Van khí nén

Van khí nén là thiết bị quan trọng, cơ bản và rất cần thiết để một hệ thống khí có thể hoạt động ổn định, chính xác, mang lại hiệu quả cao như mong muốn.

Van khí nén là gì?

Để hình thành nên 1 hệ thống khí hoàn chỉnh thì ngoài nguồn cấp, thiết bị lọc, thiết bị chấp hành thì con người cần thiết bị cơ cấu. Và nó ở đây chính là các van khí nén.

Với nhu cầu sử dụng van khí nén ngày càng đa dạng để đáp ứng cho nhu cầu làm việc trong các nhà máy, xưởng hay ứng dụng trong đời sống hằng ngày.

Các loại van như: Van điện từ, van điều khiển bằng khí nén, van điều khiển bằng cơ…

Van sẽ thực hiện đóng mở cung cấp hoặc ngắt khí, phân phối và điều khiển hướng dòng, áp suất, lưu lượng khí để phục vụ cho các thiết bị trong hệ thống làm việc ổn định, thông suốt.

Vì thế mà bất kỳ hỏng hóc nào xảy ra thì nó đều ảnh hưởng đến hiệu quả của cả 1 hệ thống. Van khí nén thường có dạng hình hộp vuông hoặc hình hộp chữ nhật, được làm bằng những chất liệu cứng cáp như: inox, nhôm, thép… Đó là chất liệu an toàn để van có thể làm việc trong mọi môi trường, chống chịu va đập cũng như chống ăn mòn tốt.

Các van điện từ khí loại 3/2, 4/2 hay van điện từ khí nén 5/3, 5/2 có thể được xếp vào nhóm van thông dụng. Nó có ưu điểm là đóng mở nhanh, kiểm soát hướng dòng khí nén chính xác, độ bền cao. Do kết nối với nguồn điện nên không cần sử dụng lực cơ học, có thể kết hợp thiết bị hẹn giờ hay cảm biến nên được kỹ thuật tin tưởng sử dụng trong lò hơi, lò sấy, trạm nguồn khí nén, lò đốt, dây chuyền in ấn, máy đóng gói, gia công cơ khí, luyện kim, sản xuất vật liệu xây dựng hay trong các công trình, trong dệt may và chế biến gỗ…

Trung bình tuổi thọ của van 1-2 năm tùy vào cách vệ sinh, bảo dưỡng, tần suất và tải trọng làm việc.

Tác dụng của van khí nén

Trong hệ thống khí nén, van sẽ đóng vai trò cơ cấu mà nếu thiếu nó thì chắc chắn sẽ ảnh hưởng đến hiệu quả làm việc. Van hơi có 3 tác dụng:

Điều chế khí

Nó chính là nhiệm vụ điều chỉnh áp suất khí của van. Thiết bị tham gia vào việc điều chỉnh áp lực của máy nén thông qua phương pháp tận dụng áp suất vào khí quyển.

Một số van giảm áp sẽ dùng cho bộ lưu không khí, máy thu… với chức năng là ngăn ngừa áp suất tăng cao quá mức có thể làm ngừng hệ thống, hư hại thiết bị cũng như ảnh hưởng đến tính mạng, sức khỏe của người, vật khi nổ.

Điều khiển hướng

Thông qua việc lắp đặt các van khí tại nhiều vị trí trong hệ thống mà còn người có thể điều khiển chính xác dòng khí để cung cấp cho những thiết bị cần: Xi lanh, động cơ, bộ lọc… theo như mong muốn của con người.

Điều khiển dòng chảy

Van khí nén còn tham gia vào công việc điều chỉnh, điều khiển lưu lượng dòng khí. Nhờ vào việc điều chỉnh lưu lượng thông suốt mà việc điều khiển tốc độ xi lanh cũng trở nên đơn giản hơn rất nhiều so với trước kia.

Các loại van khí nén

Hiện nay, có 5 loại van điện từ khí nén được sử dụng nhiều trong hệ thống khí nén sản xuất, đời sống như sau:

Van khí nén 2/2

Đây là van nhỏ gọn nhất, thích hợp cho hệ thống sử dụng xi lanh đơn, không phức tạp.

Cấu tạo van điện từ khí nén 2/2

Với các van điện từ khí nén 2/2 thì cấu tạo sẽ gồm thân van và đầu điện.

+ Thân van: Là loại 2 cửa, 2 vị trí với 1 cửa khí vào và 1 cửa khí ra.

+ Đầu điện: Có thể dùng loại điện 110v, 220v, 12v hoặc 24v.

Nguyên lý van khí nén 2/2

Van đảo điều khí nén điện từ 2/2 có 2 vị trí: 0 và 1, có 2 cửa P và R. Khi cửa P, R bị chặn lại thì đó cũng là lúc đầu tín hiệu tác động vào. Vị trí 0, van sẽ được chuyển sang vị trí số 1, cửa P và cửa R lúc bấy giờ sẽ nối với nhau.

Khi tín hiệu điện không còn tác động vào van thì nó sẽ trở về trạng thái ban đầu thông qua lực nén của lò xo trong thân van.

Van chịu sự tác động của dòng điện, nên khi cấp điện đúng thì cửa số 1 sẽ mở. Khí nén sạch sẽ đưa vào cửa 1 và đến cửa 2 thoát ra ngoài. Hoạt động của van sẽ kết thúc khi ngắt dòng điện.

Van điện từ khí nén 3/2

Trong các loại thì van khí 3/2 được sử dụng nhiều hơn cho việc điều khiển ben hơi 1 chiều vận hành.

Cấu tạo van khí nén 3/2

Van được chia thành 2 phần:

+ Coil điện

Nhiệm vụ là nhận nguồn điện được truyền từ ngoài vào và là cơ sở để van làm việc. Tùy loại van mà số lượng coil có thể 1 hoặc 2 và dùng dòng điện 220v hoặc 24v.

+ Thân van

Được làm bằng kim loại, dạng hình hộp chữ nhật với 2 vị trí và 3 cửa.

Nguyên lý van khí nén 3/2

Van điện từ khí nén 3/2 được phân thành van thường đóng và van thường mở. Hoạt động của các van này sẽ trái ngược nhau, cụ thể:

+ Van khí nén 3/2 thường đóng gọi là Normal Close. Nó ký hiệu là NC trên sơ đồ.

Loại van này có nguyên lý hoạt động như sau:

Khi van ở trong trạng thái đóng nghĩa là van chưa được kích hoạt thì cổng khí số 1 và cổng khí số 2 sẽ không thông với nhau. Lúc này thì cổng số 2 và cổng số 3 sẽ thông với nhau.

Khi cấp điện thì van sẽ được kích hoạt chế độ làm việc, thân van sẽ có hiện tượng đảo chiều. Cổng khí số 1 sẽ được thông với cổng khí số 2. Và khi đó, cổng khí số 3 và cổng khí số 2 sẽ không thông với nhau nữa.

Van khí nén 4/2

Cấu tạo van điện từ khí nén 4/2

Đều là van điện từ khí nén nên các van 4/2 cũng có cấu tạo giống với van 3/2 hay 5/3 đó là: Cấu tạo gồm thân van và đầu điện. Hai bộ phận này được nối với nhau bằng 1 trục van.

Thân van được làm bằng thép, inox… có 4 cửa van: 1 cửa vào, 2 cửa làm việc và 1 cửa xả.

Nguyên lý van khí nén 4/2

Khi có dòng điện áp tương ứng cấp vào thì coil điện sẽ sinh từ trường. Lực từ trường lớn nên có thể thắng được lực lò xo bên trong thân van, hút lõi van và làm nó dịch chuyển vị trí làm việc. Cửa khí nén vào số 1 mở để khí đi vào, cửa khí số 2, cửa khí số 4 thông với nhau. Lúc này, dòng khí đi qua, xả khí ra ở cửa 3.

Van điện từ khí nén 5/2

Các van đảo chiều khí nén loại 5/2 thường dùng để điều khiển xác ben 2 chiều, động cơ khí… làm việc. Van khí nén 5/2 cũng tương tự như các van khác, đều có thân được làm từ inox, thép, đồng hay hợp kim.

Cấu tạo van khí nén 5/2

Chính tên gọi của van cũng đã cung cấp cho chúng ta 1 phần thông tin về nó: Van có 2 vị trí làm việc và 5 cổng van.

Tại thân, 5 cổng van này lần lượt là: 2 cửa khí ra, 1 cửa khí vào, 2 cửa khí xả.

Nguyên lý van khí nén 5/2

Khi cấp nguồn điện đúng với điện áp của coil thì phần đấu điện sẽ sinh từ trường. Từ trường có lực và truyền đến thân van thông qua trục. Lực này lớn dần và đủ để thắng lực lò xo bên trong, hút lõi van làm nó chuyển vị trí, cửa van mở.

Nếu bình thường thì cửa khí vào và cửa khí ra thông với nhau, 1 cửa xả thông với 1 cửa ra, cửa xả còn lại bị đóng thì giờ đảo ngược lại. Một cửa khí ra và 1 cửa khí vào sẽ thông với nhau. Một cửa ra và 1 cửa xả sẽ được thông với nhau. Cửa xả còn lại sẽ bị chặn.

Van khí nén 5/3

Ngoài loại van điện từ khí nén 5/2 thì trên thị trường còn có loại van 5/3 điều khiển điện. Thiết bị ứng dụng để điều khiển hệ thống xi lanh 2 chiều, phức tạp.

Cấu tạo van khí nén 5/3

Tương như như các loại van điện từ khác thì van khí 5/3 vẫn chia thành 2 phần chính: Đầu điện và thân van.

Đầu điện có thể là 12v, 24v, 220v hoặc 110v. Thân van được làm bằng nhôm hoặc hợp kim, dạng hộp chữ nhật. Hai bộ phận này được kết nối với nhau thông qua 1 phụ kiện được gắn liền với thân van là trục.

Tại thân van thì có 3 vị trí làm việc và 5 cửa van. Các vị trí lần lượt là trái, phải, giữa để điều khiển tịnh tiến của xi lanh khí nén 2 chiều làm việc.

5 cửa của van gồm: Cửa khí vào số 1, cửa khí làm việc số 2 và số 4, cửa khí xả số 3 và số 5.

Nguyên lý van khí nén 5/3

Khi ở trạng thái không có điện, van sẽ đóng các cửa để chặn dòng khí nén đi qua. Nhưng khi cấp dòng điện đúng vào thì trong thời gian rất ngắn van sẽ được kích hoạt vận hành và chuyển đổi trạng thái từ thường đóng sang mở. Lúc này thì cửa số 1 và cửa khí số 4 thông với nhau, cửa số 5 bị đóng, cửa số 3 thông với cửa số 2.

Tất các van điện từ khí nén 12v, van điện từ khí nén 24v, van điện từ khí nén 220v thì đều có thể kết hợp với timer hay cảm biến để cài đặt làm việc theo giờ. Từ đó, đáp ứng nhu cầu làm việc liên tục, cường độ cao và hình thành hệ thống tự động, tiết kiệm nhiên liệu và chi phí nhân công.

Một số hãng sản xuất van khí nén

Trên thị trường, sự đa dạng van khí nén luôn mang đến cho người dùng sự thoải mái khi lựa chọn sao cho phù hợp với túi tiền. Khách hàng muốn tìm mua 1 loại van khí thì có thể cân nhắc các van đến từ những hãng như:

Van khí nén smc

SMC đến từ Nhật Bản nhưng ngày nay, với sự mở rộng thị trường kinh doanh, hãng có thêm nhiều nhà máy đặt tại Trung Quốc và 1 số nước châu Âu.

Van của hãng nổi tiếng ở độ bền, thiết kế nhỏ gọn, khả năng đóng mở nhanh. Tiêu biểu là: SY7120-2DZ, SY 5120, EVT317, SY5300-5U1, SY 3120…

Van khí nén Airtac

Trong tất cả các được nhắc đến thì van khí nén Airtac là 1 lựa chọn dành cho các khách hàng thuộc phân khúc bình dân. Ngoài chất lượng làm việc của van ổn định thì giá cả rẻ là điều mà hầu hết khách hàng công nhận.

Van được sử dụng phổ biến tại Trung Quốc, Việt Nam, Đài Loan như: 4V330-10, 4V210-08, 4V230-08, 3V110-M5, 4V220-08, 4V120-06, 4V320-10….

Tuy nhiên, do giá thành thấp, dễ chế tạo nên thời gian gần đây xuất hiện van giả mạo rất nhiều khiến khách hàng hoang mang.

Van khí nén Festo

Nhắc đến Festo thì chúng ta nghĩ ngay đến nước Đức- 1 nước có nền khoa học, công nghiệp phát triển thuộc top trên thế giới. Vì thế mà các van khí nén Festo MFH hay JMFH điện 24v, 220v…đảm bảo tiêu chuẩn. Nó được sản xuất trên dây chuyền hiện đại. Van có tính thẩm mỹ, thích hợp trong nhiều hệ thống làm việc kể cả nơi đòi hỏi vệ sinh cao.

Van khí nén STNC

Ở Việt Nam, van khí nén STNC được khách chuộng dùng vì giá cả cạnh tranh tốt. Van có đầy đủ các dòng từ van khí, van cơ, van điện. Trong đó, van điện từ FG 2522-08L, FG 2542-08L, FG 2532-08L TG2521-08, TG2331-10, TG22-08, TG2541-15… được dùng nhiều hơn cả.