Tất Tần Tật Thông Tin Từ A-Z Về Van Servo Thủy Lực

Van servo điều khiển bằng điện có tính linh hoạt và độ chính xác cao nhất trong tất cả các dòng van thủy lực hiện nay.  Loại van này thường xuất hiện trong các máy ép nhựa, máy CNC, thiết bị thử tải, hệ thống servo thủy lực công nghiệp, hàng không và robot tự động hóa.

Van servo là gì?

Van servo thủy lực là loại van điều khiển lưu lượng và áp suất dầu thủy lực một cách chính xác, liên tục và tỉ lệ với tín hiệu điều khiển điện.
Khác với hoặc van tỷ lệ thông thường chỉ có thể điều khiển ở mức “mở” hoặc “đóng” giới hạn, van servo có khả năng điều chỉnh vô cấp, giúp dòng chảy dầu được kiểm soát chính xác tuyệt đối.

Loại van này được coi như phiên bản nâng cấp hoàn hảo của van tỷ lệ, giúp các cơ cấu chấp hành (như xi lanh, motor thủy lực) di chuyển mượt, ổn định, không giật và không dao động, ngay cả khi yêu cầu tốc độ hoặc lực thay đổi liên tục.

Van servo thường được dùng trong các hệ thống cần độ ổn định và chính xác cao nhất, để tránh gây hỏng, lỗi sản phẩm hoặc bất kỳ vấn đề gì trong quá trình điều khiển.

Một loại van servo phổ biến hiện nay

Cấu tạo của van servo thủy lực

Van servo có cấu tạo phức tạp hơn nhiều so với van điện từ hay van tỷ lệ, một van tiêu chuẩn thường bao gồm các bộ phận chính sau:

• Thân van: Là phần khung chính của van, làm từ thép hợp kim cao cấp, chịu áp lực lớn, chống mài mòn và chịu nhiệt tốt. Trên thân van bố trí các cổng dầu như P (áp suất), T (hồi dầu), A và B (ra cơ cấu chấp hành).
• Con trượt: Là bộ phận chủ đạo điều khiển lưu lượng và hướng dòng dầu, di chuyển dựa trên tín hiệu điện từ hoặc áp suất điều khiển. Con trượt được gia công chính xác, đảm bảo độ kín khít tối đa và phản hồi nhanh nhạy với tín hiệu điều khiển.
• Bộ điều khiển: Đây là khối điều khiển trung tâm quan trọng nhất của van, nhận tín hiệu điều khiển từ PLC, máy CNC, hoặc hệ thống tự động hóa, rồi xử lý và khuếch đại tín hiệu điện đưa đến cuộn điện từ của van servo. Bộ điều khiển đồng thời nhận tín hiệu phản hồi từ cảm biến vị trí trên van hoặc từ cơ cấu chấp hành (motor, xi lanh) để so sánh – hiệu chỉnh liên tục, tạo ra chu trình điều khiển kín.
• Cơ cấu truyền động điện: Van sử dụng cuộn coil điện từ để dịch chuyển con trượt. Đây là phần giúp van nhận tín hiệu từ bộ điều khiển điện tử và chuyển thành chuyển động cơ học chính xác.
• Lò xo cân bằng: Giúp đưa con trượt về vị trí cân bằng khi ngắt tín hiệu, đồng thời cung cấp tín hiệu phản hồi vị trí con trượt cho bộ điều khiển.
• Cảm biến hoặc cơ cấu phản hồi: Hỗ trợ đo vị trí thực tế của con trượt, đảm bảo hệ thống vận hành chính xác và ổn định.
• Gioăng và phớt làm kín: Ngăn rò rỉ dầu, đảm bảo hiệu suất và độ nhạy của van
• Cổng tín hiệu phụ: Một số van có cổng dầu nhỏ để điều khiển con trượt chính, giảm lực điện cần thiết cho cơ cấu servo.

Cấu tạo bên ngoài gồm 3 phần chính là thân van, servo và bộ điều khiển

Xem thêm:

 

Nguyên lý hoạt động của van servo

Van servo hoạt động theo nguyên tắc phản hồi kín vòng điều khiển điện – thủy lực, nguyên lý hoạt động như sau:

• Bộ điều khiển (PLC hoặc bộ điều khiển servo) gửi tín hiệu điện đầu vào đến cuộn coil của van servo.
• Cuộn coil tạo ra lực điện từ rất nhỏ, điều khiển con trượt dịch chuyển.
• Sự dịch chuyển nhỏ này tạo ra sự chênh lệch áp suất ở hai bên con trượt chính, khiến con trượt chính di chuyển theo.
• Dầu thủy lực được phân phối chính xác đến các cửa làm việc A và B, điều khiển xi lanh hoặc motor thủy lực di chuyển theo yêu cầu.
• Cảm biến phản hồi gửi tín hiệu vị trí con trượt về bộ điều khiển để hiệu chỉnh liên tục, đảm bảo con trượt luôn ở đúng vị trí mong muốn.
   

Nhờ hệ thống phản hồi khép kín này, van servo có độ nhạy và độ chính xác cực cao, sai số thường chỉ ±0.1% đến ±0.3%.

Nguyên lý hoạt động của van servo

Xem thêm: 

 

Ứng dụng của van servo thủy lực

Van servo được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp yêu cầu điều khiển chính xác, phản hồi nhanh và ổn định lâu dài, bao gồm:

• Máy ép nhựa, máy đùn, máy dập kim loại: giúp kiểm soát tốc độ, lực ép, vị trí piston cực kỳ ổn định, tiết kiệm năng lượng.
• Máy CNC, trung tâm gia công, máy cắt dây: điều khiển vị trí chính xác tới từng micromet.
• Hệ thống servo thủy lực công nghiệp: điều khiển các cơ cấu chấp hành trong dây chuyền tự động hóa.
• Thiết bị thử tải, kiểm định, test bench: giúp duy trì tải hoặc áp suất ở mức chính xác theo yêu cầu.
• Ngành hàng không, quốc phòng, năng lượng: dùng trong mô phỏng, điều khiển robot hoặc thử nghiệm thiết bị cao cấp.

3 thương hiệu van servo thủy lực hàng đầu hiện nay

1. Rexroth (Đức)

Rexroth là thương hiệu dẫn đầu thế giới trong công nghệ servo thủy lực. Tuy giá thành khá cao, nhưng có thể nói, van servo Rexroth đạt chất lượng vượt trội hơn so với các dòng van cùng loại trên thị trường.
Nổi tiếng với độ chính xác cực cao, phản hồi nhanh, tuổi thọ dài và khả năng làm việc ổn định trong môi trường khắc nghiệt, dòng van Rexroth được ưa chuộng trên tất cả các hệ thống máy móc phức tạp trong tất cả các ngành công nghiệp trên toàn cầu.
Các dòng van phổ biến có thể kể tới như 4WS2EM, 4WRD, 4WRPEH, 4WRKE... được sử dụng rộng rãi trong máy ép nhựa, servo press, test bench, robot công nghiệp.

Một số dòng van nổi tiếng từ Rexroth

2. Moog (Mỹ)

Moog là thương hiệu nổi tiếng về các giải pháp servo điện – thủy lực, đặc biệt trong hàng không và điều khiển chuyển động chính xác.
Van servo Moog có độ tuyến tính, độ nhạy và khả năng phản hồi cực nhanh, được sử dụng trong hệ thống thử tải, máy bay, mô phỏng chuyển động, máy ép chính xác cao.

3. Parker (Mỹ)

Parker, một thương hiệu đến từ Mỹ, khá nổi tiếng với các sản phẩm bơm, van thủy lực có thiết kế tương tự như các dòng sản phẩm từ Rexroth. Hiện Parker cũng đang cung cấp đa dạng các dòng van servo và van tỷ lệ cao cấp, có độ ổn định và tuổi thọ cao.
Van servo Parker được đánh giá tốt về độ bền cơ học, dễ bảo trì và tương thích với nhiều hệ thống điều khiển công nghiệp hiện đại.

Địa chỉ mua bán, sửa chữa và thu cũ đổi mới van servo

Van servo khá đắt. Trung bình 1 chiếc van có thể có giá từ chục triệu đến hàng trăm triệu đồng. Vì vậy, khi mua hàng, hãy chọn những đơn vị phân phối chính hãng để đảm bảo an toàn, chất lượng, chính sách bảo hành từ hãng và dịch vụ đi kèm từ đại lý.

Công ty Kỹ thuật Nam Hải đã có hơn 20 năm hoạt động trong ngành thủy lực, chuyên cung cấp vật tư sản phẩm chính hãng, dịch vụ bảo trì sửa chữa và thiết kế chế tạo máy móc thủy lực theo yêu cầu. Hiện Nam Hải đang phân phối đa dạng các dòng van servo từ thương hiệu Rexroth, Đức.

Mua hàng tại Nam Hải, khách hàng không chỉ được hưởng mức giá vô cùng cạnh tranh mà còn được hưởng các chính sách đi kèm số 1 hiện nay trên thị trường: 

• Hiệu chỉnh và lắp đặt tận nơi theo yêu cầu, 
• Tặng kèm gói bảo hành nhanh đi kèm theo gói bảo hành từ hãng.
• Hỗ trợ kỹ thuật trọn đời
• Cung cấp dịch vụ sửa chữa, phục hồi, làm mới van servo, thay coil, thay cảm biến phản hồi, làm sạch pilot, cân chỉnh lại vị trí trượt.
• Thu cũ đổi mới van servo – tiết kiệm chi phí, có bảo hành đầy đủ.

Đội ngũ kỹ sư Nam Hải được đào tạo chính quy và có nhiều năm kinh nghiệm trong lĩnh vực servo thủy lực. Ngoài ra, Công ty còn trang bị đầy đủ các thiết bị kiểm tra, test bench hiện đại theo tiêu chuẩn châu Âu, giúp sẵn sàng hỗ trợ khách hàng tận nơi khi cần thiết.