Van khí nén là gì?
Ngày nay khí nén và hệ thống khí nén mang lại sự thay đổi mạnh mẽ trong sản xuất công nghiệp, thủ công nghiệp trên toàn thế giới.
Trong hệ thống ấy, chúng ta không thể bỏ qua van khí nén một thiết bị, có sức ảnh hưởng lớn. Có thể hiểu 1 cách đơn giản van khí nén là thiết bị điều tiết dòng khí nén trong hệ thống khí nén theo mục đích của người sử dụng và vận hành. Van có nhiều kiểu dáng cũng như kích thước khác nhau nhưng tất cả đều thực hiện một chức năng đó là đóng mở cửa van cung cấp khí nén để phục vụ yêu cầu vận hành của các thiết bị: xi lanh, bộ lọc, điều áp hay bình dầu…
Để đáp ứng nhu cầu đa dạng trong sản xuất ứng dụng khí nén, van khí nén cũng được sản xuất theo nhiều kiểu dáng có công dụng cũng như tính năng khác nhau: van điều khiển bằng cơ, van điện từ, van điều khiển bằng khí.
Tác dụng của van khí nén
Tùy vào thiết kế, cấu trúc mà van có tác dụng khác nhau.
+ Điều khiển hướng hay còn gọi là van điều hướng
Chức năng của loại van khí nén này đó là điều khiển dòng khí nén đi qua nó nhằm đảm bảo an toàn cho hệ thống, chỉnh hướng khí để kịp thời cung cấp cho các thiết bị: bộ lọc, điều áp, xi lanh…
Chính vì thế mà trong bất kỳ hệ thống khí nén lớn nhỏ, quy mô đơn giản hoặc phức tạp đều lắp đặt và sử dụng van khí điều hướng này.
+ Điều khiển dòng chảy
Chức năng của nó là điều chỉnh và điều khiển lưu lượng, áp của dòng chảy để từ đó điều khiển dễ dàng tốc độ làm việc của xi lanh hay động cơ trong hệ thống.
Tuy được đánh giá là ít thông dụng và phổ biến hơn nhưng van vẫn được sử dụng trong một số hệ thống đặc biệt dưới hai dạng chính, đó là:
+ Van khí có điều chỉnh bằng vít hoặc núm vặn
+ Van khí cho chảy tự do theo 1 hướng nhất định và hạn chế việc chảy ngược lại.
Phân loại và nguyên lý hoạt động của các loại van khí nén
Có nhiều cách phân loại van khí nén :
+ phân loại theo số cửa và vị trí :
Van khí nén 3/2
Là van 3 cửa 2 vị trí. Van có vai trò như 1 công tắc khí nén. Nó cho phép dòng khí đi theo chiều nào và có thể ngưng dòng khí lại chỉ trong khoảng thời gian chưa tới 1 giây.
Van khí nén 2/2
Van khí nén 2/2 hay còn được gọi là van phân phối hai cổng. Van được lắp và dùng cho những hệ thống khí nén đơn giản.Van khí nén 2/2 có cấu tạo: 1 thân và 1 coil điện. Thân của van 2/2 sẽ được thiết kế có 2 vị trí và 2 cửa khí: 1 cửa khí vào và 1 cửa khí ra. Coil điện có 4 loại: 12v, 24v, 110v, 220v để thay thế, sử dụng.
Van khí nén 4/2
Van khí nén 4/2 là loại van đảo chiều. Thân van có 4 cửa khí và 2 vị trí. Các cửa đó là: 1 cửa khí vào, 2 cửa khí làm việc để kết nối cửa khí xi lanh, 1 cửa khí xả.
Van khí nén 5/2 5/3
van khí nén 5/2 5/3 là loại van đảo chiều, thân van có 5 cửa 2 hoặc 3 vị trí
+ phân loại dựa trên vật liệu chế tạo : van khí nén bằng nhựa , van khí nén bằng đồng, van khí nén bằng inox …
+ phân loại theo cơ cấu hoạt động : van khí nén cơ, van khí nén điện từ hay thường gọi là van điện từ khí nén
Van khí nén điện từ là loại van được sử dụng nhiều nhất trong các hệ thống khí nén sản xuất công nghiệp và phục vụ đời sống. Đảm bảo tốc độ nhanh, chính xác, đấu nối và lắp đặt dễ dàng, không tốn nhiều nhân công, có thể vận hành tự động…
Van điện từ (solenoid valve) Hay còn được gọi là van đảo chiều
Van điện từ có tên quốc tế là solenoid valve, là một thiết bị cơ điện, dùng nhằm kiểm soát dòng chảy của chất khí hoặc lỏng dựa vào nguyên lí đóng mở do tác động của cuộn dây điện từ gây ra. Điều khiển dòng khí nén cấp vào các thiết bị khí nén như xi lanh hoặc bộ điều khiển van bằng dòng khí. Loại van này được sử dụng cho nhiều hệ thống trong các nhà máy sản xuất công nghiệp, với nhiệm vụ chính là đóng mở cửa, phân chia, trộn lẫn khí nén từ máy nén khí hoặc từ dầu thủy lực.
Phân loại van điện từ (solenoid valve)
+ phân loại theo cách tác động đến chiều dòng cơ chất
_ van 1 chiều : là thiết bị điều khiển dòng cơ chất đi theo 1 chiều nhất định và ngăn dòng cơ chất chảy ngược lại khi máy nén ngừng hoạt động. Van 1 chiều trong hệ thống máy nén khí công nghiệp thường phân chia thành các loại:
- Van 1 chiều dạng trượt.
- Van một chiều dạng xoay.
- Van 1 chiều dạng bích.
Van 1 chiều còn được gọi là van hồi lưu, check valve, van an toàn
_ van khí nén đảo chiều : Là van dùng đóng/mở các ống dẫn để khởi động các cơ cấu biến đổi năng lượng, dùng để đảo chiều chuyển động của cơ cấu chấp hành. Van khí nén đảo chiều hay còn có tên gọi khác là van phân phối, van điện từ khí nén, van dẫn hướng, van điều khiển hướng…
+ phân loại theo số cổng :
_ van điện từ 2 cổng : dùng phổ biến cho hệ thống chất khí, dầu, nước
_ van điện từ 4 cổng : dùng chủ yếu trong hệ thống thủy lực
_ van điện từ 3 cổng 5 cổng hay thường gọi là van điện từ khí nén : dùng chủ yếu trong lĩnh vực khí nén
Cấu tạo van điện từ khí nén
_ thân van : cơ cấu dùng để bảo vệ và kết nối các cơ cấu khác của van
_ cổng vào : dòng chất vào bên trong van bắt đầu từ đây
_ Cổng ra: Van điều khiển dòng chảy của chất lỏng từ cổng đầu vào đến cổng ra. Cổng ra cuối cùng được kết nối với hệ thống mục tiêu sử dụng khí nén. Cửa van nằm ở bên trong cổng ra được nối trục van và lò xo. Với van điện từ khí nén 5/2 (hoặc van điện từ 5/3) thì có 2 cổng ra được ký hiệu là A, B (hoặc 2 và 4)
_ cuộn coil : còn được gọi là cuộn điện cho van điện từ cuộn coil hình trụ rỗng. Bên ngoài cuộn dây được bao phủ bởi lớp vỏ thép và bên trong phần rỗng có một pit tông, có thể chuyển động và được kiểm soát bởi lò xo.
_ dây dẫn : là phần kết cấu ngoài của van dùng để kết nối với nguồn cấp điện năng cho van hoạt động.
_ Nòng van: Hay còn gọi là thanh trượt (pit tông điều khiển). Khi nhận được tín hiệu tác động, thanh trượt sẽ di chuyển qua lại, và chốt van sẽ thay đổi vị trí giúp điều khiển hướng của dòng khí.
_ Cổng xả: Cổng xả của van có tác dụng xả khí từ bên trong van ra môi trường bên ngoài. Với van điện từ 5/2 và van điện từ 5/3, cổng xả được ký hiệu là cổng R, S (hoặc cổng 3, 5).
Tín hiệu tác động: Đây là nơi tạo ra các tác động lên thanh trượt của van. Giúp thanh trượt di chuyển qua lại. Tín hiệu tác động có thể là solenoid, dòng khí nén… khi nhận được tín hiệu tác động sẽ đẩy tranh trượt di chuyển.
Nguyên Lý Làm Việc Van Điện Từ
Van điện từ có thể được điều khiển từ các nguồn điện 220V, 110V, 24V và 12V.
Van điện từ có một cuộn dây (solenoid), khi chúng ta cấp điện cho van thì nhờ có từ trường sinh ra trong cuộn dây sẽ làm Pít tông thắng lực đàn hồi của lò xo trong van làm cho pít tông di chuyển lên hoặc xuống, qua lại tùy thuộc vào loại van. Khi chúng ta ngừng cấp điện cho van thì lực đàn hồi của lò xo sẽ đẩy hoặc kéo pít tông trở lại vị trí ban đầu.
Solenoid chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng cơ học đó, lần lượt, mở hoặc đóng cửa van.
– Khi van mở, dòng lưu chất sẽ chảy qua 2 cửa. Khi đóng thì 2 cửa sẽ bị cô lập.
- Nếu van mở khi cuộn solenoid không được cung cấp điện được gọi là van điện từ thường mở. Dĩ nhiên khi ta cung cấp điện van sẽ đóng.
- Nếu van đóng khi cuộn solenoid không được cung cấp điện thì được gọi là van điện từ thường đóng
