so với A Y2 Y4 4.1 P T áp suất cực đại. 4.2 2.3 T P T 2.2 6.3 A P Để đảm bảo chắc chắn rằng van A 4.5 4.3 Y1 (5) và (6) luôn đóng khi dừng hệ A B 2.1 P B A 6.2 2 A T 5 B 8 4 thống, ngõ ra T của các van này A B 3 phải được nối chung về bể chứa A 6 dầu. Điều này được thực hiện B Y5 6.1 1.1 nhờ van (4.1) và đường điều P A A B T khiển (6.4). B 1 M 1.2 Cennitec le the truyen CATRIDGE VALVE Khi van (4.1) ở vị trí khởi hành (khi xy lanh trở về hoặc xả nén) 6.4 Prefill valve các van giới hạn áp suất này bị 7 khóa nhờ áp suất của đường A điều khiển (6.4). Các van logic Y3 5.1 4.4 3.1 A Y2 (5) và (6) ở trạng thái đóng. Khi Y4 4.1 P T 4.2 2.3 T P T 2.2 cuộn Y3 được cấp điện, trường 6.3 A P A 4.5 4.3 hợp này xy lanh hạ xuống, Y1 A B 2.1 P B A 6.2 2 đường điều khiển (6.4) được nối A T 5 B 8 4 A B 3 với bể chứa dầu qua van (4.1). A 6 Các van (6.2) và (6.3) hoạt động. B Y5 6.1 1.1 Van một chiều (8) đảm bảo rằng P A A B điều này luôn xảy ra khi áp suất T B 1 M của hệ thống giảm do hệ thống 1.2 xả tải qua van logic (1). Cennitec le the truyen CATRIDGE VALVE 6.4 Prefill valve 7 Bảng chức năng A Y3 Chức năng Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 X 5.1 4.4 3.1 A Y2 Y4 4.1 P T 4.2 Xuống nhanh 2.3 T P T 2.2 6.3 A P A 4.5 4.3 Y1 Ép A B 2.1 P B A 6.2 2 A T 5 B 8 4 A B 3 Xả áp suất nén A 6 B Y5 6.1 Đi lên 1.1 P A A B X : cửa điều khiển của van prefill T B 1 M 1.2 Cennitec le the truyen CATRIDGE VALVE Máy nâng hàng Hình 3.92 trình bày hệ thống thủy lực của một máy nâng hàng. Lý do dùng van logic ở đây là 24 bar thiết bị yêu cần nhỏ gọn 2.1 1.1 A B nhưng có lưu lượng làm A B 3.1 a việc lớn để đáp ứng yêu a P T b P T cầu vận hành nhanh 6 5 X X của máy. Lưu lượng các X 3.0 1.0 máy nâng này dao động B B 2.0 B từ 50 l/min đến 1900 A A 4 A l/min. P Lưu lượng được cấp bởi bơm có lưu lượng riêng thay đổi được. Cennitec le the truyen CATRIDGE VALVE Khi bơm bắt đầu cung cấp lưu lượng, áp suất xuất hiện tại cửa A của các van logic (1.0) và (3.0). Đồng thời lúc đó, áp suất cũng xuất hiện trong các đường điều khiển, van một chiều (4) và van 24 bar phối (1.1) đến cửa T của van giới 2.1 hạn áp suất (2.1). Áp suất cũng 1.1 A B A B 3.1 qua van (1.1) (P đến B) đến buồng a a P T b P T lò xo của van (1.0) và qua van 6 5 X X X 3.0 (1.1) (P đến A) đến buồng lò xo 1.0 B B của van (3.0). Cả hai van logic đều 2.0 B A A 4 A khóa dầu từ hướng A đến B. Áp P suất trong buồng xy lanh tạo ra bởi trọng lượng của tải giữ các van logic trong trạng thái đóng nhờ đường điều khiển (6). Cennitec le the truyen CATRIDGE VALVE Khi cuộn dây của van (1.1) được cấp nguồn. Áp suất điều khiển đi qua van (1.1) (P đến B) đến cửa X của van (1.0) làm cho van này tiếp tục đóng. Mặt khác, buồng lò xo của van logic (3.0) và cửa T của 24 bar van (2.1) được nối về bể chứa. 2.1 1.1 A B Lưu lượng đi từ cửa A sang cửa B A B 3.1 a của van logic (3.0) đến buồng trên a P T b P T 6 5 X X của xy lanh. Khi đó xy lanh hạ tải. X 3.0 1.0 Dầu thoát ra từ buồng lớn của xy B B 2.0 B lanh đi qua van logic (2.0) để về A A 4 A bể chứa dầu. Van giới hạn áp suất P (2.1) được cài ở giá trị 24 bar có nhiệm vụ ngăn không cho tải rơi tự do (cân bằng tải). Cennitec le the truyen CATRIDGE VALVE Để nâng tải, các cuộn dây a của van (3.1) và b của van (1.1) phải được cấp điện. Van giới hạn áp suất (2.1) bị khóa. Cùng thời gian này, buồng lò xo của van (1.0) được xả tải. Lưu lượng từ bơm đi từ cửa A sang cửa B của van (1.0) vào 24 bar buồng lớn của xy lanh. Van logic (2.0) 2.1 1.1 A B A B 3.1 đang được đóng lại. Xy lanh duỗi ra để a a P T b P T thực hiện hành trình nâng tải. Lưu lượng 6 5 X X X 3.0 thoát ra từ buồng nhỏ của xy lanh đi qua 1.0 B B 2.0 B cửa B đến cửa A của van logic (3.0) để A A 4 A nhập cùng vào lưu lượng của bơm P nhằm tăng vận tốc làm việc của xy lanh. Dạng kết nối này còn được gọi là kết nối tái sinh sẽ được trình bày chi tiết trong chương 5. Cennitec CENNITEC www.themegallery.com