Bộ truyền động khí nén là gì?

Bộ truyền động khí nén là thiết bị đang được sử dụng ưa chuộng trong các ứng dụng công nghiệp bởi tính đơn giản, độ tin cậy và chi phí tương đối thấp so với các bộ truyền động khác. Để hiểu rõ về bộ truyền động khí nén, mời các bạn cùng theo dõi ở bài viết dưới đây nhé!

Giới thiệu bộ truyền động khí nén

Bộ truyền động khí nén hay còn gọi là thiết bị truyền động khí nén, bộ điều khiển khí nén tên tiếng anh là Pneumatic Actuator. Đây là thiết bị chuyển đổi năng lượng khí nén thành chuyển động cơ học quay hay thẳng tùy theo hệ thống đang sử dụng bộ truyền động quay khí nén hay bộ truyền động khí nén tuyến tính.

Thiết bị truyền động khí nén giúp quá trình vận hành thiết bị trở nên tự động hóa có thể điều khiển cùng 1 lúc nhiều loại máy móc. Chúng cho phép điều khiển hoạt động của các loại van công nghiệp như van bi, van bướm, van cầu, van cổng hay 1 bộ phận cơ khí khác một cách nhanh chóng và chính xác tuyệt đối.

Cấu tạo bộ truyền động khí nén

Các thành phần chính của thiết bị truyền động khí nén gồm:

• Vỏ: Vỏ hay còn được gọi là thân của bộ truyền động. Bộ phận này được chế tạo từ hợp kim nhôm nguyên khối hay thép không gỉ. Bên ngoài chúng còn được phủ 1 lớp sơn tĩnh điện giúp tăng khả năng cách điện cũng như tăng khả năng chống oxy hóa và tuổi thọ của sản phẩm.
• Bánh răng và Piston: Đây là 2 bộ phận tiếp nhận khí nén, chúng kết hợp lại với nhau để tạo chuyển động xoay và lực momen xoắn.
• Bu lông: Bộ phận này có chức năng chỉnh đóng mở van theo các góc độ khác nhau.
• Vòng bi: Là bộ phận có chức năng làm cho quá trình hoạt động của thiết bị được diễn ra một cách dễ dàng, trơn tru.
• Trục bánh răng: Là bộ phận nhận momen xoắn từ piston và truyền lực quay đó đến trục van, khi đó đĩa van sẽ tạo trạng thái đóng mở của van.
• Chốt định vị: Giúp cho các bộ phận bên trong thiết bị hoạt động theo đúng 1 quy trình, 1 định dạng nhất định.
• Lò xo đàn hồi: Chỉ được sử dụng ở bộ truyền động tác động đơn. Đây là bộ phận có chức năng đàn hồi nhờ lực đẩy của khí nén và sự chênh lệch áp suất bên trong của bộ truyền động.
• Vòng bi bảo vệ
• Bulong: Là bộ phận có nhiệm vụ liên kết vỏ ốp ngoài và lưng bộ điều khiển với nhau.
• Màn báo hiển thị trạng: Là bộ phận hiển thị thái đóng mở của van.

Nguyên lý hoạt động của bộ truyền động khí nén

Bộ truyền động khí nén có phương thức vận hành khá đơn giản.

Khi bộ truyền động nhận khí nén từ bên ngoài vào hệ thống.

Khí nén bên ngoài được cấp vào bộ truyền động. Khi đó cơ cấu chấp hành xilanh có nhiệm chuyển đổi năng lượng khí nén thành năng lượng cơ học theo dạng chuyển động xoay hay chuyển động thẳng đứng bộ phận bánh răng.

Bộ phận bánh răng này được liên kết với các trục ty của van cơ. Nên khi trục bánh răng quay kéo trục van quay theo tạo trạng thái đóng mở van.

Khi trạng thái đã thay đổi, cần giữ nguồn cấp khí nén liên tục và đều để duy trì trạng thái này. Bởi nếu mất khí nén đột ngột sẽ làm van trở về trạng thái ban đầu.

Các loại thiết bị truyền động khí nén thông dụng

Bộ truyền động khí nén tác động đơn

Là bộ truyền động mà lò xo sẽ đóng vai trò chủ đạo trong việc truyền lực. Khi cần mở van lò xo sẽ bị ép chặt cùng đĩa van tạo khe hở cho dòng lưu chất đi qua. Khi cần đóng van chỉ cần ngắt nguồn cấp khí nén, khi đó lò xo không còn chịu áp lực nhờ lực đàn hồi sẽ tự bung ra đẩy piston và đĩa van trở về vị trí đóng ban đầu.

Bộ truyền động khí nén tác động kép

Khác với dạng tác động đơn, bộ truyền động khí nén tác động kép không có bộ phận lò xo. Nên nó sử dụng khí nén cho cả 2 quá trình đóng hay mở van. Kiểu tác động này thực hiện vô cùng đơn giản và ít chi tiết hơn nên chúng được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay.

Bộ truyền động khí nén ON/OFF

Là bộ truyền động được sử dụng để thực hiện chức năng đóng mở van cơ bản, nghĩa là chúng chỉ có thể đóng hoàn toàn hay mở hoàn toàn. Bộ truyền động dạng ON/OFF có khả năng đóng mở nhanh mang đến hiệu suất cao và không gây rò rỉ lưu chất ra bên ngoài.

Thiết bị truyền động khí nén ON/OFF phù hợp với các hệ thống chỉ cần thực hiện hàng động đóng mở cơ bản mà không yêu cầu chức năng điều tiết thì kiểu vận hành này vô cùng hợp lý.

Bộ truyền động khí nén tuyến tính

Bộ truyền động khí nén tuyến tính hay còn gọi là bộ truyền động khí nén đóng mở theo góc. Bởi ngoài chức năng đóng mở hoàn toàn, chúng còn có khả năng điều tiết dòng chảy theo các góc độ khác nhau. Điều này cho phép lượng lưu chất lưu thông qua van nhiều hay ít tùy theo nhu cầu của người sử dụng.

Thiết bị truyền động khí nén tuyến tính sử dụng tín hiệu đầu vào từ 0 – 20mA tương đương với các góc độ từ 0° – 90° của đĩa van cơ. Nhờ phương thức vận hành tự động và khả năng điều tiết vô cùng chính xác mà các loại van vận hành thủ công không thể làm được nên bộ truyền động này được xem là thiết bị không thể thiếu trong các nhà máy sản xuất hay các hệ thống vận chuyển lưu chất với áp suất không quá cao.

Ưu và nhược điểm của bộ truyền động khí nén

Ưu điểm

• Khí nén là nguồn năng lượng sạch và an toàn nên không xảy ra hiện tượng cháy nổ hay chứa các chất độc hại ảnh hưởng đến người sử dụng và môi trường.
• Độ nhạy cao, thời gian vận hành nhanh chỉ 1s – 5s với độ chính xác tuyệt đối.
• Có thể điều khiển từ xa nên có thể lắp đặt ở bất cứ đâu, kể cả những nơi mà người vận hành không thể tới hay trực tiếp thao tác.
• Đa dạng mẫu mã, chủng loại khiến chúng có thể lắp đặt với nhiều loại van cơ khác nhau như van bi, van bướm, van cầu, van cổng…với đầy đủ kích cỡ từ nhỏ đến lến.
• Hoạt động ổn định, bền bỉ, tuổi thọ cao đặc biệt là trong các môi trường có nhiều bụi, độ ẩm và nhiệt độ cao bởi thiết bị được sản xuất theo tiêu chuẩn IP67 và vỏ bên ngoài được phủ 1 lớp tĩnh điện dày.
• Thiết bị vẫn có thể hoạt động bình thường khi xảy ra sự cố mất điện.
• Có thể hoạt động ổn định trong thời gian dài mà không dẫn đến bị nóng hay quá tải.
• Dễ dàng lắp đặt hay bảo dưỡng.
• Giá thành thấp hơn so với các loại thiết bị truyền động bằng điện.

Nhược điểm

• Công suất nhỏ hơn so với bộ truyền động điện hay thủy lực
• Khí nén phải được bổ sung liên tục, nếu thiếu hụt khí nén khi đang hoạt động, hệ thống sẽ ngừng vận hành ngay lập tức
• Gây ra tiếng ồn lớn khi loại bỏ khí nén dư thừa sau khi sử dụng ra ngoài.

Ứng dụng của bộ truyền động khí nén

Bộ truyền động khí nén là thiết bị linh hoạt sử dụng khí nén để tạo ra lực và chuyển động. Chúng được sử dụng rộng rãi trong nhiều hệ thống. Dưới đây là một số ứng dụng phổ biến của thiết bị này:

• Nhà máy xử lý nước
• Các nhà máy sản xuất thực phẩm, dược phẩm, đồ uống
• Nhà máy hóa chất
• Trong các nhà máy lọc dầu
• Hệ thống HVAC
• Nhà máy thủy điện, nhiệt điện
• Trong ngành công nghiệp ô tô
• Các thiết bị xây dựng
• Khai thác than
• Chăn nuôi thủy hải sản
• Trong nông nghiệp…

 So sánh bộ truyền động khí nén và bộ truyền động điện

Từ bảng trên ta có thể đưa ra cái nhìn tổng quan cũng như những điểm khác nhau của từng thiết bị truyền động. Tùy vào yêu cầu của từng ứng dụng cụ thể và xem xét các yếu tố như nguồn điện sẵn có, lực, tốc độ cần thiết, nhu cầu về độ chính xác, điều kiện môi trường hay nguồn ngân sách để bạn có thể lựa chọn bộ truyền động phù hợp.

Trên đây là những chia sẻ của Van Nhập Khẩu Âu Việt về bộ truyền động khí nén. Hi vọng những chia sẻ này của chúng tôi sẽ giúp bạn có thêm những kiến thức cơ bản để lựa chọn được thiết bị truyền động khí nén cũng như các loại van điều khiển bằng khí nén phù hợp. Nếu còn băn khoăn về kỹ thuật hay cần báo giá thiết bị truyền động khí nén cụ thể bạn hãy gọi ngay đến HOTLINE: 0969 103 458 của chúng tôi để được hỗ trợ nhanh nhất nhé

Cập nhật lúc 17:10 – 03/06/2024

Trịnh Dung

Trịnh Dung là cử nhân Học viện Báo chí và Tuyên truyền. Dung từng tham gia nhiều cuộc thi và đạt nhiều giải thưởng trong các cuộc thi viết báo chí. Trịnh Dung có hơn 5 năm kinh nghiệm trong việc viết bài liên quan đến báo chí,pháp luật, van công nghiệp. Hiện đang công tác và làm việc tại Van nhập khẩu Âu Việt