Khi làm việc với hệ thống thủy lực, việc kiểm soát hướng dòng chảy là điều cần thiết để đảm bảo an toàn và hiệu quả. Van mực Bosch Rexroth M-SR đóng vai trò là van một chiều đáng tin cậy cho phép chất lỏng chảy theo một hướng đồng thời chặn hoàn toàn dòng chảy ngược. Thành phần này đã trở thành lựa chọn tiêu chuẩn trong các ứng dụng thủy lực công nghiệp do thiết kế nhỏ gọn và hiệu suất không bị rò rỉ.
Van hộp mực M-SR là gì
Van hộp mực M-SR là loại van một chiều thủy lực dạng vít được sản xuất bởi Bosch Rexroth, một trong những công ty hàng đầu về công nghệ thủy lực. Van hộp mực M-SR này thuộc dòng 1X và sử dụng thiết kế hình con rối để kiểm soát dòng chất lỏng. Van lắp trực tiếp vào khối đa dạng, giúp tiết kiệm không gian so với các loại van gắn trên đường truyền thống.
Hoạt động cơ bản rất đơn giản. Khi chất lỏng thủy lực đẩy vào van theo hướng thuận với áp suất đủ lớn, con rối sẽ mở ra và cho phép dòng chảy. Khi áp suất đến từ hướng ngược lại, con rối sẽ bịt chặt vào chỗ ngồi của nó, ngăn chặn mọi dòng chảy ngược. Việc bịt kín kim loại với kim loại này tạo ra sự đóng kín không rò rỉ giúp duy trì áp suất hệ thống mà không bị suy giảm theo thời gian.
Van hộp mực M-SR có hai loại lắp đặt: van góc KE cho đường dẫn dòng chảy 90 độ và van nội tuyến KD cho đường dẫn dòng chảy thẳng. Tính linh hoạt này giúp các kỹ sư thiết kế các mạch thủy lực nhỏ gọn phù hợp với không gian hạn chế.
Thông số kỹ thuật và phạm vi kích thước
Van hộp mực M-SR có sẵn bảy kích cỡ danh nghĩa, được chỉ định là NG 6 đến NG 30. Mỗi kích thước xử lý tốc độ dòng chảy và mức áp suất khác nhau tùy thuộc vào yêu cầu ứng dụng.
Đối với các hệ thống nhỏ hơn, tay cầm van hộp mực NG 6 M-SR chảy tới 6 lít mỗi phút và hoạt động ở áp suất lên tới 420 bar. Khi kích thước tăng lên, khả năng lưu lượng tăng lên đáng kể. Phiên bản NG 10 quản lý 50 lít mỗi phút, trong khi NG 15 có thể xử lý 120 lít mỗi phút. Kích thước tiêu chuẩn lớn nhất, NG 30, có thể chịu được lưu lượng lên tới 400 lít mỗi phút, mặc dù mức áp suất tối đa của nó giảm xuống 250 bar.
Áp suất nứt, là áp suất tối thiểu cần thiết để mở van, dao động từ 0 (đối với phiên bản không có lò xo) đến 5 bar. Hầu hết các ứng dụng đều sử dụng lò xo 0,5 bar tiêu chuẩn, mang lại khả năng bịt kín đáng tin cậy đồng thời mở dễ dàng khi dòng chảy thuận bắt đầu. Áp suất nứt cao hơn như 1,5 bar hoặc 3 bar có sẵn cho các hệ thống cần lực bịt kín ngược mạnh hơn.
Phạm vi nhiệt độ hoạt động phụ thuộc vào vật liệu bịt kín. Phớt NBR tiêu chuẩn hoạt động từ âm 30 độ C đến dương 80 độ C. Đối với các ứng dụng chịu nhiệt độ cao hoặc kháng hóa chất, phớt FKM mở rộng giới hạn trên đồng thời thu hẹp phạm vi nhiệt độ lạnh một chút.
Van mực M-SR hoạt động với nhiều chất lỏng thủy lực khác nhau bao gồm dầu khoáng, chất lỏng phân hủy sinh học và các tùy chọn chống cháy. Khi sử dụng chất lỏng gốc nước, nhiệt độ vận hành phải ở dưới 60 độ C để duy trì tuổi thọ của phớt.
Yêu cầu lắp đặt và chi tiết lắp đặt
Việc lắp đặt van hộp mực M-SR đòi hỏi phải chú ý đến một số thông số kỹ thuật về kích thước và bề mặt. Chiều dài thân van thay đổi tùy theo kích thước, từ 33,3 mm đối với NG 6 đến 83,3 mm đối với NG 30, với dung sai âm là 0,1 mm. Khoang lắp đặt tuân theo tiêu chuẩn ZN 10001, đảm bảo khả năng tương thích với các khối đa dạng được thiết kế phù hợp.
Mỗi kích thước yêu cầu một phích cắm ren cụ thể để bịt kín khoang. Ví dụ, van hộp mực NG 10 M-SR sử dụng số bộ phận R913011603, có lỗ khoan đường kính 18 mm và ren ống G 1/2. Phiên bản NG 20 sử dụng phích cắm lớn hơn với lỗ khoan 30 mm và ren G 1. Các phích cắm này phải được bôi dầu nhẹ trước khi lắp đặt để tránh bị mòn và đảm bảo bịt kín thích hợp.
Bề mặt hoàn thiện quan trọng cho hoạt động đáng tin cậy. Các bề mặt bịt kín phải có giá trị độ nhám trong khoảng từ Rz 8 đến Rz 16. Van có thể lắp theo bất kỳ hướng nào, tuy nhiên việc tránh các túi khí trong mạch giúp ngăn chặn hiện tượng xâm thực và tiếng ồn.
Đối với các ứng dụng áp suất cao trên 350 bar, việc sử dụng bộ khóa ren Loctite 243 cho các ren phích cắm sẽ tăng cường khả năng bảo vệ chống lỏng do rung. Van hộp mực M-SR duy trì công suất áp suất định mức khi được lắp đặt chính xác với các giá trị mô-men xoắn thích hợp.
Đặc tính hiệu suất và đường cong dòng chảy
Hiểu cách hoạt động của van hộp mực M-SR trong các điều kiện khác nhau giúp các kỹ sư chọn đúng kích cỡ và lò xo. Mối quan hệ giữa tốc độ dòng chảy và độ giảm áp suất tuân theo một đường cong phi tuyến thay đổi tùy theo kích thước van và cài đặt áp suất nứt.
Lấy van hộp mực NG 15 M-SR làm ví dụ, khi chảy 100 lít mỗi phút với lò xo 0,5 bar, độ sụt áp trên van đo được khoảng 0,8 bar. Khi lưu lượng tăng lên, độ giảm áp suất tăng nhanh hơn do vận tốc qua lỗ van tăng lên. Ở mức 120 lít mỗi phút, mức giảm áp suất đạt khoảng 1,2 bar.
Đối với các van lớn hơn như NG 30, độ giảm áp vẫn thấp hơn ở tốc độ dòng chảy tương đương do diện tích dòng chảy lớn hơn. Ở tốc độ 400 lít mỗi phút, van hộp mực NG 30 M-SR cho thấy mức giảm áp suất khoảng 10 bar, mức này có thể chấp nhận được trong hầu hết các mạch lưu lượng cao.
Các đường cong hiệu suất này giả định việc sử dụng dầu thủy lực HLP 46 ở 40 độ C. Sự thay đổi độ nhớt ảnh hưởng đến sự giảm áp suất, chất lỏng dày hơn tạo ra lực cản cao hơn. Van xử lý độ nhớt từ 2,8 đến 500 mm vuông mỗi giây, mặc dù hiệu suất ngoài phạm vi thông thường cần được xác minh cho các ứng dụng cụ thể.
Hiệu suất niêm phong ngược về cơ bản là hoàn hảo. Khi áp lực tác động ngược với hướng đóng, miếng đệm sẽ ngồi chắc chắn và ngăn ngừa rò rỉ. Đặc tính kín khít này làm cho van mực M-SR thích hợp để giữ áp suất trong xi lanh hoặc ngăn dòng chảy ngược trong mạch bơm.
Các ứng dụng và trường hợp sử dụng phổ biến
Van hộp mực M-SR được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp yêu cầu chức năng van một chiều đáng tin cậy. Trong sản xuất ô tô, các van này bảo vệ bệ thử hộp số và mạch hệ thống phanh. Một hệ thống lắp đặt điển hình có thể sử dụng van hộp mực NG 20 M-SR trong mạch thử nghiệm truyền dẫn có lưu lượng 200 lít mỗi phút, trong đó việc ngăn dòng chảy ngược đảm bảo kết quả thử nghiệm chính xác và bảo vệ thiết bị đắt tiền.
Máy đóng gói dựa vào vị trí xi lanh chính xác và van hộp mực M-SR ngăn chặn sự trôi tải bằng cách chặn dòng chảy ngược khi van định hướng ở tâm. Ứng dụng này thường sử dụng kích thước nhỏ hơn như NG 10 hoặc NG 15, phù hợp với yêu cầu về dòng chảy của xi lanh.
Thiết bị y tế và dược phẩm yêu cầu vận hành sạch sẽ mà không có nguy cơ ô nhiễm. Thiết kế hộp mực kín của van M-SR giúp loại bỏ các đường rò rỉ bên ngoài có thể gây ra chất gây ô nhiễm. Các hệ thống này thường hoạt động ở áp suất vừa phải trong đó mức định mức 420 bar mang lại mức an toàn dồi dào.
Máy công cụ công nghiệp sử dụng van mực M-SR trong mạch chuyển tiếp máy bơm và các ứng dụng giữ tải xi lanh. Việc lắp đặt nhỏ gọn giúp tiết kiệm không gian bảng điều khiển đồng thời mang lại hiệu suất đáng tin cậy trong môi trường sản xuất đòi hỏi khắt khe. Thiết bị xây dựng và hệ thống điều khiển cao độ tuabin gió cũng kết hợp các van này để có khả năng chịu áp suất cao mạnh mẽ.
Tính linh hoạt của van hộp mực M-SR đến từ hoạt động đơn giản và nhiều kích cỡ khác nhau. Các kỹ sư có thể chỉ định sự kết hợp chính xác giữa kích thước, áp suất nứt và vật liệu bịt kín để phù hợp với yêu cầu cụ thể của họ.
Cân nhắc bảo trì và tuổi thọ dịch vụ
Một ưu điểm của van hộp mực M-SR là tuổi thọ dài với mức bảo trì tối thiểu. Bosch Rexroth đánh giá thời gian trung bình xảy ra hư hỏng nguy hiểm là 150 năm trong điều kiện vận hành bình thường, nghĩa là về cơ bản hầu hết hệ thống lắp đặt đều không cần bảo trì.
Yêu cầu dịch vụ chính liên quan đến việc duy trì độ sạch của chất lỏng thích hợp. Van yêu cầu lọc 20 micromet hoặc mịn hơn để ngăn ngừa ô nhiễm hạt có thể làm hỏng bề mặt bịt kín. Tuân theo mức độ sạch ISO 4406 20/18/15 đảm bảo hoạt động đáng tin cậy và tuổi thọ tối đa.
Nút ren để bịt kín khoang được coi là một bộ phận dễ bị mòn, mặc dù hiếm khi cần thay thế trừ khi van được tháo ra và lắp lại nhiều lần. Các phích cắm thay thế có sẵn riêng biệt sử dụng cùng số bộ phận được liệt kê cho lần lắp đặt ban đầu.
Khi vận hành van mực M-SR trong môi trường khắc nghiệt với nhiệt độ cao, chất lỏng mạnh hoặc ô nhiễm nặng, khoảng thời gian kiểm tra phải được rút ngắn so với giả định tiêu chuẩn. Giám sát rò rỉ bên ngoài xung quanh phích cắm có ren và kiểm tra áp suất hệ thống định kỳ giúp phát hiện các sự cố tiềm ẩn trước khi hỏng hóc.
Thiết kế hộp mực kín bảo vệ các bộ phận bên trong khỏi sự tiếp xúc với môi trường, góp phần mang lại độ tin cậy tuyệt vời. Không giống như các van kiểm tra bên ngoài có thể bị ăn mòn hoặc hư hỏng vật lý, van M-SR được bảo vệ bên trong khối đa tạp.
So sánh các lựa chọn thay thế và sản phẩm tương thích
Mặc dù van hộp mực Bosch Rexroth M-SR đặt ra tiêu chuẩn cho hiệu suất của van một chiều áp suất cao nhưng vẫn có một số lựa chọn thay thế trên thị trường. Hiểu được sự khác biệt sẽ giúp đưa ra các quyết định tìm nguồn cung ứng và các câu hỏi về khả năng tương thích.
Hydac cung cấp dòng van một chiều hộp mực CSBN có kiểu lắp vít tương tự nhưng thường được định mức ở mức 350 bar thay vì 420 bar. Các van này có giá thấp hơn một chút trong khi vẫn mang lại hiệu suất tương đương trong các ứng dụng không yêu cầu mức áp suất tối đa. Parker sản xuất dòng D1VW, bao gồm các tùy chọn giám sát điện tử cho các hệ thống cần phản hồi về trạng thái van.
Một số nhà sản xuất ở Trung Quốc sản xuất van hộp mực tương thích với thông số kỹ thuật M-SR. Các công ty như Huade và Hengli sản xuất van phù hợp với đặc điểm kích thước và hiệu suất ở mức giá thấp hơn. Những lựa chọn thay thế này có thể hoạt động tốt trong các ứng dụng không quan trọng hoặc khi có hạn chế về ngân sách. Việc xem xét quan trọng là xác minh rằng nhà sản xuất duy trì kiểm soát chất lượng phù hợp và cung cấp tài liệu chứng nhận ISO.
Khi lựa chọn giữa van hộp mực M-SR chính hãng của Bosch Rexroth và các lựa chọn thay thế tương thích, hãy xem xét mức độ quan trọng của ứng dụng, mức chứng nhận bắt buộc và tính sẵn có của hỗ trợ tại địa phương. Những hệ thống quan trọng không thể chịu đựng được sự cố nên sử dụng thiết bị gốc. Các ứng dụng ít đòi hỏi hơn có thể chấp nhận các sản phẩm tương thích để giảm chi phí.
Nơi mua hàng và thông tin giá cả
Van hộp mực M-SR có sẵn thông qua nhiều kênh tùy thuộc vào yêu cầu về vị trí và số lượng của bạn. Bosch Rexroth vận hành một cửa hàng trực tuyến chính thức tại [store.boschrexroth.com](http://store.boschrexroth.com/), nơi các cấu hình tiêu chuẩn sẽ được giao hàng trong vòng một đến ba ngày. Số bộ phận tuân theo một định dạng cụ thể, chẳng hạn như R900350797 cho van góc NG 30 KE với lò xo 0,5 bar.
Các nhà phân phối được ủy quyền như BuyRexroth cung cấp van mực M-SR với giá cả minh bạch và các tùy chọn vận chuyển trên toàn thế giới. Những nhà phân phối này thường có sẵn các kích thước phổ biến và có thể đặt hàng các cấu hình đặc biệt trực tiếp từ nhà máy. Thời gian thực hiện các bộ phận tiêu chuẩn thường ngắn, trong khi các thông số kỹ thuật tùy chỉnh có thể cần vài tuần.
Giá cả thay đổi đáng kể theo kích thước và cấu hình van. Kích thước nhỏ hơn như NG 6 thường có giá từ 50 đến 80 đô la, trong khi van NG 30 lớn có thể đạt tới 200 đô la trở lên. Các lựa chọn thay thế tương thích từ các nhà sản xuất Trung Quốc có thể có giá thấp hơn từ 20 đến 40%, mặc dù số lượng đặt hàng tối thiểu có thể cao hơn mức ưu tiên dành cho các dự án nhỏ.
Đối với các ứng dụng chuyên dụng yêu cầu phớt FKM hoặc áp suất nứt không đạt tiêu chuẩn, việc yêu cầu báo giá trực tiếp từ nhà phân phối hoặc nhà sản xuất thường mang lại kết quả tốt nhất. Hỗ trợ kỹ thuật có thể giúp xác nhận rằng cấu hình van hộp mực M-SR đã chọn phù hợp với yêu cầu ứng dụng trước khi mua.
Cân nhắc thiết kế để tích hợp hệ thống
Việc tích hợp van hộp mực M-SR vào hệ thống thủy lực đòi hỏi phải chú ý cẩn thận đến thiết kế ống góp và bố trí mạch. Van lắp vào một khoang tiêu chuẩn phải được gia công theo kích thước chính xác. Làm việc với các nhà cung cấp đa dạng tuân theo tiêu chuẩn ZN 10001 để đảm bảo sự phù hợp và hiệu suất phù hợp.
Hướng dòng chảy qua van hộp mực M-SR phải phù hợp với thiết kế mạch điện. Mũi tên trên thân van hoặc ký hiệu danh mục chỉ hướng dòng chảy tự do. Việc lắp van lùi sẽ chặn toàn bộ dòng chảy, vì vậy việc xác minh trong quá trình lắp ráp là rất quan trọng. Một số kỹ sư đánh dấu khối đa tạp bằng mũi tên chỉ hướng dòng chảy để tránh lỗi lắp đặt.
Tính toán giảm áp suất phải tính đến đặc tính của van ở tốc độ dòng chảy dự kiến. Mặc dù mức giảm áp suất qua van hộp mực M-SR thường nhỏ so với các hạn chế mạch khác, nhưng các ứng dụng dòng chảy cao được hưởng lợi từ việc chọn kích thước lớn hơn tiếp theo để giảm thiểu tổn thất năng lượng và sinh nhiệt.
Việc lựa chọn áp suất nứt ảnh hưởng đến cả lực cản dòng chảy thuận và lực bịt kín ngược. Các ứng dụng cần lực cản về phía trước tối thiểu nên sử dụng áp suất nứt thấp hơn như 0,2 bar hoặc thậm chí là phiên bản không có lò xo. Các hệ thống phải chịu áp lực chống lại các tải trọng khác nhau sẽ được hưởng lợi từ áp suất nứt cao hơn mang lại khả năng bịt kín chắc chắn hơn.
Chu kỳ nhiệt độ và khả năng tương thích của chất lỏng phải được xác minh trong giai đoạn thiết kế. Nếu hệ thống gặp nhiệt độ quá cao hoặc sử dụng chất lỏng đặc biệt, việc xác nhận khả năng tương thích của vật liệu bịt kín sẽ ngăn ngừa hỏng hóc sớm. Tùy chọn con dấu FKM mở rộng khả năng kháng hóa chất cho các ứng dụng liên quan đến chất phụ gia mạnh hoặc nhiệt độ cao.
Phần kết luận
Van hộp mực Bosch Rexroth M-SR cung cấp chức năng van một chiều đáng tin cậy trong một gói nhỏ gọn phù hợp với hệ thống thủy lực áp suất cao. Thiết kế hộp mực vít giúp đơn giản hóa việc lắp đặt đồng thời loại bỏ các đường dẫn rò rỉ bên ngoài. Phạm vi kích thước từ NG 6 đến NG 30 đáp ứng các yêu cầu về dòng chảy từ xi lanh nhỏ đến mạch công nghiệp lớn.
Việc chọn cấu hình van M-SR phù hợp bao gồm việc khớp kích thước van với yêu cầu về dòng chảy, chọn áp suất bẻ khóa thích hợp cho ứng dụng và xác minh tính tương thích của phốt với các điều kiện vận hành. Tuổi thọ sử dụng tuyệt vời và yêu cầu bảo trì tối thiểu làm cho loại van này trở thành sự lựa chọn tiết kiệm chi phí trong suốt vòng đời của hệ thống.
Cho dù thiết kế mạch thủy lực mới hay thay thế các bộ phận hiện có, việc hiểu rõ khả năng và yêu cầu lắp đặt của van hộp mực M-SR sẽ giúp đảm bảo triển khai thành công. Tính khả dụng rộng rãi và lịch sử ứng dụng rộng rãi mang lại sự tự tin trong việc chỉ định thành phần thủy lực đã được chứng minh này.
