Van điện từ khí nén

Cập nhật lần cuối ngày 08/06/2023 lúc 09:36 sáng

Van điện từ khí nén loại thiết bị sử dụng phổ biến trong các hệ thống khí nén, với chức năng điều khiển hướng của dòng chảy, hoặc đóng mở dòng chảy của khí nén. Trong bài này hãy cùng VIVA, đi tìm hiểu về cấu tạo, các thức hoạt động và những loại van điện từ được ứng dụng phổ biến hiện nay.

Van điện từ khí nén là gì?

Van điện từ khí nén chính là loại van điều hướng khí nén, tuy nhiên thiết bị được điều khiển bằng lực điện từ, tác động lên bộ phận lõi thép được đặt bên trong thân van, bằng cách cung cấp vào bộ phận cuộn dây điện từ một dòng điện phù hợp (AC 220V, AC 110V, AC 24V, DC 24V,…). Dòng điện sau khi được cấp vào cuộn coil, sẽ tạo ra một vùng từ trường xung quanh cuộn dây, từ trường này sẽ tạo ra một lực hút tác động đến lõi thép (lực điện từ), để thay đổi trạng thái làm việc của van.

Thiết bị này được sử dụng để đóng mở hoặc điều khiển hướng của dòng chảy khí nén, phụ thuộc vào kết cấu cụ thể (số cửa van: 2/2, 3/2, 5/2,…).

Van điện từ khí nén thông thường được chế tạo từ hợp nhôm, có kích thước nhỏ gọn, đảm bảo khả năng chịu áp suất làm việc của khí nén (từ 2 bar đến 10 bar), với độ ổn định và độ bền cao.

Thông số kỹ thuật của van điện từ khí nén

Sản phẩm van điện từ khí nén được nhập khẩu từ nhiều đơn vị sản xuất trên thế giới, với đa dạng chủng loại. Dưới đây là tổng hợp các thông số kỹ thuật cơ bản của van khí nén tác động bằng lực điện từ, hiện đang được cung cấp tại VIVA.

• Dòng sản phẩm: Van điện từ khí nén
• Lưu chất sử dụng: Khí nén
• Phạm vi áp suất làm việc: Từ 2 bar đến 10 bar
• Phạm vi nhiệt độ làm việc: Từ -10℃ đến 60℃
• Kiểu van: 2/2, 3/2, 5/2, 5/3
• Kích thước cổng van: 1/8 inch, 1/4 inch, 3/8 inch,…
• Vật liệu chế tạo thân van: Hợp kim nhôm (phổ biến), hợp kim đồng, thép không gỉ,…
• Điện áp vận hành: AC/ 220V, 110V, 24V; DC/ 24V, 12V
• Đơn vị sản xuất: Airtac – Đài Loan, Parker – Mỹ, SMC và CKD – Nhật Bản,…
• Chế độ bảo hành: Bảo hành trong vòng 12 hoặc 24 tháng.

Cấu tạo và hoạt động của van điện từ khí nén

Cấu tạo

Các thiết bị van điện từ khí nén đã được sử dụng từ rất lâu trong các ứng dụng có mặt hệ thống khí nén, theo thời gian yêu cầu về tính năng đối với những thiết bị này ngày càng cao hơn, điều này dẫn đến nhiều biến thể khác nhau của sản phẩm được ra đời. Ví dụ như những thiết bị được tích hợp sẵn các cảm biến, những thiết bị được tích hợp công nghệ IOT,…

Tuy nhiên cấu tạo cơ bản của van điện từ vẫn không có nhiều khác biệt, so sánh giữa các loại van với nhau, và chúng có cấu tạo cơ bản như sau.

Bộ phận thân

Thân của van điện từ có hình dạng bên ngoài là một hình hộp chữ nhật, trên bề mặt được in các thông số kỹ thuật và ký hiệu đấu nối cổng van, người dùng sẽ căn cứ vào đó để lắp đặt cũng như lựa chọn sản phẩm cho phù hợp với nhu cầu.

Bên trong thân van được chế tạo đường dẫn khí nối thông với các cổng van, cổng van được thiết kế kiểu lắp ren theo tiêu chuẩn với các tùy chọn về kích thước (1/8 inch, 1/4 inch, 3/8 inch,…). Ngoài ra thân van được thiết kế được đường trích khí nhỏ, đưa khí nén từ khoang chính đến tác động vào một đầu piston.

Thân của van điện từ sử dụng vật liệu chế tạo phổ biến là hợp kim nhôm, một số thiết bị đặc biệt hơn được chế tạo từ thép không gỉ.

Bộ phận cuộn coil

Cuộn coil của van điện từ được chế tạo bằng cách sử dụng một đoạn dây dẫn có lớp cách điện, quấn nhiều vòng trên lõi rỗng, số vòng dây cần cuốn được tính toán để tạo ra từ trường phù hợp. Lõi của cuộn coil sử dụng phổ biến là lõi dây đồng. bên ngoài của cuộn dây được chế tạo một lớp vỏ nhựa để bảo vệ cuộn coil. Dòng điện vận hành van được cung cấp cho bộ phận này, thông qua các đầu đấu dây được thiết kế sẵn.

Cuộn coil của van điện từ khí nén được cung cấp các tùy chọn điện áp phổ biến: AC 220V và DC 24V ở tại thị trường Việt Nam. Một số quốc gia như Nhật và Mỹ thường sử dụng loại AC 110V.

Cơ cấu vận hành thủ công

Van điện từ khí nén được thiết kế bộ phận vận hành van thủ công, thường được sử dụng trong trường hợp hệ thống điện gặp sự cố, hoặc sử dụng nó để kiểm tra hoạt động của bộ phận cuộn coid.

Nó được thiết kế với một nút nhấn ở trên thân van, khi ta nhấn nút nó sẽ tác động đến cơ cấu bên trong và trực tiếp đẩy lùi lõi thép, tương tự với chuyển động của lõi thép khi chịu tác động của lực điện từ. Khí nén sẽ thông qua đường trích khí để tác động vào một mặt của piston, thay đổi vị trí làm việc của van.

Piston

Chi tiết này được đặt dọc theo thân van, kết hợp với kết cấu của các khoang bên trong của thân van để tạo thành các đường dẫn khí, nối thông giữa các cổng van với nhau, khi mà piston được điều khiển để di chuyển dọc bên trong thân van. Chi tiết này được chế tạo từ hợp kim nhôm, đảm bảo bộ cứng đồng thời giúp giảm bớt trọng lượng.

Hoạt động

Thiết bị van điện từ khí nén có nhiều biến thể khác nhau, tuy nhiên nếu xét trên hoạt động cơ bản của thiết bị này, ta có chia ra làm hai chủng loại chính: Van điện từ khí nén hoạt động đóng mở và loại được thiết kế với hoạt động điều khiển hướng của dòng chảy khí nén. Chúng áp dụng nguyên lý tạo lực từ để điều khiển trạng thái làm việc của van.

Hoạt động của dòng van đóng mở tham khảo bài viết: Van điện từ.

Đối với van điện từ khí nén có hoạt động điều chỉnh hướng của dòng chảy khí nén, chúng hoạt động như sau:

• Điện năng được cung cấp: Điện năng AC hoặc DC được cung cấp cho cuộn dây điện từ (coil) của van điện từ.
• Tạo lực từ: Khi điện năng được cung cấp vào coil, nó tạo ra một từ trường xung quanh cuộn dây. Trường từ này tương tác với lõi thép bên trong thân van để tạo ra lực từ (lực hút).
• Thay đổi trạng thái làm việc của van: Lực từ tác động lên lõi thép sẽ thay đổi vị trí của lõi thép và cơ cấu van. Theo đó, van sẽ mở hoặc đóng đường dẫn của khí nén, tác động vào piston ngược với chiều của lò xo hồi vị, lực do áp suất khí nén tác dụng lớn hơn so với lực đàn hồi từ lò xo, sẽ ép piston lệch về một phía.
• Điều hướng dòng chảy: Khi vị trí thay đổi kết giữa biên dạng bề mặt của piston, với khoang dẫn khí bên trong thân van, sẽ tạo ra những đường dẫn khí nén, nối thông cửa P (tiếp nhận khí nén) với một trong hai cửa A hoặc B (nhằm mục đích dẫn khí đến hai hướng đi khác nhau).
• Điện năng ngừng cung cấp: Khi điện năng không còn được cung cấp cho coil, trường từ giảm đi và lực từ mất hiệu lực. Lõi thép và cơ cấu van sẽ trở về vị trí ban đầu theo lực đàn hồi và van sẽ chuyển về trạng thái ban đầu.

Kết thúc một chu kỳ làm việc của van.

Phân loại van điện từ khí nén

Van điện từ khí nén 2/2 (2 cửa, 2 vị trí)

Van điện từ khí nén 2 cửa 2 vị trí có thiết kế đơn giản, với bộ phận thân van được thiết kế gồm một cửa vào và một cửa ra. Với đặc điểm thiết kế này van sẽ có tính năng đóng và mở dòng chảy, giữa hai đoạn đường ống được nối với nhau thông qua thân van.

Được thiết kế vời chức năng đóng mở, nên thiết  bị được cung cấp với nhiều tùy chọn về vật liệu chế tạo (đồng thau, hợp kim nhôm, nhựa, thép không gỉ,…), đồng thời đường kính cổng van cũng được cung cấp với dải kích thước lớn hơn từ 1/8 inch đến 2 inch.

Đối với các thiết bị van điện từ khí nén 2/2, sẽ được cung cấp với 2 tùy chọn về chế độ làm việc mặc định bao gồm loại thường đóng và loại thường mở.

Van điện từ khí nén 3/2 (3 cửa, 2 vị trí)

Van điện từ khí nén 3/2 có bộ phận thân van, được thiết kế 3 cửa kết nối bao gồm 1 cửa cấp khí thường được ký hiệu là P, tiếp theo là cửa để kết nối để đưa khí nén đến các thiết bị hoặc hệ thống phía sau ký hiệu là A, cửa cuối cùng là cửa xả khí nén từ trong hệ thống ra môi trường bên ngoài ký hiệu là R.

Ký hiệu số “2” tương ứng với vị trí làm việc của piston, bên trong thân van là 2 vị trí. Ta có mỗi vị trí của piston ứng với một trạng thái làm việc của van, ở đây bao gồm trạng thái dẫn khí từ cửa P đến cửa A, và trạng thái xả khí từ cửa A thông qua cửa R ra ngoài hệ thống.

Với những tính năng mà thiết bị này mang lại, nó thích hợp để sử dụng để vận hành xi lanh khí nén tác động đơn,và những hệ thống có hoạt động cấp và xả khí định kỳ.

Van điện từ khí nén 5/2 (5 cửa, 2 vị trí)

Van điện từ khí nén 5/2 thường được sử dụng, để điều khiển hoạt động của xi lanh khí nén tác động kép. Bộ phân thân van được thiết kế với 5 cửa kết nối với hệ thống, 5 cửa này bao gồm:

• Cửa P: Khí nén từ nguồn cấp đi vào van từ đây.
• Cửa A: Nối với đường ống khí nén thứ nhất.
• Cửa B: Nối với đường ống khí nén thứ hai.
• Cửa R: Cửa xả khí nén trong hệ thống từ phía của A ra bên ngoài.
• Cửa S: Cửa xả khí nén trong hệ thống từ phía của B ra bên ngoài.

Và hai vị trí làm việc của piston tương ứng với vị trí 1 là khí nén được dẫn đến cổng A, cùng lúc đó khí từ cổng S được xả ra khỏi hệ thống. Vị trí 2 là khí nén được dẫn đến cổng B, cùng lúc cổng R cũng được mở để khí nén thoát ra ngoài môi trường.

Van điện từ khí nén 5/3 (5 cửa, 3 vị trí)

Van điện từ 5/3 trên thân van được thiết kế 5 cổng cấp khí bao gồm: A, B, P, S, R. Chức năng của những cổng này giống như loại van 5/2. Điểm đặc biệt của van 5/3 là chi tiết piston được thiết kế có đến 3 vị trí làm việc.

Đặc điểm nhận dạng của loại van này là nó có đến 2 cuộn coil được sử bố trí ở hai đầu van, đồng thời bên trong thân van cũng sử dụng đến 2 chi tiết lò xo hồi vị. Nên khi cả hai cuộn coil không cấp điện, piston ở vị trí chính giữa. Khi cấp điện 1 trong 2 cuộn coil, piston được đẩy di chuyển ngược sang phía còn lại (cấp điện vào cuộn coid bên trái piston di chuyển về phía bên phải và ngược lại).

Top 4 thương hiệu van điện từ khí nén được sử dụng phổ biến tại Việt Nam

Airtac đến từ Đài Loan

Airtac International Group là một tập đoàn công nghiệp lớn, với trụ sở tại Đài Loan. Họ chuyên sản xuất và cung cấp các thiết bị điều khiển khí nén, bao gồm van điện từ, xi lanh khí nén, bộ điều khiển áp suất, và các sản phẩm khác liên quan đến hệ thống khí nén và tự động hóa.

Các sản phẩm van điện từ Airtac được đánh giá là có chất lượng tốt, lợi thế cạnh tranh chính là giá thành rẻ, cùng chủng loại đa dạng.

CKD đến từ Nhật Bản

Thương hiệu van điện từ CKD cũng là một thương hiệu nổi tiếng, trong lĩnh vực van điện từ và các sản phẩm điều khiển khí nén. CKD Corporation là một công ty có trụ sở tại Nhật Bản, đã có mặt trên thị trường từ năm 1943.

Các van điện từ CKD được sản xuất với sự chú trọng đến chất lượng và hiệu suất. Công ty CKD đã tích lũy nhiều năm kinh nghiệm trong lĩnh vực điều khiển khí nén và đạt được uy tín cao với khách hàng của mình.

Van điện từ CKD được thiết kế để đáp ứng các yêu cầu khắt khe của các ngành công nghiệp, bao gồm tự động hóa, điện tử, ô tô và hơn thế nữa. Các sản phẩm của CKD có độ tin cậy cao, khả năng hoạt động ổn định và tuổi thọ dài.

SMC đến từ Nhật Bản

SMC là một trong những thương hiệu hàng đầu trong lĩnh vực van điện từ và điều khiển khí nén. SMC Corporation là một tập đoàn công nghiệp đa quốc gia có trụ sở chính tại Nhật Bản.

Họ chuyên sản xuất và cung cấp các sản phẩm và giải pháp tự động hóa trong lĩnh vực khí nén, bao gồm van điện từ, xi lanh khí nén, bộ điều khiển áp suất, van điều khiển,… SMC được biết đến với chất lượng cao, độ tin cậy và độ bền của các sản phẩm của họ.

Các sản phẩm van điện từ khí nén SMC thường được ưu tiên sử dụng trong những hệ thống hiện đại, yêu cầu khả năng làm việc ổn định với độ chính xác cao, đặc biệt là đối với những hệ thống sản xuất có mức độ tự động hóa cao.

Festo đến từ Đức

Các van điện từ khí nén của Festo được thiết kế để cung cấp sự tin cậy, hiệu suất cao và khả năng kiểm soát chính xác trong các ứng dụng công nghiệp. Các sản phẩm của Festo thường được sử dụng trong nhiều lĩnh vực, bao gồm công nghiệp tự động hóa, xử lý chất lỏng và khí, cơ khí, điện tử và y tế.

Festo cung cấp một loạt các loại van điện từ khí nén, bao gồm các van điện từ một chiều, van điện từ hai chiều, van bướm điện từ và các loại van điều khiển áp suất. Các sản phẩm của Festo thường được đánh giá cao về chất lượng, độ tin cậy và hiệu suất.

Ứng dụng của van điện từ khí nén

Với những tính năng mà van điện từ khí nén cung cấp đến người dùng, kết hợp với sự phong phú trong chủng loại, van điện từ khí nén được sử dụng trong các hệ thống khí nén, với vai trò là thiết bị điều khiển hoạt động của các loại thiết bị khí nén.

Một ví dụ về ứng dụng thực tiễn của van điện từ khí nén:

• Van được sử dụng điều khiển hoạt động của bộ truyền động khí nén sử dụng cho các thiết bị như van bi điều khiển khí nén, van bướm điều khiển khí nén, van cầu điều khiển khí nén,…
• Sử dụng điều khiển hoạt động của các loại xi lanh khí nén, bao gồm xi lanh khí nén tác động đơn, xi lanh khí nén tác động nén tác động kép, xi lanh khí nén dạng kẹp,…
• Sử dụng để điều khiển hoạt động của hệ thống, các bộ phận và cơ cấu của các loại máy móc thiết bị hoạt động bằng khí nén.

Sản phẩm van điện từ khí nén tại VIVA

Nếu bạn đang gặp khó khăn, trong việc lựa chọn đơn vị cung cấp sản phẩm van điện từ khí nén, có thể liên hệ trực tiếp với chúng tôi để, được hỗ trợ tư vấn lựa chọn các sản phẩm van điện từ khí nén phù hợp với nhu cầu.

Một số thuận lợi khi khách hàng lựa chọn mua hàng tại VIVA, đồng thời cũng là lợi thế cạnh tranh của chúng tôi với những đơn vị khác bao gồm:

• Đầy đủ các lựa chọn về điện áp vận hành: Các tùy chọn về nguồn điện vận hành van bao gồm điện một chiều với các mức điện áp 24V hoặc 12V, dòng điện xoay chiều với điện áp 220V.
• Đa dạng về chủng loại: 2/2, 3/2, 5/2, 5/3.
• Thương hiệu van phong phù: Các thương hiệu đến từ Hàn Quốc, Trung Quốc, Đài Loan, Nhật Bản,…
• Chất lượng đảm bảo: Sản phẩm được phân phối đảm bảo 100% là hàng chính hãng, có đầy đủ giấy tờ CO-CQ.
• Bảo hành lâu dài: Sản phẩm được bảo hành lên đến 12 tháng.

Van điện từ khí nén thiết bị quan trọng đối với các hệ thống khí nén, thiết bị là giải pháp tối ưu cho vấn đề điều hướng và kiểm soát dòng chảy khí nén. Việc sử dụng lực điện từ để điều khiển hoạt động của van, cho phép ta có thể điều khiển thiết bị này từ xa, dễ dàng tích hợp với những hệ thống làm việc đặt ra yêu cầu cao về tính tự động hóa.

Hy vọng qua bài viết này, chúng tôi có thể cung cấp đến bạn đọc những thông tin hữu ích, qua đó giúp cho việc lựa chọn sản phẩm dễ dàng hơn.