Đối với nhiều máy móc khí nén, số model trên van có vẻ đơn giản, nhưng chức năng phía sau lại quyết định cách cơ cấu chấp hành chuyển động. Các van 3V110, 3V210, 3V310 và 3V410 thường được sử dụng làm van điện từ khí 3/2, trong khi các van 4V110, 4V210, 4V310 và 4V410 thường được sử dụng làm van điều khiển hướng 5/2. Cả hai nhóm đều thuộc danh mục van điện từ , nhưng giải quyết các vấn đề mạch khác nhau.
Sự khác biệt thực tế nằm ở loại cơ cấu chấp hành. Van 3V thường được chọn cho xi lanh tác động đơn, điều khiển thổi khí, khí tín hiệu hoặc một thiết bị khí nén nhỏ cần cấp và xả khí thông qua một cổng làm việc. Van 4V thường được chọn cho xi lanh tác động kép cần hai cổng xi lanh để chuyển đổi giữa quá trình duỗi ra và thu vào.
Chức năng cổng là khác biệt đầu tiên
Van dòng 3V có ba cổng và hai vị trí. Một cổng nhận khí cấp, một cổng kết nối với cơ cấu chấp hành hoặc đường ra, và một cổng xả khí khi van chuyển về trạng thái ban đầu. Cấu trúc này khiến van phù hợp với xi lanh tác động đơn vì lò xo bên trong xi lanh đảm nhiệm hành trình hồi về sau khi khí được xả.
Các model như 3V110-06, 3V210-08, 3V310-10 và 3V410-15 tuân theo kiểu logic điều khiển này. Số series càng lớn thì kích thước cổng và lưu lượng thường càng lớn.
Van dòng 4V có năm cổng và hai vị trí. Van có một cổng áp suất, hai cổng xi lanh và hai cổng xả. Điều này cho phép van lần lượt cấp khí vào mỗi phía của xi lanh tác động kép, đồng thời xả khí ở phía đối diện. Xi lanh có thể duỗi ra và thu vào bằng năng lượng khí thay vì phụ thuộc vào lò xo cơ khí.
Việc ghép nối với cơ cấu chấp hành làm thay đổi lựa chọn
Nếu máy sử dụng kẹp tác động đơn, chốt chặn nhỏ, cơ cấu đẩy, chốt khí hoặc xi lanh mini hồi bằng lò xo, dòng 3V thường là lựa chọn phù hợp hơn. Mạch đơn giản, đường ống dễ theo dõi hơn và việc xử lý sự cố nhanh hơn vì chỉ có một đường ra được điều khiển.
Nếu máy sử dụng xi lanh tác động kép cho chuyển động đẩy, nâng, định vị, mở, đóng hoặc chuyển tải, dòng 4V sẽ phù hợp hơn. Van 4V110-06 và 4V210-08 thường được sử dụng cho các xi lanh nhỏ gọn và xi lanh cỡ trung. Nhu cầu khí lớn hơn có thể chuyển sang 4V310-10 hoặc 4V410-15.
Một lỗi phổ biến là chọn van 3/2 cho xi lanh tác động kép chỉ vì điện áp cuộn coil và ren có vẻ phù hợp. Van có thể chuyển mạch khí, nhưng xi lanh sẽ không có mạch điều khiển hướng thích hợp. Một lỗi khác là sử dụng van 5/2 cho chức năng thổi khí đơn giản hoặc xi lanh tác động đơn khi một van 3/2 nhỏ hơn sẽ dễ sử dụng và tiết kiệm hơn.
Kích thước lưu lượng phụ thuộc vào đường kính lòng xi lanh và tốc độ
Các kích thước 110, 210, 310 và 410 nên được xem xét cùng với đường kính ống, đường kính lòng xi lanh, chiều dài hành trình và tốc độ chu kỳ. Một xi lanh nhỏ chuyển động chậm không cần lưu lượng van giống như một xi lanh lớn chuyển động nhanh. Chọn van quá lớn có thể làm lãng phí không gian và chi phí, trong khi chọn van quá nhỏ có thể khiến cơ cấu chấp hành chuyển động chậm hoặc không ổn định.
Trong nhiều bố trí nhà máy, van dòng 110 được sử dụng cho bộ dụng cụ nhỏ gọn, khí tín hiệu và xi lanh nhỏ. Van dòng 210 phổ biến trong các máy tự động hóa nói chung. Van dòng 310 và 410 phù hợp với xi lanh lớn hơn, hành trình dài hơn hoặc thiết bị yêu cầu cơ cấu chấp hành di chuyển với lưu lượng khí mạnh hơn. Logic kích thước tương tự áp dụng cho cả hai dòng 3V và 4V, nhưng chức năng mạch vẫn khác nhau.
Điều khiển điện và trạng thái hồi về
Hầu hết các van 3V và 4V một cuộn điện từ sử dụng tín hiệu điện để chuyển con trượt và lò xo hoặc cơ cấu hồi bằng pilot để đưa van về trạng thái ban đầu khi mất điện. Cơ chế này hữu ích khi máy cần trở về trạng thái mặc định sau khi tín hiệu dừng. Điện áp cuộn coil chính xác, chẳng hạn như DC24V, AC110V hoặc AC220V, phải phù hợp với tủ điều khiển.
Đối với van 3V, việc ngắt điện thường làm xả đường ra. Đối với van 4V một cuộn điện từ, việc ngắt điện thường đưa hướng chuyển động của xi lanh về phía mặc định. Cần kiểm tra trạng thái mặc định này trong quá trình thiết kế máy vì nó ảnh hưởng đến dừng khẩn cấp, mất điện, an toàn bảo trì và vị trí đồ gá.
Lưu ý thực tế khi mua hàng
Trước khi đặt hàng, hãy xác nhận cơ cấu chấp hành là loại tác động đơn hay tác động kép. Sau đó kiểm tra kích thước cổng, điện áp cuộn coil, áp suất làm việc, kích thước ống, loại đầu nối và không gian lắp đặt. Nếu thay thế van cũ, hãy chụp ảnh nhãn model và ký hiệu cổng trước khi tháo các ống.
Đối với người mua OEM, việc tiêu chuẩn hóa quanh một vài kích thước sẽ rất hữu ích. Ví dụ, các chức năng tác động đơn nhỏ có thể sử dụng 3V110 hoặc 3V210, trong khi các xi lanh tác động kép thông dụng có thể sử dụng 4V210. Các máy lớn hơn có thể dành 3V310, 3V410, 4V310 và 4V410 cho những vị trí cần lưu lượng cao hơn. Điều này giúp việc mua hàng và quản lý phụ tùng thay thế dễ dàng hơn.
Câu hỏi thường gặp
Van 3V có thể điều khiển xi lanh tác động kép không?
Thông thường đây không phải là lựa chọn phù hợp. Xi lanh tác động kép thường cần van 5/2 như van dòng 4V để cả hai cổng xi lanh được điều khiển chính xác.
Khi nào tôi nên chọn van 3V?
Chọn van 3V cho xi lanh tác động đơn, thổi khí, khí tín hiệu, cơ cấu chấp hành hồi bằng lò xo hoặc điều khiển cấp và xả khí đơn giản.
Khi nào tôi nên chọn van 4V?
Chọn van 4V cho xi lanh tác động kép cần duỗi ra và thu vào bằng khí thông qua hai cổng khí.
Kết luận
Cách dễ nhất để phân biệt van điều khiển hướng 3V và 4V là xem xét cơ cấu chấp hành. Mạch tác động đơn thường hướng đến van 3V, trong khi mạch xi lanh tác động kép thường cần van 4V. Sau đó, chọn kích thước 110, 210, 310 hoặc 410 dựa trên nhu cầu lưu lượng, kích thước cổng và không gian lắp đặt.
