ĐIỀU KHIỂN KHÍ NÉN & THỦY LỰC
Chương 5 – Các phần tử điều khiển – điều chỉnh CHƯƠNG V CÁC PHẦN TỬ
ĐIỀU KHIỂN - ĐIỀU CHỈNH



Trong hệ thống điều khiển khí nén – thủy lực, ngoài cơ cấu biến đổi năng lượng,
phần tử đưa tín hiệu và xử lý tín hiệu ra, còn có nhiều cơ cấu điều khiển và điều chỉnh làm
các nhiệm vụ khác nhau. Tùy thuộc vào nhiệm vụ của hệ thống mà các cơ cấu này chia ra
làm 3 loại chủ yếu:
 Cơ cấu chỉnh áp
 Cơ cấu chỉnh lưu lượng
 Cơ cấu chỉnh hướng

5.1. CƠ CẤU CHỈNH ÁP
Cơ cấu chỉnh áp dùng để điều chỉnh áp suất, có thể cố đònh hoặc tăng hoặc giảm trò
số áp suất trong hệ thống truyền động khí nén – thủy lực. Cơ cấu chỉnh áp có các loại phần
tử sau:

5.1.1. Van an toàn
Van an toàn có nhiệm vụ giữ áp suất lớn nhất mà hệ thống có thể tải. Khi áp suất
lớn hơn áp suất chó phép của hệ thống thì dòng áp suất lưu chất sẽ thắng lực lò xo, và lưu
chất sẽ theo cửa T ra ngoài không khí nếu là khí nén, còn là dầu thì sẽ chảy về lại thùng
chứa dầu (hình 5.1).
P
2
1
P
Kí hiệu
Hình 5.3 Van giảm áp
5.1.4. Rơle áp suất.
Rơle áp suất thường dùng trong hệ thống khí nén – thủy lực của các máy tự động
và bán tự động. Phần tử này được dùng như là một cơ cấu phòng quá tải, tức là có nhiệm
vụ đóng hoặc mở các công tắc điện, khi áp suất trong hệ thống vượt quá giới hạn nhất đònh
và do đó làm ngưng hoạt động của hệ thống. Vì đặc điểm đó nên phạm vi sử dụng của rơle
áp suất được dùng rất rộng rãi, nhất là trong phạm vi điều khiển.
Nguyên lý hoạt động, cấu tạo và kí hiệu của rơle áp suất mô tả ở hình 5.4.
Trong hệ thống điều khiển điện - khí nén, rơle áp suất có thể coi là phần tử chuyển
đổi tín hiệu khí nén – điện. Trong thủy lực nó là pầhn tử chuyển đổi tín hiệu dầu – điện.

Lưu lượng chảy qua một khe hở có tiết diện chảy
là A
x
và hiệu áp: ∆p = p
2
– p
3
được tính theo công thức:
Hình 5.5

Đối với dầu:
.2 p∆
1
.
ρ
µ
AQ
x
=
(5.1)
Đối với khí nén:
1
.2
..
ρ
µε
p
AQ
x
∆

Van tiết lưu có tiết diện thay đổi điều chỉnh dòng lưu lượng qua van. Hình 5.7 mô tả
nguyên lý hoạt động và kí hiệu van tiết lưu có tiết diện thay đổi, tiết lưu được cả hai chiều,
dòng lưu chất đi từ A qua B và ngược lại.
B 60
Kí hiệu
Hình 5.7 Van tiết lưu 2 chiều
A B
A
x
A

Q

P
2
P
1
ĐIỀU KHIỂN KHÍ NÉN & THỦY LỰC
Điều kiện để bộ ổn tốc có thể làm việc là:
p
0
> p
1
> p
2
> p
3

và phương trình cân bằng lực trên nòng van 2 được viết như sau:
p
2
.A
k
= p

0
Kí hiệu
Hình 5.9 Bộ ổn tốc

61
ĐIỀU KHIỂN KHÍ NÉN & THỦY LỰC
Chương 5 – Các phần tử điều khiển – điều chỉnhK
F
A
F
ppp =−=∆
32
Lưu lượng chảy qua van tiết lưu, theo công thức (5.1) của van tiết lưu có thể viết:

k
F
x
gA
F
AQ
2
.
µ
=

Nếu như ta không đổi tiết diện chảy A
x

5.3.2. Van đảo chiều
Van đảo chiều là cơ cấu chỉnh hướng có nhiệm vụ điều khiển dòng năng lượng đi
qua van chủ yếu bằng cách đóng, mở hay chuyển đổi vò trí để thay đổi hướng của dòng
năng lượng. Các thành phần được mô tả ở hình 5.11.
Hình 5.10 Van một chiều
No flowFlow in
Kí hiệu 62
ĐIỀU KHIỂN KHÍ NÉN & THỦY LỰC
Chương 5 – Các phần tử điều khiển – điều chỉnh
Cửa năng lượng vào
cơ cấu chấp hành Van chỉnh
hướng
Cửa xả
Tín hiệu
tác động


63
Tay gạt
Nút bấm
Nút nhấn tổng quát
Bàn đạp
Nút nhấn có rãnh đònh vò
Lò xo
Cữ chặn bằng con lăn tác động 1 chiều
Cữ chặn bằng con lăn tác động 2 chiều
Đầu dò
ĐIỀU KHIỂN KHÍ NÉN & THỦY LỰC
Chương 5 – Các phần tử điều khiển – điều chỉnh•
Tác động bằng khí và dầu


Bằng nam châm điện và van phụ trợ
Trực tiếp
Gián tiếp bằng dòng khí – dầu vào qua van phụ
Trực tiếp bằng dòng khí – dầu ra
Trưc tiếp bằng dòng khí – dầu vào
A B
b
a
X
T
P
R
Hình 5.13 Kí hiệu van đảo chiều 64