Các loại van điện từ khí nén: Van 2/2, 3/2, 5/2, 5/3 và cách chọn

Các loại van điện từ khí nén: Câu trả lời bạn cần đầu tiên

Nói một cách đơn giản nhất có thể, có bốn loại van điện từ khí nén lõi cần hiểu: Van 2/2 chiều, 3/2 chiều, 5/2 chiều và 5/3 chiều . Số đầu tiên là số cảng hàng không đang hoạt động; số thứ hai là số vị trí ống chỉ. Ngoài việc phân loại đó, mọi van còn được xác định theo phương pháp kích hoạt (tác động trực tiếp hoặc vận hành bằng phi công) và theo hành vi ở trạng thái nghỉ (thường mở, thường đóng, ổn định đơn hoặc ổn định).

Sự kết hợp đó không mang tính học thuật. Bốn loại cổng đếm ánh xạ trực tiếp vào bốn công việc khác nhau trong mạch khí nén. Xy lanh tác động đơn cần có van 3/2 chiều. Xy lanh tác động kép cần có van 5/2 chiều hoặc 5/3 chiều. Có thể xử lý đường dây xả khí hoặc ngắt nguồn cấp khí đơn giản bằng van 2/2 chiều. Khi máy dừng giữa chu kỳ, nguyên nhân thường là do một trong các ánh xạ này được chọn không chính xác.

Mọi người thường nhầm lẫn giữa loại van với thông số kỹ thuật. Loại này trả lời câu hỏi "có bao nhiêu cổng, bao nhiêu vị trí, được kích hoạt như thế nào và điều gì xảy ra khi tắt nguồn." Thông số kỹ thuật trả lời "kích thước cổng nào, điện áp nào, Cv nào." Trước tiên, bạn phải giải quyết câu hỏi về loại, vì van 5/2 có giá trị Cv hoàn hảo sẽ vẫn không vận hành chính xác xi lanh tác động đơn. Ký hiệu tuân theo ISO 1219-1 đối với các ký hiệu mạch khí nén, do đó, van 5/2 được vẽ trên sơ đồ luôn có nghĩa là năm cổng và hai vị trí; đọc chính xác ký hiệu là cách nhanh nhất để xác định một loại van mà bạn chưa từng thấy trước đây. CKT xuất bản đầy đủ Danh mục van điện từ và linh kiện khí nén trực tuyến, đây là tài liệu tham khảo thực tế khi bạn cần khớp biểu tượng với số kiểu máy thực tế.

Van điện từ khí nén hoạt động như thế nào trước khi bạn chọn loại

Trước khi so sánh các mô hình, cần xem những gì bên trong van và tại sao cấu trúc bên trong lại xác định loại. Mỗi van điện từ công nghiệp đều chứa các bộ phận cốt lõi giống nhau, nhưng cách các bộ phận đó tương tác quyết định liệu nó có thể hoạt động ở áp suất bằng 0 hay không, lượng không khí có thể đi qua và tốc độ phản ứng của nó.

• Cuộn dây điện từ và pít tông: cuộn dây chuyển đổi năng lượng điện thành từ trường kéo pít tông, làm di chuyển ống chỉ trực tiếp hoặc thông qua giai đoạn thí điểm.
• Ống chỉ hoặc hình múa rối: một bộ phận chính xác trượt bên trong thân van và chuyển hướng không khí giữa các cổng. Hình dạng ống chỉ xác định chức năng của van.
• Mùa xuân trở lại: đẩy ống chỉ trở lại khi cuộn dây bị mất điện. Nếu có lò xo thì van ở trạng thái ổn định đơn.
• Thân van: giữ các cổng, lỗ khoan và bề mặt bịt kín. Hầu hết thân van khí đều là hợp kim nhôm; van chất lỏng sử dụng thép không gỉ hoặc đồng thau.
• Con dấu và kênh thí điểm: con dấu ngăn chặn rò rỉ chéo giữa các cổng; trong một van do phi công vận hành, kênh thí điểm sẽ đưa không khí đến cuối ống chỉ để dịch chuyển nó.
• Ghi đè thủ công: một nút hoặc vít cho phép bạn dịch chuyển van bằng tay trong quá trình vận hành, điều này hữu ích hơn nhiều so với những gì người mua mong đợi.

Dẫn động trực tiếp và dẫn động thí điểm trong một đoạn

trong một van tác động trực tiếp , cuộn dây sẽ di chuyển ống cuộn trực tiếp nên van có thể dịch chuyển ngay cả khi áp suất đầu vào là 0 MPa. Sự đánh đổi là dòng chảy bị hạn chế, vì cuộn dây phải đủ lớn để thắng lực ma sát và lực không khí. trong một van vận hành thí điểm , một cuộn điện từ nhỏ sẽ dịch chuyển ống dẫn hướng và chính không khí đi vào sẽ đẩy ống dẫn chính qua. Thiết kế đó xử lý lưu lượng cao hơn nhiều với một cuộn dây nhỏ gọn, nhưng nó cần áp suất vận hành tối thiểu, thường là khoảng 0,15 MPa. Một van thí điểm bên ngoài ý tưởng tương tự, ngoại trừ không khí thí điểm đến từ một nguồn cung cấp riêng biệt và được quản lý.

Đối với người mua công nghiệp, chất lượng xây dựng cũng quan trọng như kiểu dáng. Ống cuộn được gia công với dung sai lỏng hơn sẽ rò rỉ nhiều không khí thí điểm hơn, phản ứng chậm hơn và mòn nhanh hơn. CKT nhấn mạnh sản xuất và lắp ráp tại nhà khả năng, với hơn 20.000 loại bộ phận bán thành phẩm được lưu trữ trong kho và hơn 90% bộ phận được gia công nội bộ. Mức độ tích hợp theo chiều dọc đó là điều cho phép nhà sản xuất van giữ khoảng cách giữa ống chỉ và thân van nhất quán trong các lô sản xuất lớn.

Van điện từ khí nén 2/2 chiều: Điều khiển lưu lượng bật/tắt đơn giản

Van 2/2 chiều có đúng hai cổng và hai vị trí. Ở phiên bản thường đóng, cổng vào P bị chặn ở trạng thái nghỉ và kết nối với cổng ra A khi cuộn dây được cấp điện. Ở phiên bản thường mở, P kết nối với A ở trạng thái nghỉ và chặn khi cuộn dây được cấp điện. Do chỉ có một ổ cắm và không có cổng xả chuyên dụng nên van 2/2 chiều được sử dụng để ngắt nguồn, xả khí và thông hơi chứ không phải để điều khiển hướng của xi lanh.

Một ứng dụng điển hình là súng thổi hoặc vòi làm sạch bụi trong đó chỉ cần bật và tắt khí nén. Một cách khác là cung cấp một cơ cấu trượt nhỏ có đường dẫn khí thải riêng hoặc cách ly một nhánh của ống góp trong quá trình bảo trì. Nếu thiết bị phía sau van không thể xả qua đường khác thì van 3/2 chiều là lựa chọn chính xác.

Điều quan trọng là không nhầm lẫn van 2/2 khí nén với van điện từ 2/2 xử lý chất lỏng. Van 2/2 khí nén như 2V025 được thiết kế cho mạch khí nén. Đối với môi trường nước, dầu hoặc khí đốt, CKT cung cấp riêng dòng thép không gỉ 2S và dòng đồng 2W trong danh mục van xử lý của nó, vì vật liệu bịt kín và đường dẫn dòng chảy được thiết kế cho môi trường chất lỏng thay vì không khí. Đối với ứng dụng bật/tắt khí nhỏ gọn, lưu lượng thấp, van điện từ 2/2 chiều tác động trực tiếp là điểm khởi đầu phổ biến nhất: cổng 1/8 inch và thân ngắn cho phép nó được gắn gần điểm sử dụng và vì là thiết bị tác động trực tiếp nên nó hoạt động ngay cả khi áp suất không khí đi vào rất thấp.

Nhà cung cấp van điện từ 2 chiều tác động trực tiếp dòng 2V025, Nhà máy OEM/ODM - Zhe CKT Pneumatic là nhà cung cấp Van điện từ 2 chiều tác động trực tiếp dòng 2V025 Series bán buôn tại Trung Quốc và nhà máy OEM/ODM, Dòng 2V025 là một c... Xem sản phẩm →

Van điện từ khí nén 3/2 chiều: Điều khiển xi lanh tác động đơn

Van 3/2 chiều có ba cổng (áp suất P, xi lanh A, ống xả R) và hai vị trí. Đây là van điều khiển hướng tiêu chuẩn cho xi lanh tác động đơn. Ở một vị trí, nguồn cung cấp chảy vào xi lanh để kéo dài nó; ở vị trí khác, nguồn cung cấp bị chặn và cổng xi lanh kết nối với ống xả nên lò xo bên trong có thể rút thanh.

trong một normally closed 3/2 valve, the cylinder is exhausted when power is off and pressurizes when energized. In a normally open 3/2 valve, the cylinder is pressurized when power is off. For machines where a cylinder must stay extended during a power cut, a normally open or a latching valve is the deliberate choice. For most standard automation routines, normally closed is the safer default because the actuator relaxes to a known position when the machine stops.

Van 3/2 tác động trực tiếp và vận hành bằng thí điểm

Các van 3/2 tác động trực tiếp như dòng 3V1 và 3V2 dịch chuyển ống chỉ bằng cách sử dụng bộ điện từ, do đó chúng hoạt động ở áp suất đầu vào 0 MPa. Chúng phản ứng nhanh chóng và lý tưởng cho các lỗ khoan nhỏ và mạch có dòng chảy thấp. Các van 3/2 vận hành bằng thí điểm như dòng 3V sử dụng áp suất đầu vào để hỗ trợ chuyển số và phù hợp với các mạch có lưu lượng cao hơn, nhưng chúng yêu cầu áp suất cung cấp trên khoảng 0,15 MPa. Ngoài ra còn có dòng VT307, cấu trúc van tựa tác động trực tiếp với thiết kế bên trong kiểu con rối thường được sử dụng trong các mạch kẹp và dụng cụ. CKT còn cung cấp thêm van 3 chiều tác động trực tiếp dòng 35 (loại MAC) và dòng 3PA (loại SELEX), được lựa chọn khi khách hàng cần phù hợp với quy ước điều khiển hoặc dấu chân máy hiện có.

Nếu bạn định kích thước mạch 3/2 đơn giản cho một xi lanh tác dụng đơn nhỏ, hãy chọn một van điện từ 3/2 chiều tác động trực tiếp giữ cho việc xây dựng đơn giản và phản hồi ngay lập tức. Việc thiếu yêu cầu áp suất tối thiểu cũng giúp việc vận hành dễ dàng hơn trên các máy có áp suất không khí tại xưởng không ổn định khi khởi động.

Nhà cung cấp van điện từ 3 chiều tác động trực tiếp dòng 3V1, Nhà máy OEM/ODM - Zheji CKT Pneumatic là nhà cung cấp Van điện từ 3 chiều tác động trực tiếp dòng 3V1 bán buôn tại Trung Quốc và nhà máy OEM/ODM, Dòng 3V1 đại diện cho... Xem sản phẩm →

Van điện từ khí nén 5/2 và 5/3 chiều: Điều khiển xi lanh tác động kép

Van 5/2 chiều có năm cổng: một cổng vào áp suất P, hai cổng xi lanh A và B, và hai cổng xả thường được dán nhãn R1 và R2 hoặc EA và EB. Hai vị trí đảo ngược nguồn cung cấp giữa A và B, đó chính xác là những gì một xi lanh tác động kép cần. Phiên bản điện từ đơn được hồi xuân (ổn định đơn); phiên bản điện từ kép chốt ở vị trí cuối cùng (có thể đóng được) và giữ xi lanh ở cuối hành trình ngay cả khi mất điện.

Van 5/3 chiều bổ sung thêm vị trí thứ ba, ở giữa và luôn là van điện từ kép. Vị trí trung tâm xác định điều gì sẽ xảy ra khi cả hai cuộn dây điện đều bị ngắt điện và nó thay đổi hoạt động của máy nhiều hơn mức mà hầu hết các kỹ sư mong đợi. Bảng dưới đây tóm tắt ba cấu hình trung tâm tiêu chuẩn.

Tâm khép kín là lựa chọn 5/3 phổ biến nhất vì nó tạo ra điểm dừng ở vị trí giữa cứng nhắc. Tuy nhiên, trong một thời gian dài, rò rỉ ống chỉ và phốt có thể khiến vị trí xi lanh bị trôi, do đó tâm đóng không được coi là khóa cơ. Nếu tải phải được giữ vô thời hạn mà không bị rò rỉ, hãy sử dụng phanh cơ khí bên ngoài hoặc van một chiều thay vì chỉ dựa vào việc bịt kín van.

Trong dây chuyền sản xuất, van 5/2 và 5/3 thường được gắn trên đế phụ đa dạng để một số van dùng chung một khối cung cấp và xả. Sự sắp xếp này giúp đơn giản hóa đường ống, giảm các điểm rò rỉ và làm cho hệ thống dây điện trở nên ngăn nắp hơn. CKT Dòng van điện từ 5/2 chiều vận hành thí điểm bao gồm phạm vi kích thước 4V110 đến 4V410 với các cổng từ G1/8 đến G1/2, và cùng một bệ thân cũng được cấu hình thành van 5/3 bằng cách lắp một ống cuộn ba vị trí và cuộn dây điện từ kép. Khả năng thay thế lẫn nhau đó rất hữu ích khi thiết kế máy thay đổi vào cuối dự án.

Nhà cung cấp van điện từ 5 chiều vận hành thí điểm dòng 4V, Nhà máy OEM/ODM - Zheji CKT Pneumatic là nhà cung cấp Van điện từ 5 chiều vận hành thí điểm dòng 4V bán buôn tại Trung Quốc và nhà máy OEM/ODM, van điện từ 4V vận hành thí điểm ... Xem sản phẩm →

Tác động trực tiếp so với điều hành thí điểm so với thí điểm bên ngoài: Loại truyền động nào phù hợp

Sau khi chọn số cổng, quyết định tiếp theo là phương pháp kích hoạt. Lựa chọn này xác định áp suất làm việc tối thiểu, lưu lượng tối đa và đôi khi là kích thước vật lý của van. Bảng dưới đây so sánh ba tùy chọn chính về các tham số thực sự ảnh hưởng đến kích thước.

Quy tắc thực tế rất đơn giản. Nếu áp suất cung cấp có thể giảm xuống dưới ngưỡng thí điểm trong quá trình khởi động hoặc máy bị kẹt, van tác động trực tiếp sẽ dễ tha thứ hơn. Nếu ứng dụng yêu cầu tốc độ dòng chảy cao từ van nhỏ gọn thì vận hành thí điểm là giải pháp tiêu chuẩn. Nếu áp suất đầu vào chính rất thấp nhưng quy trình vẫn cần van định hướng lớn thì van điều khiển bên ngoài cho phép bạn sử dụng áp suất điều khiển nhỏ được điều chỉnh để dịch chuyển ống cuộn lớn trong khi dòng chính hoạt động ở bất kỳ áp suất nào mà quy trình cung cấp.

Cấu hình thường mở, thường đóng và có thể ổn định

Trạng thái nghỉ của van quan trọng vì hai lý do: an toàn và tiêu thụ năng lượng. Van quay trở lại vị trí đã biết khi mất điện có thể ngăn chặn tình trạng rơi tải, chuyển động xi lanh không mong muốn hoặc va chạm dụng cụ. Một van chốt ở vị trí cuối cùng có thể chính xác là thứ mà quy trình cần, nhưng nó đòi hỏi phải xem xét cẩn thận về mặt an toàn.

Thường mở so với thường đóng

trong một normally closed valve, no flow passes in the rest state. This is the safer default for most automation because actuators relax to a defined position. In a normally open valve, flow passes in the rest state. This suits functions that must remain active when power is off, such as keeping a coolant nozzle open or continuously venting a pressure line. The choice is not about performance; it is about defining what the machine should do during an outage.

Ổn định đơn và ổn định kép (chốt)

Van ổn định đơn có một điện từ và một lò xo hồi vị: khi mất điện, lò xo sẽ đặt lại ống chỉ ngay lập tức. Một van có thể đóng được có hai cuộn dây điện từ và không có lò xo hồi vị: ống cuộn vẫn ở vị trí cuối cùng mà nó được chuyển đến, ngay cả khi ngắt nguồn điện. Cuộn dây chỉ rút dòng điện trong xung chuyển mạch, nghĩa là sinh ra ít nhiệt hơn, tiêu thụ năng lượng thấp hơn và không có nguy cơ cháy cuộn dây liên tục ở trạng thái ngừng hoạt động.

Một ví dụ điển hình là van 5/2 điện từ kép dẫn động xi lanh kẹp. Nếu mất điện giữa chu kỳ, xi lanh sẽ giữ trạng thái kẹp hiện tại, điều này có thể bảo vệ phôi. Tuy nhiên, hành vi tương tự có nghĩa là máy khởi động lại ở trạng thái không xác định. Nếu trình tự khởi động lại không ra lệnh trước cho cả hai cuộn dây thì một chuyển động không mong muốn có thể xảy ra. Vì lý do này, van bitable rất phổ biến trong các thiết bị chạy bằng pin và trong các hệ thống mà vị trí bộ truyền động phải được giữ lại trong thời gian gián đoạn nguồn điện ngắn, nhưng chúng yêu cầu một trình tự điều khiển được viết rõ ràng.

Cách chọn loại van điện từ khí nén phù hợp: Tiêu chí lựa chọn

Khi đã rõ loại, công việc còn lại là đặc tả. Danh sách kiểm tra bên dưới tuân theo thứ tự mà hầu hết các kỹ sư khí nén thực sự sử dụng khi họ định cỡ van cho máy mới.

1. Xác định bộ truyền động. Xi lanh tác động đơn: 3/2 chiều. Xi lanh tác động kép: 5/2 chiều hoặc 5/3 chiều nếu cần có vị trí chính giữa xác định.
2. Quyết định trạng thái nghỉ. Chọn thường mở hoặc thường đóng cho van 2/2 và 3/2; chọn ổn định đơn hoặc ổn định cho van 5/2; chọn cấu hình trung tâm cho van 5/3.
3. Kiểm tra áp suất vận hành tối thiểu. Van vận hành thí điểm cần khoảng 0,15 MPa. Nếu mạch có thể giảm xuống dưới mức này, hãy chuyển sang tác động trực tiếp hoặc thêm bộ điều chỉnh trước van.
4. Phù hợp với điện áp và loại cuộn dây. 24 VDC là tiêu chuẩn cho các máy dựa trên PLC. Cuộn dây AC vẫn còn phổ biến trong các trang bị thêm nhưng cần phải khớp chính xác với mạch điều khiển.
5. Tính hệ số dòng chảy (Cv). Cv lớn hơn có nghĩa là luồng không khí nhiều hơn và chuyển động xi lanh nhanh hơn. Ước tính từ lỗ khoan xi lanh, hành trình và thời gian chu kỳ cần thiết thay vì đoán.
6. Chọn kích thước cổng và kết nối. Các cổng có ren (G1/8, G1/4, v.v.), phụ kiện một chạm đẩy vào hoặc gắn đế phụ đều thay đổi bố cục vật lý.
7. Xác minh thời gian phản hồi. Van tác động trực tiếp thường phản hồi trong khoảng 10 đến 20 ms; van vận hành thí điểm trong phạm vi 20 đến 50 ms. Đối với tốc độ chu kỳ rất cao, điều này quan trọng như Cv.
8. Tài khoản cho môi trường. Nhiệt độ môi trường xung quanh, độ ẩm, bụi và xếp hạng bảo vệ IP ảnh hưởng đến tuổi thọ của phốt và độ tin cậy của cuộn dây.

Khi bạn kết hợp định mức van với phần còn lại của thiết bị chuẩn bị, logic kỹ thuật tương tự cũng được áp dụng ngược dòng. Một tài liệu tham khảo thực tế là đây phân tích kết hợp áp suất và lắp đặt kín , giải thích cách bộ lọc-bộ điều chỉnh-bôi trơn, phạm vi áp suất của van và các phụ kiện tương tác với nhau trong một mạch thực. Nguyên nhân phổ biến gây ra các hư hỏng tiềm ẩn là khi một van được đánh giá chính xác nhưng các bộ phận xung quanh thì không.

Những Sai Lầm Thường Gặp Khi Lựa Chọn Các Loại Van Điện Từ Khí Nén

Một số lỗi lặp đi lặp lại xuất hiện nhiều lần trong các báo cáo vận hành máy và nhật ký bảo trì. Bảng dưới đây tóm tắt những lỗi xảy ra, triệu chứng bạn sẽ thấy trên máy và cách khắc phục.

Hầu hết các lỗi này đều có thể tránh được bằng cách xem xét ngắn gọn ký hiệu van, loại bộ truyền động và áp suất cung cấp trước khi đặt hàng. Nếu máy đã tồn tại và xuất hiện sự cố trong quá trình vận hành, trước tiên hãy kiểm tra biểu tượng van được đóng trên thân máy; nó nhanh hơn việc thay thế các bộ phận một cách mù quáng.

Câu hỏi thường gặp về các loại van điện từ khí nén

"2/2 chiều" hoặc "5/2 chiều" nghĩa là gì trong van điện từ khí nén?

Số đầu tiên là số cổng hàng không đang hoạt động, số thứ hai là số vị trí ống cuộn. Do đó, van 5/2 có năm cổng (áp suất, hai cổng xi lanh và hai cửa xả) và hai vị trí. Van 3/2 có ba cổng và hai vị trí.

Nên sử dụng loại van điện từ khí nén nào cho xi lanh tác động đơn?

Sử dụng van 3/2 chiều. Nó tạo áp lực cho cổng xi lanh để kéo dài thanh và sau đó kết nối cùng một cổng với ống xả để lò xo bên trong có thể rút lại. Van 3/2 thường đóng là mặc định tiêu chuẩn.

Nên sử dụng loại van điện từ khí nén nào cho xi lanh tác động kép?

Sử dụng van 5/2 chiều cho hoạt động kéo dài và rút lại tiêu chuẩn. Sử dụng van 5/3 nếu xi lanh cũng phải dừng giữa hành trình hoặc nổi ở vị trí trung tâm xác định.

Sự khác biệt giữa van điện từ tác động trực tiếp và van điện từ điều khiển bằng phi công là gì?

Một van tác động trực tiếp di chuyển ống chỉ bằng cách sử dụng cuộn dây, do đó nó hoạt động ở áp suất 0 MPa nhưng truyền ít không khí hơn. Van vận hành bằng phi công sử dụng áp suất không khí đầu vào để di chuyển ống cuộn chính, cho phép lưu lượng cao hơn nhưng cần áp suất vận hành tối thiểu khoảng 0,15 MPa.

Khi nào tôi nên chọn van 5/3 thay vì van 5/2?

Chọn van 5/3 khi xi lanh phải dừng giữa hành trình, nổi hoặc duy trì áp suất ở giữa. Loại trung tâm tạo ra sự khác biệt lớn: trung tâm đóng khóa piston, trung tâm xả cho phép nó nổi và trung tâm áp suất giữ cho cả hai cổng được điều áp với mức tiêu thụ không khí cao hơn.

Khi nào tôi cần van ổn định hoặc van điện từ kép?

Sử dụng van điện từ kép khi bộ truyền động phải giữ vị trí cuối cùng sau khi mất điện và khi bạn muốn giảm hiện tượng nóng cuộn dây liên tục. Hãy nhớ rằng không có lò xo để thiết lập lại ống chỉ nên máy có thể khởi động lại ở trạng thái không xác định.

Nên chọn điện áp nào cho van điện từ khí nén?

24 VDC là lựa chọn phổ biến nhất cho các máy điều khiển PLC hiện đại vì nó an toàn, vận hành đơn giản và dễ bảo vệ bằng điốt chống đột biến điện. Các phiên bản AC ở 110 VAC hoặc 220 VAC vẫn tồn tại cho các bảng điều khiển cũ nhưng yêu cầu phải kết hợp cẩn thận cuộn dây với nguồn cung cấp.

Tôi có thể sử dụng van điện từ khí cho nước hoặc dầu không?

Không. Van điện từ khí sử dụng vòng đệm và đường dẫn khí được thiết kế cho khí nén. Đối với môi trường nước, dầu hoặc khí đốt, hãy sử dụng các van điện từ chất lỏng chuyên dụng như dòng thép không gỉ 2S hoặc dòng đồng 2W của CKT, có con dấu và vật liệu thân tương thích với môi trường.