CÔNG TY CỔ PHẦN CƠ KHÍ VÀ XÂY DỰNG VIỆT NHẬT

Để một hệ thống khí nén hoặc các thiết bị điều khiển khí nén hoạt động ổn định và chính xác mang lại hiệu suất cao thì van khí nén là thiết bị không thể thiếu. Tuy nhiên để sử dụng van khí nén được hiệu quả chúng ta phải biết nó là gì, có cấu tạo và nguyên lý hoạt động ra sao, cũng như các ứng dụng và chức năng của chúng.

1. 1. Khái niệm Van khí nén

     Van khí nén (pneumatic valve) hay van đảo chiều khí nén, là thiết bị cơ khí quan trọng, được sử dụng để kiểm soát dòng khí nén trong các hệ thống khí nén. Chức năng chính của van là điều chỉnh hướng, áp suất và lưu lượng khí nén để vận hành các thiết bị chấp hành như xi lanh khí nén, động cơ khí hoặc các cơ cấu tự động khác, như bình dầu, xi lanh, bộ lọc, điều áp.

     Loại van này đóng vai trò trung tâm trong việc đảm bảo hoạt động ổn định, hiệu quả của hệ thống, giúp kiểm soát chính xác quá trình truyền động, tối ưu hóa hiệu suất. Nhờ khả năng điều tiết linh hoạt, van giúp cải thiện độ chính xác, tốc độ và độ an toàn trong hệ thống tự động hóa.

2. 2. Cấu tạo của van khí nén

    Van khí nén có thiết kế đa dạng tùy thuộc vào loại và ứng dụng cụ thể, nhưng cấu tạo cơ bản bao gồm các thành phần chính sau:

• - Thân van (Body): Bộ phận chứa và bảo vệ các chi tiết bên trong, thường được chế tạo từ hợp kim nhôm, thép không gỉ (inox 304/316), hoặc nhựa kỹ thuật (POM, PTFE) để đảm bảo độ bền và khả năng chịu áp suất.

• - Lõi van (Spool hoặc Piston): Bộ phận di động bên trong thân van, điều khiển việc mở/đóng hoặc chuyển hướng dòng khí. Lõi van thường làm từ thép không gỉ hoặc đồng thau mạ.

• - Cửa khí (Ports): Các lỗ kết nối để khí vào/ra, số lượng thay đổi tùy loại van (2, 3, 5 cửa, v.v.).

• - Gioăng/phớt (Seals): Đảm bảo độ kín khí, ngăn rò rỉ, thường làm từ cao su NBR, Viton, hoặc Polyurethane (PU).

• - Bộ điều khiển (Actuator): Cơ cấu điều khiển lõi van, bao gồm:

• - Coil điện từ (Solenoid): Điều khiển bằng điện áp (DC 12V, 24V; AC 110V, 220V).

• - Tay gạt/nút nhấn: Điều khiển thủ công bằng lực cơ học.

• - Lò xo (Spring): Đưa lõi van về vị trí ban đầu khi không còn lực tác động.

1. 3. Nguyên lý hoạt động và phân loại

    Có nhiều loại van khí nén khác nhau, mỗi loại có cấu tạo và nguyên lý hoạt động riêng, phù hợp với từng ứng dụng cụ thể. Dưới đây là các loại van phổ biến trong hệ thống khí nén.

3.1. Van khí nén 2/2:

• - Cấu tạo: Gồm 1 thân van và 1 coil điện, có 2 cửa khí (vào – ra).

• - Nguyên lý hoạt động: Khi cấp điện, van mở cho dòng khí đi qua; khi ngắt điện, van đóng lại.

3.2. Van khí nén 3/2:

• - Cấu tạo: Tương tự van 2/2 nhưng có thêm 1 cửa khí làm việc.

• - Nguyên lý hoạt động: Ở trạng thái bình thường, một cửa đóng, hai cửa còn lại thông nhau; khi cấp điện, dòng khí đảo chiều.

3.3. Van khí nén 4/2:

• - Cấu tạo: Có 2 vị trí truyền động và 4 cửa khí (1 cửa vào, 1 cửa ra, 2 cửa làm việc).

• - Nguyên lý hoạt động: Cấp điện tạo từ trường làm mở van, khí nén đi qua các cửa để vận hành xi lanh hoặc thiết bị khác.

3.4. Van khí nén 5/2:

• - Cấu tạo: Gồm 5 cửa khí và 2 vị trí truyền động, có thể là 1 hoặc 2 đầu điện.

• - Nguyên lý hoạt động: Khi cấp điện, dòng khí được dẫn từ cửa vào đến cửa làm việc, tạo chuyển động cho xi lanh.

3.5. Van khí nén 5/3:

• - Cấu tạo: Giống van 5/2 nhưng có 3 vị trí truyền động.

• - Nguyên lý hoạt động: Ở trạng thái bình thường, tất cả cửa đóng; khi cấp điện, dòng khí sẽ được điều hướng theo trạng thái cài đặt.

     Các loại van khí nén có cấu tạo và nguyên lý hoạt động khác nhau, phù hợp với từng hệ thống và ứng dụng. Việc chọn đúng loại van giúp tối ưu hiệu suất, tiết kiệm năng lượng và nâng cao độ bền cho thiết bị.

1. 4. Ứng dụng của van khí nén

    Van khí nén được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp nhờ khả năng kiểm soát dòng khí hiệu quả, giúp tối ưu hóa quá trình tự động hóa và nâng cao hiệu suất sản xuất.

    Van khí nén được ứng dụng trong tự động hóa, sản xuất, y tế, đóng gói, chế tạo máy và ngành công nghiệp

4.1. Tự động hóa công nghiệp:

• - Điều khiển xi lanh khí nén, động cơ khí trong dây chuyền sản xuất.

• - Ứng dụng trong hệ thống lắp ráp, hàn, đóng gói, vận chuyển sản phẩm.

• - Hỗ trợ robot công nghiệp hoạt động linh hoạt và chính xác hơn.

• 

4.2. Ngành sản xuất ô tô:

• - Vận hành hệ thống phanh khí nén, nâng hạ và lắp ráp linh kiện.

• - Điều khiển các thiết bị tự động trong dây chuyền sơn, dập khuôn.

4.3. Ngành thực phẩm và dược phẩm:

• - Kiểm soát quá trình đóng gói, chiết rót sản phẩm trong môi trường sạch.

• - Hỗ trợ vận hành hệ thống băng chuyền, dây chuyền chế biến thực phẩm.

• 

4.4. Ngành xây dựng:

• - Ứng dụng trong máy khoan khí nén, máy đầm bê tông và các thiết bị công trường.

• - Điều khiển các hệ thống nâng hạ, cẩu trục sử dụng khí nén.

4.5 Ngành hàng không và vận tải:

• - Điều khiển hệ thống phanh, đóng mở cửa trong máy bay, tàu hỏa.

• - Vận hành các thiết bị hỗ trợ tại sân bay, nhà ga.

4.6 Ngành xử lý môi trường:

• - Ứng dụng trong hệ thống điều tiết lưu lượng khí trong xử lý nước thải.

• - Điều khiển van cấp khí trong các hệ thống sục khí, lọc khí.

- Nhờ khả năng hoạt động linh hoạt, van khí nén ngày càng trở thành giải pháp quan trọng trong nhiều lĩnh vực, góp phần tối ưu hóa hiệu suất và tiết kiệm năng lượng.

5. Một số lưu ý cần biết để sử dụng van khí nén hiệu quả

• - Tiến hành kiểm tra thường xuyên độ rò rỉ của van nhằm đảm bảo tốt hiệu quả làm việc của van.

• - Trước khi sử dụng, người dùng cần kiểm tra áp suất lưu chất bằng cách lắp đặt thêm cảm biến áp suất hoặc đồng hồ đo áp suất cho đường ống lưu chất trước khi vào van. 

• - Kiểm tra nhiệt độ môi trường và nhiệt độ lưu chất để tránh xảy ra tình trạng hư hỏng thiết bị. Qua đó, giảm thiểu nguy cơ cháy nổ, đảm bảo an toàn cho người vận hành.

• 
• Công ty CP Cơ khí và Xây Dựng Việt Nhật cung cấp đa dạng các loại van khí nén theo yêu cầu khách hàng của một số thương hiệu nổi tiếng như: SMC, CKD, Airtac, Festo, TPC, SNC, Norgren, Parker Hannifin, Burkert,...
•  

Nguồn: Tổng hợp