Van điện từ khí nén là gì ? Ứng dụng thực tế ra sao?

Van điện từ khí nén được ví như “cánh cửa” - đóng vai trò quan trọng trong kiểm soát và điều hướng dòng khí nén của các hệ thống tự động hóa công nghiệp, giúp  tối ưu hóa hiệu suất và đảm bảo an toàn cho quy trình vận hành. Bài viết hôm nay, hãy cùng chúng tôi đi tìm hiểu tất tần tật các thông tin về loại van này!

Van điện từ khí nén là gì?

Van điện từ khí nén là gì?

Van điện từ khí nén (solenoid valve) là 1 thiết bị điều khiển dòng chảy của khí nén trong hệ thống tự động hóa bằng cách sử dụng 1 cuộn dây điện từ để mở hoặc đóng van. Khi cuộn dây được cấp điện, nó tạo ra một từ trường làm di chuyển lõi van, từ đó mở hoặc đóng dòng khí qua van.

Tác dụng của van điện từ nén khí

Van điện từ nén khí có nhiều tác dụng quan trọng trong các hệ thống khí nén và tự động hóa. Dưới đây là một số tác dụng chính của loại van này:

1. Điều khiển dòng khí nén

Van điện từ điều khiển khí nén 

Van điện từ nén khí cho phép điều khiển dòng khí nén bằng cách mở hoặc đóng van dựa trên tín hiệu điện. Điều này cho phép kiểm soát lưu lượng khí nén tới các thiết bị khác trong hệ thống, chẳng hạn như xilanh, động cơ khí nén, hoặc các van khác.

2. Tự động hóa quá trình

Van điện từ nén khí có thể được tích hợp vào các hệ thống tự động hóa, giúp tự động hóa các quy trình công nghiệp. Chúng có thể được điều khiển bởi các bộ điều khiển logic lập trình (PLC), hệ thống điều khiển từ xa, hoặc các cảm biến để thực hiện các tác vụ tự động mà không cần sự can thiệp của con người.

3. Tăng hiệu suất và hiệu quả

Van điện từ giúp tăng hiệu suất và hiệu quả sản xuất

Bằng cách tự động hóa và kiểm soát chính xác dòng khí nén, van điện từ giúp tăng hiệu suất và hiệu quả của các hệ thống sản xuất và vận hành. Chúng giúp giảm thiểu lãng phí khí nén và tối ưu hóa hiệu suất của các thiết bị liên quan.

4. Tin cậy, an toàn

Van điện từ nén khí được thiết kế để hoạt động với độ chính xác cao, giúp cải thiện độ tin cậy của hệ thống. Chúng có thể được sử dụng để đảm bảo rằng các quy trình diễn ra đúng cách và an toàn, giảm thiểu rủi ro do lỗi vận hành hoặc sự cố thiết bị.

5. Linh hoạt và có thể dễ dàng điều chỉnh

Van điện từ nén khí có nhiều loại khác nhau với các kích cỡ và cấu hình khác nhau, cho phép dễ dàng tích hợp và điều chỉnh trong nhiều ứng dụng khác nhau. Chúng có thể được sử dụng trong các hệ thống khí nén đơn giản cũng như phức tạp, từ các ứng dụng nhỏ đến các quy trình công nghiệp lớn.

6. Ứng dụng đa dạng

Van điện từ nén khí được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau, bao gồm:

• Ngành tự động hóa công nghiệp: Điều khiển các thiết bị tự động, máy móc và dây chuyền sản xuất.

Van điện từ khí nén sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp 

• Ngành ô tô: Điều khiển hệ thống phanh khí nén, hệ thống treo khí và các thiết bị liên quan.

• Ngành y tế: Sử dụng trong các thiết bị y tế và hệ thống cung cấp khí.

• Ngành HVAC: Điều chỉnh lưu lượng khí trong các hệ thống sưởi, thông gió và điều hòa không khí.

7. Kiểm soát chính xác, nhanh chóng

Van điện từ nén khí cung cấp khả năng kiểm soát chính xác và phản hồi nhanh chóng đối với các tín hiệu điều khiển, giúp đảm bảo rằng các quy trình diễn ra mượt mà và hiệu quả.

Cấu tạo, nguyên lý van điện từ khí nén

Van điện từ khí nén có cấu tạo và nguyên lý hoạt động khá đơn giản nhưng hiệu quả, giúp điều khiển dòng khí nén trong các hệ thống tự động hóa. Cụ thể như sau:

1. Cấu tạo

Van điện từ khí nén có nhiều loại khác nhau với cấu tạo chi tiết có thể thay đổi đôi chút, nhưng nhìn chung bao gồm các bộ phận chính sau:

Thân van 

• Được làm từ kim loại như nhôm, đồng, thép không gỉ,... có độ bền cao và khả năng chịu được áp lực tốt.

• Chức năng chính là chứa các bộ phận khác của van và tạo đường dẫn cho khí nén lưu thông.

• Có thể có nhiều cổng kết nối với các đường ống khí nén và các thiết bị khác trong hệ thống.

Cấu tạo van điện từ khí nén

Lõi van

• Được làm từ kim loại như thép không gỉ, thường có dạng trụ tròn hoặc hình trụ.

• Chức năng chính là đóng hoặc mở cửa van để điều khiển dòng khí nén.

• Lõi van được di chuyển lên xuống nhờ tác động của lực từ trường hoặc lực cơ học.

Cuộn dây điện từ

• Được quấn quanh lõi van, tạo ra từ trường khi có dòng điện chạy qua.

• Lực từ trường tác động lên lõi van, di chuyển nó lên hoặc xuống để đóng hoặc mở cửa van.

• Cuộn dây điện từ có thể được cấp điện trực tiếp hoặc thông qua bộ điều khiển.

Gioăng phớt

• Được làm từ cao su hoặc vật liệu đàn hồi khác, nằm giữa thân van và lõi van.

• Chức năng chính là tạo kín khít giữa thân van và lõi van, ngăn chặn rò rỉ khí nén.

• Gioăng phớt cần được thay thế định kỳ để đảm bảo hiệu quả hoạt động của van.

Núm điều chỉnh

• Cho phép điều chỉnh hành trình di chuyển của lõi van, ảnh hưởng đến tốc độ đóng mở van và lưu lượng khí nén.

• Núm điều chỉnh có thể được điều chỉnh bằng tay hoặc bằng bộ điều khiển tự động.

Một số bộ phận khác

• Van điện từ khí nén có thể bao gồm thêm các bộ phận khác như lò xo hồi vị, bộ lọc khí, cảm biến vị trí van,...

• Các bộ phận này có chức năng hỗ trợ vận hành van, đảm bảo độ chính xác và an toàn.

*Lưu ý: Cấu tạo chi tiết của van điện từ khí nén có thể thay đổi tùy theo loại van và nhà sản xuất.

2. Nguyên lý van điện từ khí nén

Van điện từ khí nén hoạt động dựa trên nguyên tắc sử dụng lực từ trường do cuộn dây điện từ tạo ra để tác động lên lõi van, từ đó điều khiển đóng mở cửa van và kiểm soát dòng khí nén lưu thông trong hệ thống.

Quy trình hoạt động của van điện từ khí nén cơ bản như sau:

Khi chưa cấp điện:

• Lò xo hồi giữ lõi van ở vị trí ban đầu.

• Tùy theo kiểu van mà lõi van sẽ ở vị trí đóng hoặc mở các cổng khí.

Nguyên lý vận hành của van điện từ khí nén 

Khi cấp điện:

• Dòng điện đi qua cuộn dây điện từ tạo ra lực từ trường.

• Lực từ trường tác dụng lên lõi van, di chuyển nó đến vị trí mới.

• Lõi van đóng hoặc mở các cổng khí, thay đổi hướng dòng khí nén.

Khi ngắt điện:

• Lò xo hồi đưa lõi van về vị trí ban đầu.

• Van trở lại trạng thái đóng hoặc mở như ban đầu.

Các loại van điện từ khí nén 

Van điện từ khí nén được phân loại theo nhiều tiêu chí khác nhau, bao gồm số lượng cổng, vị trí cổng, chức năng, cấu tạo,... Dưới đây là một số loại van điện từ khí nén phổ biến nhất:

1. Dựa vào số lượng cổng

Van điện từ khí nén 2 cửa (2 cổng) 

• Van điện từ khí nén 5/2: Có 5 cổng gồm 1 cổng khí vào, 1 cổng khí ra, 2 cổng điều khiển và 1 cổng xả. Loại van 5/2 có thể được sử dụng để điều khiển hướng dòng khí nén và thực hiện các chức năng phức tạp hơn. Một số sản phẩm thông dụng như van điện từ khí nén SKP SV5130,... 

Van khí nén 5/2

• Van điện từ khí nén 3/2: Có 3 cổng gồm 1 cổng khí vào, 1 cổng khí ra và 1 cổng xả. Van 3/2 có thể được sử dụng để đóng, mở hoặc xả khí nén. Một số dòng van 3/2 thông dụng là van điện từ khí nén Airtac 4V210-08, van điện từ khí nén STNC (TG2321-08, TG23-06, TG23-08,...), van điện từ khí nén SMC VX3114-01N-5C1 3/2,... 

Van khí nén 3/2

• Van điện từ khí nén 5/3: Có 5 cổng gồm 1 cổng khí vào, 2 cổng khí ra và 2 cổng xả. Van 5/3 cho phép điều khiển xi lanh khí nén di chuyển qua lại hoặc giữ nguyên vị trí. Một số sản phẩm thông dụng như van điện từ khí nén CKD 4KA110-M5-B-AC220V,... 

Van khí nén 2/2

• Van điện từ khí nén 2/2: Có 2 cổng, gồm 1 cổng khí vào và 1 cổng khí ra. Van 2/2 được sử dụng để đóng hoặc mở hoàn toàn dòng khí nén. Một số sản phẩm thông dụng như van điện từ Airtac 2KW050-10, van điện từ khí nén KCC KAB2,...

Van khí nén 4/2

• Van điện từ khí nén 4/2: Có 4 cổng khí; gồm 1 cổng khí vào, 1 cổng khí ra và 2 cổng làm việc. Loại van 4/2 ít phổ biến và thường chỉ thích hợp sử dụng cho các hệ thống tác động đơn. 

2. Dựa vào vị trí cổng

Van điện từ đóng mở khí nén

• Van thường đóng (NC): Khi không có điện, van ở trạng thái đóng, ngăn chặn dòng khí nén. Khi có điện, van sẽ mở và cho phép khí nén lưu thông.

• Van thường mở (NO): Khi không có điện, van ở trạng thái mở, cho phép khí nén lưu thông. Khi có điện, van sẽ đóng và ngăn chặn dòng khí nén.

3. Dựa vào chức năng

• Van điều khiển dòng khí: Loại van này được sử dụng để điều khiển lưu lượng khí nén đi qua hệ thống.

Van định hướng khí nén 

• Van điều khiển hướng dòng khí: Loại van này được sử dụng để điều khiển hướng dòng khí nén trong hệ thống.

• Van điều khiển áp suất: Loại van này được sử dụng để điều khiển áp suất khí nén trong hệ thống.

4. Dựa vào cấu tạo

Van khí nén điện từ phân loại dựa vào cấu tạo 

• Van màng: Loại van này sử dụng màng đàn hồi để đóng hoặc mở cửa van.

• Van bi: Loại van này sử dụng bi để đóng hoặc mở cửa van.

5. Dựa vào nguồn năng lượng 

Van điện từ máy nén khí 220V

Gồm các loại như van điện từ khí nén 12V, van điện từ khí nén 24V, van điện từ khí nén 220V,... 

Bên cạnh đó, còn có một số loại van điện từ khí nén khác như:

• Van điện từ khí nén 1 chiều: Cho phép khí nén lưu thông theo một hướng và ngăn chặn dòng chảy ngược lại.

Loại van 2 chiều 

• Van khí nén 2 chiều (van đảo chiều): Là loại van công nghiệp, có thiết kế đóng-mở để vận chuyển, phân phối và điều hướng dòng chảy trong hệ thống. Loại van này đóng vai trò là thiết bị trung gian giữa nguồn (máy nén khí) và bộ truyền động khí nén, xi lanh khí nén. 

• Van giảm áp: Giảm áp suất khí nén xuống mức mong muốn.

• Van lọc: Loại bỏ bụi bẩn và tạp chất khỏi khí nén.

Tìm hiểu về ký hiệu, mã HS van điện từ khí nén

Ký hiệu và mã HS van điện từ khí nén đóng vai trò quan trọng trong việc phân loại - nhận dạng van, truyền tải thông tin cũng như tạo thuận lợi cho giao dịch thương mại. 

1. Ký hiệu van điện từ khí nén

Ký hiệu van điện từ khí nén là một hệ thống ký hiệu được sử dụng để biểu thị các đặc điểm và chức năng của van trên bản vẽ kỹ thuật. Hệ thống ký hiệu này có thể thay đổi tùy theo nhà sản xuất và tiêu chuẩn, nhưng nhìn chung bao gồm các thành phần sau:

Hình dạng

Hình dạng của ký hiệu thường thể hiện loại van. Ví dụ:

• Hình vuông hoặc hình chữ nhật: Van 2/2, van 3/2, van 5/2

• Hình tròn: Van bi

• Hình tam giác: Van một chiều

Một số ký hiệu có thể có thêm các chi tiết để phân biệt các loại van khác nhau trong cùng một nhóm.

Ký hiệu van điện từ khí nén

Số lượng cổng

Số lượng cổng được biểu thị bằng các đường kẻ ngang hoặc dọc bên trong ký hiệu. Ví dụ:

• Hai đường kẻ: Van 2/2

• Ba đường kẻ: Van 3/2

• Năm đường kẻ: Van 5/2

Mỗi đường kẻ đại diện cho một cổng của van, có thể là cổng khí vào, cổng khí ra, cổng xả hoặc cổng tín hiệu.

Vị trí cổng

Vị trí của các cổng được biểu thị bằng vị trí của các đường kẻ trong ký hiệu. Ví dụ:

• Hai đường kẻ ngang: Van 2/2 với hai cổng khí nằm ở hai bên

• Ba đường kẻ bao gồm một đường kẻ ngang và hai đường kẻ dọc: Van 3/2 với một cổng khí vào ở trên, một cổng khí ra ở dưới và một cổng xả ở bên cạnh

Hướng dòng khí

Hướng dòng khí trong van có thể được biểu thị bằng mũi tên bên trong ký hiệu. Ví dụ:

• Mũi tên hướng lên: Khí vào van

• Mũi tên hướng xuống: Khí ra khỏi van

• Mũi tên hướng sang hai bên: Van 2/2 với hai hướng dòng khí

Loại cuộn dây

Loại cuộn dây điện từ được biểu thị bằng ký hiệu chữ cái hoặc chữ số bên trong ký hiệu. Ví dụ:

• A: Cuộn dây AC

• D: Cuộn dây DC

• S: Cuộn dây servo

Các ký hiệu khác

Ngoài các thành phần chính nêu trên, ký hiệu van điện từ khí nén có thể bao gồm các ký hiệu khác để biểu thị các chức năng bổ sung, chẳng hạn như:

• Ký hiệu cho bộ điều chỉnh lưu lượng

• Ký hiệu cho bộ điều chỉnh áp suất

• Ký hiệu cho cảm biến vị trí van

2. Mã HS van điện từ khí nén

Mã HS (Harmonized System code) là hệ thống mã hóa quốc tế được sử dụng để phân loại hàng hóa trong thương mại quốc tế. Mã HS cho van điện từ khí nén phụ thuộc vào các yếu tố sau:

Mã HS van điện từ khí nén

Loại van

• Van 2/2: Mã HS thường là 84818082

• Van 3/2: Mã HS thường là 84818082

• Van 5/2: Mã HS thường là 84818082

• Van bi: Mã HS thường là 84812090

• Van một chiều: Mã HS thường là 84812090

Vật liệu

• Thép: Mã HS thường là 84812090

• Inox: Mã HS thường là 84818082

• Nhựa: Mã HS thường là 84812090

• Đồng: Mã HS thường là 84812090

Xuất xứ

Mã HS cụ thể có thể thay đổi tùy theo quốc gia xuất xứ.

GIẢI ĐÁP: Giá van điện từ khí nén bao nhiêu?

Giá van điện từ khí nén phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm:

• Loại van: Van 2/2 thường có giá rẻ hơn van 3/2 và van 5/2, van bi thường có giá rẻ hơn van một chiều.

• Kích thước: Van có kích thước lớn hơn thường có giá cao hơn van có kích thước nhỏ hơn.

Giá van điện từ khí nén phụ thuộc vào nhiều yếu tố 

• Vật liệu: Van bằng inox thường có giá cao hơn van bằng thép hoặc nhựa, van bằng đồng thường có giá cao hơn van bằng inox.

• Áp suất hoạt động: Van có áp suất hoạt động cao hơn thường có giá cao hơn van có áp suất hoạt động thấp hơn.

• Lưu lượng khí nén: Van có lưu lượng khí nén lớn hơn thường có giá cao hơn van có lưu lượng khí nén nhỏ hơn.

• Thương hiệu: Van của các thương hiệu nổi tiếng thường có giá cao hơn van của các thương hiệu ít tên tuổi hơn.

Dưới đây là mức giá tham khảo cho một số loại van điện từ khí nén phổ biến:

• Van điện từ khí nén 2/2, cỡ 1/4", xuất xứ Trung Quốc: 100.000 - 200.000 VNĐ

• Van điện từ khí nén 3/2, cỡ 1/2", xuất xứ Việt Nam: 200.000 - 300.000 VNĐ

• Van điện từ khí nén 5/2, cỡ 3/4", xuất xứ Nhật Bản: 500.000 - 700.000 VNĐ

• Van bi khí nén, cỡ 1", xuất xứ Hàn Quốc: 300.000 - 500.000 VNĐ

• Van một chiều khí nén, cỡ 2", xuất xứ Đài Loan: 200.000 - 400.000 VNĐ

*Lưu ý:

• Mức giá trên chỉ mang tính chất tham khảo, giá thực tế có thể thay đổi tùy theo thời điểm và địa điểm mua hàng.

• Nên so sánh giá cả của nhiều nhà cung cấp trước khi mua để có được giá tốt nhất.

Hướng dẫn chi tiết cách đấu van điện từ khí nén

Đấu van điện từ khí nén đòi hỏi sự cẩn thận và hiểu biết về cách thức hoạt động của van cũng như hệ thống khí nén mà bạn đang làm việc. Dưới đây là hướng dẫn cơ bản về cách đấu van điện từ khí nén:

1. Chuẩn bị dụng cụ và vật liệu

Dụng cụ cần chuẩn bị để lắp van điện từ khí nén 

• Van điện từ khí nén

• Dây dẫn khí nén

• Dây điện

• Kìm bấm cos

• Kìm cắt

• Cờ lê

• Băng keo Teflon hoặc keo quấn ren

2. Xác định vị trí lắp đặt van

• Lựa chọn vị trí lắp đặt van dễ dàng thao tác, thuận tiện cho việc bảo trì và sửa chữa.

• Cố định van chắc chắn bằng giá đỡ hoặc bu lông.

3.  Kết nối dây dẫn khí nén

• Sử dụng dây dẫn khí nén có kích thước phù hợp với lưu lượng khí nén cần thiết.

• Cắt dây dẫn khí nén theo độ dài phù hợp.

Tiến hành kết nối dây dẫn khí nén

• Bấm cos vào hai đầu dây dẫn khí nén.

• Kết nối dây dẫn khí nén với các cổng khí vào, khí ra và xả của van bằng kìm bấm cos.

• Sử dụng băng keo Teflon hoặc keo quấn ren để đảm bảo kín khí cho các kết nối.

4. Kết nối dây điện

• Sử dụng dây điện có kích thước phù hợp với công suất của van.

• Tiến hành cắt dây điện theo độ dài phù hợp.

• Kết nối dây điện với các cuộn dây điện từ của van bằng kẹp cos hoặc đầu nối dây điện.

• Đảm bảo rằng kết nối chắc chắn và an toàn.

5. Kiểm tra và vận hành

• Mở nguồn điện và cấp khí nén cho hệ thống.

• Kiểm tra xem van điện từ khí nén có hoạt động chính xác không.

• Điều chỉnh áp suất khí nén và lưu lượng khí nén nếu cần thiết.

• Vặn chặt các đai ốc và bu lông nếu cần thiết.

6. Một số lưu ý quan trọng

Khi đấu van điện từ khí nén, cần chú ý đến các yếu tố sau:

• Trước khi thực hiện bất kỳ thao tác nào, hãy đảm bảo đã ngắt nguồn điện và xả hết khí nén trong hệ thống.

• Tham khảo hướng dẫn sử dụng của nhà sản xuất van điện từ khí nén cụ thể để biết thêm thông tin chi tiết về cách đấu van.

Xác định và đảm bảo dòng khí nén chảy đúng hướng 

• Sử dụng dụng cụ phù hợp để đảm bảo kết nối chắc chắn và an toàn.

• Đảm bảo dòng khí nén chảy theo đúng hướng.

• Sử dụng điện áp phù hợp với van.

• Kết nối đúng cực tính cho các cuộn dây điện từ.

• Đảm bảo tất cả các kết nối đều kín khí để tránh rò rỉ khí nén.

Như vậy, có thể nói rằng van điện từ khí nén là một thiết bị quan trọng trong các hệ thống điều khiển hiện đại, giúp tăng cường hiệu suất, độ tin cậy và tính tự động hóa của các quá trình sản xuất và vận hành. Để cập nhật thêm các kiến thức máy móc khác, bạn đọc vui lòng truy cập website Kumisai.vn hoặc liên hệ hotline 0982 090 819 - 0983 898 758!