Van đảo chiều và hệ thống van khí nén

Van khí nén và van đảo chiều trong hệ thống điều khiển bằng khí nén.

1. Van đảo chiều

Van đảo chiều là một dạng van điện từ có nhiệm vụ điều khiển dòng năng lượng bằng cách đóng, mở hay chuyển đổi vị trí, để thay đổi hướng của dòng năng lượng.

1.1. Nguyên lí hoạt động

Nguyên lý hoạt động của van đảo chiều: khi chưa có tín hiệu tác động vào cửa (12) thì cửa (1) bị chặn và cửa (2) nối với cửa (3). Khi có tín hiệu tác động vào cửa (12), ví dụ tác động bằng dòng khí nén, nòng van sẽ dịch chuyển về phía bên phải, cửa (1) nối với cửa (2) và cửa (3) bị chặn. Trường hợp tín hiệu tác động vào cửa (12) mất đi, dưới tác động của lực lò xo, nòng van sẽ trở về vị trí ban đầu.

1.2. Ký hiệu van đảo chiều

Chuyển đổi vị trí của nòng van được biểu diễn bằng các ô vuông liền nhau với các chữ cái o,a,b,c… hay các chữ số 0, 1, 2, 3….

Vị trí “ không” được ký hiệu là vị trí mà khi van chưa có tác động của tín hiệu ngoài vào. Đối với van có 3 vị trí, vị trí ở giữa là vị trí “ không”. Đối với van có 2 vị trí thì vị trí “ không” có thể là “a” hoặc là “ b “, thông thƣờng vị trí “b” là vị trí “ không”.

Bên trong ô vuông của mỗi vị trí là các đường thẳng có hình mũi tên, biểu diễn hướng chuyển động của dòng qua van. Trường hợp dòng van bị chặn được biểu diễn bằng dấu gạch ngang.

Ký hiệu và tên gọi van đảo chiều

Một số van đảo chiều thường gặp.

• Van đảo chiều 2/2
• Van đảo chiều 4/2
• Van đảo chiều 5/2
• Van đảo chiều 3/2
• Van đảo chiều 4/2

1.3. Tín hiệu tác động

Nếu ký hiệu lò xo nằm ngay bên phải của ký hiệu van đảo chiều, thì van đảo chiều đó có vị trí “không”, vị trí đó là ô vuông phía bên phải của ký hiệu van đảo chiều và được ký hiệu “0”. Điều đó có nghĩa là khí chưa có tín hiệu tác động vào nòng van thì lò xo tác động giữ vị trí đó.

• Van đảo chiều tác động bằng tay
• Van đảo chiều tác động bằng cơ
• Van đảo chiều tác động bằng khí nén
• Van đảo chiều tác động bằng nam châm điện chính là van điện từ khí nén.

1.4. Van đảo chiều có vị trí “ không”

Van đảo chiều có vị trí “ không” là van có tác động bằng cơ – lò xo nên nòng van và ký hiệu lò xo nằm ngay vị trí bên cạnh ô vuông phía bên phải của ký hiệu van.

Van đảo chiều 2/2: tác động cơ học – đầu dò: Van có 2 cửa P và R, 2 vị trí 0 và 1. Ở vị trí 0: cửa P và R bị chặn. Nếu đầu dò tác động vào, từ vị trí 0 van sẽ được chuyển sang vị trí 1, khi đó cửa P và R sẽ nối với nhau. Khi đầu dò không còn tác động thì van sẽ trở lại vị trí ban đầu do lực nén của lò xo.

Van đảo chiều 3/2: tác động cơ học – đầu dò. Van có 2 cửa P, A và R. Có 2 vị trí 0, 1. Ớ vị trí 0: cửa P bị chặn, cửa A nối với cửa R. Nếu đầu dò tác động vào từ vị trí 0 van sẽ chuyển sang vị trí 1, khi đó cửa P nối với cửa A, cửa R sẽ bị chặn. Khi đầu dò không còn tác động nữa thì van sẽ trở về vị trí ban đầu bằng lực nén của lò xo.

Tại vị trí “ không” cửa P bị chặn, cửa A nối với cửa R. Khi dòng điện vào cuộn dây, pittong trụ bị kéo lên, khí nén sẽ theo hướng P1, 12 tác động lên pittong phụ, pittong phụ bị đẩy xuống, van sẽ chuyển xang vị trí “1” cửa A nối với cửa P cửa R bị chặn. Khi dòng điện mất đi, pittong trụ bị lò xo kéo xuống, và khí nén ở phần trên pittong phụ sẽ theo cửa R thoát ra ngoài.

Van đảo chiều 4/2: Tại vị trí 0: cửa P nối với cửa B, cửa A nối với cửa R. Khi có dòng điện vào cuộn dây van sẽ chuyển sang vị trí 1. Khi đó cửa A nối với P, cửa B nối với R.

1.5. Van đảo chiều không có vị trí “ không”

Van đảo chiều không có vị trí “ không” là loại van sau khi tác động lần cuối lên nòng van không còn nữa thì van sẽ giữ nguyên vị trí tác động cuối cùng, chừng nào chưa có tín hiệu tác động lên phía đối diện của nòng van.

Tác động lên nòng van có thể là:

• Tác động bằng tay, bàn đạp.
• Tác động bằng dòng khí nén điều khiển đi vào hoặc đi ra từ hai phía.
• Tác động trực tiếp bằng điện từ hay gián tiếp bằng dòng khí nén qua van phụ trợ.

Loại van đảo chiều chịu tác động bằng dòng khí nén điều khiển đi vào hay đi ra từ hai nòng van hay tác động trực tiếp bằng nam châm điện từ hoặc gián tiếp bằng dòng khí nén đi qua van phụ trợ được gọi là van đảo chiều xung, bởi vì vị trí của van được thay đổi khi có tín hiệu xung tác độn lên nòng van.

Van trượt đảo chiều 3/2 tác động bằng tay khi dịch chuyển ống lót sang vị trí a, thì cửa P nối với A và cửa R bị chặn. Khi dịch chuyển ống lót sang vị trí b, thì cửa A sẽ nối với với R và cửa P bị chặn.

Van xoay đảo chiều 4/3 tác động bằng tay.

Van đảo chiều xung 4/2 tác động bằng dòng khí nén điều khiển đi ra từ 2 phía của nòng van: hai nòng van được khoan lỗ có đường kính 1mm và thông với cửa P. Khi có áp suất ở cửa P, dòng khí nén diều khiển sẽ vào cả 2 phía đối diện của nòng van qua lỗ và nòng van ở vị trí cân bằng. Khi cửa X là cửa xả khí ,nòng van sẽ đƣợc chuyển sang vị trí b, cửa P nối với của A và cửa B nối với cửa R. Khi cửa X ngừng xả khí, thì
vị trí của nòng van vẫn nằm ở vị trí b, chừng nào chƣa có tín hiệu xả khí ở cửa Y.

Van đảo chiều xung 5/2 tác động bằng dòng khí nén điều khiển đi ra từ 2 phía nòng van: Nguyên tắc hoạt động tương tự van đảo chiều 4/2 tác động bằng dòng khí nén điều khiển đi ra từ 2 phía của nòng van.

• Van đảo chiều xung 3/2 tác động bằng nam châm điện qua van phụ trợ.
• Van đảo chiều xung 4/2 tác động bằng nam châm điện qua van phụ trợ.
• Van đảo chiều xung 5/2 tác động bằng nam châm điện qua van phụ trợ.

2. Van một chiều khí nén

Van một chiều khí nén là loại van chỉ cho lưu lượng khí đi theo một chiều, chiều ngược lại bị chặn. Áp suất dòng chảy tác động lên bộ phận chặn của van và van được đóng lại.

Van một chiều gồm các loại sau:

Van lôgic OR có chức năng là nhận tín hiệu điều khiển ở những vị trí khác nhau trong hệ thống điều khiển.Khi có dòng khí nén qua cửa P1 sẽ đẩy pittong của van sang bên phải chắn cửa P2, khi đó cửa P1 sẽ nối với cửa A. Hoặc khí có dòng khí nén đi cửa P2, sẽ đảy pittong trụ của van sang vị trí bên trái chắn cửa P1 như vậy cửa P2 sẽ nối với cửa A.

Van lôgic AND có chức năng nhận tín hiệu điều khiển cùng một lúc ở những vị trí khác nhau trong hệ thống điều khiển Khi có dòng khí nén qua cửa P1 sẽ đẩy pittong trụ của van sang vị trí bên phải, khi đó cứ P1 sẽ bị chặn, Hoặc khí có dòng khí nén đi cửa P2, sẽ đẩy pittong trụ của van sang vị trí bên trái, cửa P2 sẽ bị chặn. Nếu dòng khí nén đồng thời đi qua cửa P1và cửa P2 thì cửa A sẽ nhận được tín hiệu.

Van xả khí nhanh khi dòng khí nén đi qua cửa P sẽ đẩy pittong trụ sang bên phải, chặn cửa R khi đó cửa P nối với cửa A. Trường hợp ngược lại, khi dòng khí nén đi từ cửa A, sẽ đẩy pittong trụ sang trái, chắn cửa P và khi đó cửa A nối với cửa R Van xả khí nhanh thường lắp ở vị trí gần cơ cấu chấp hành.

3. Van tiết lưu khí nén

Van tiết lưu khí nén có nhiệm vụ điều chỉnh lưu lượng dòng chảy, tức là điều chỉnh tốc độ hoặc thời gian chạy của cơ cấu chấp hành. Các loại van tiết lưu khí nén:

Van tiết lưu khí nén có tiết diện không thay đổi được. Lưu lượng dòng chảy qua khe hở của van có tiết diện không thay đổi được.

Van tiết lưu khí nén có tiết diện điều chỉnh được. Có thể điều chỉnh đƣợc lưu lượng dòng khí nén đi qua van. Dòng khí nén đi từ A qua B và ngược lại. Tiết diện A thay đổi bằng vít điều chỉnh.

Van tiết lưu khí nén một chiều điều chỉnh bằng tay. Tiết diện chảy A thay đổi bằng cách điều chỉnh vít điều chỉnh bằng tay. Khi dòng khí nén từ A qua B, lò xo đẩy màng chắn xuống và dòng khí nén chỉ đi qua tiết diện A.

Khi dòng khí nén đi từ B sang A, áp suất khí nén thắng lực lò xo, đẩy màng chắn lên và khi đó dòng khí nén đi qua khoảng hở giữa màng chắn và mặt tựa màng chắn, lưu lượng không điều chỉnh được.

4. Các loại van khí nén khác

Van an toàn có nhiệm vụ giữ cho áp suất lớn nhất mà hệ thống có thể tải Khi áp suất lớn hơn áp suất cho phép của hệ thống thì dòng áp suất khí nén sẽ thắng lực lò xo và như vậy khí nén sẽ theo cửa R ra ngoài không khí.

Van tràn nguyên tắc hoạt động của van tràn tương tự nhƣ van an toàn, nhưng khác ở chỗ là khi áp suất ở cửa P đạt được giá trị xác định thì cửa P nối với cửa A và nối với hệ thống điều khiển.

Van điều chỉnh áp suất. Van điều chỉnh áp suất có nhiệm vụ giữ cho áp suất không đổi cả khi có sự thay đổi bất thường của tải trọng làm việc ở phía đầu ra hoặc sự dao động áp suất ở đầu vào.

Nguyên lý làm việc: khi điều chỉnh trục vít, tức là điều chỉnh vị trí của đĩa van. Trong trường hợp áp suất của đầu ra tăng so với áp suất được điều chỉnh, khí nén sẽ qua lỗ thông tác dụng lên màng, vị trí kim van sẽ thay đổi, khí nén sẽ qua cửa xả khí ra ngoài. Đến khi áp suất ở đầu ra giảm xuống bằng áp suất được điều chỉnh thì kim van sẽ trở về vị trí ban đầu.

5. Các thương hiệu van khí nén

• Van đảo chiều 5/2
• Van đảo chiều 3/2
• Van đảo chiều 24vdc
• Van đảo chiều 24v
• Van đảo chiều 220v
• Van đảo chiều festo
• Van đảo chiều airtac
• Van đảo chiều smc
• Van đảo chiều CKD.

Các van đảo chiều được lắp trên van bi điều khiển khí nén, van bướm điều khiển khí nén của chúng tôi có chất lượng cao, được nhập khẩu chính hãng từ các quốc gia như Nhật, Hàn Quốc, Đài Loan…