Van điện từ

Van điện từ là một dòng van quen thuộc trong tất cả các hệ thống thủy lực lớn nhỏ. Dòng van này cũng được chia thành nhiều loại khác nhau phù hợp với yêu cầu hoạt động của từng máy móc. 

Van điện từ là gì

Van điện từ (hay còn gọi là van Solenoid) là thiết bị điều khiển hướng dòng dầu trong hệ thống thủy lực bằng tín hiệu điện. Khi cuộn điện từ được kích hoạt, lực từ sinh ra sẽ tác động lên lõi sắt để đóng hoặc mở các cửa dầu, giúp thay đổi hướng di chuyển của dòng chất lỏng, điều khiển xy lanh hoặc mô tơ thủy lực hoạt động theo yêu cầu.

Nói cách khác, van điện từ chính là cầu nối giữa tín hiệu điện và chuyển động cơ học của hệ thống thủy lực. Nhờ có van điện từ, các thao tác như đẩy, kéo, ép, kẹp… trong máy móc được thực hiện tự động, nhanh và chính xác.

Van điện từ thủy lực thường được lắp tại cụm điều khiển trung tâm, bộ nguồn thủy lực, hoặc cụm van tích hợp (manifold) trong máy ép nhựa, máy dập, máy công trình, máy CNC, dây chuyền sản xuất…

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của van solenoid

Cấu tạo cơ bản

Một van điện từ thông thường gồm 2 phần chính: phần cơ khí (thân van) và phần điện từ (coil).

• Thân van: Gia công chính xác bằng thép hoặc gang, gồm các cửa dầu P (áp), T (hồi), A – B (làm việc). Bên trong có con trượt (spool) để điều hướng dòng dầu.
• Cuộn coil điện từ - solenoid: Là bộ phận sinh lực từ khi cấp điện. Mỗi coil điều khiển một đầu spool.
• Lõi sắt: Truyền lực từ trường để đẩy hoặc kéo spool di chuyển.
• Lò xo hồi vị: Giúp con trượt trở về vị trí trung tâm khi ngắt điện.
• Đế van: Dùng để cố định van, kết nối đường ống dầu vào/ra.

Nguyên lý hoạt động

• Khi chưa cấp điện, con trượt được lò xo giữ ở vị trí trung tâm, dòng dầu áp suất không đi đến cơ cấu chấp hành.
• Khi cấp điện cho một cuộn coil, lõi sắt bị hút, spool di chuyển, dầu từ cửa P được dẫn đến cửa A hoặc B, điều khiển xy lanh làm việc.
• Khi ngắt điện, con trượt trở lại vị trí ban đầu, dầu được xả về thùng.

Tùy vào loại van solenoid (4/2, 4/3, thường đóng hoặc thường mở), cách điều hướng dòng dầu sẽ khác nhau, đáp ứng các yêu cầu điều khiển đa dạng.

Xem thêm: Gioăng phớt làm kín dành cho các loại van thủy lực

Các loại van điện từ thủy lực

Van điện từ 4/2

Có 4 cửa và 2 vị trí làm việc. Khi kích hoạt cuộn coil, dầu được chuyển hướng từ cửa P sang A hoặc B. Loại này phù hợp cho xy lanh tác động kép – một chiều cấp dầu, một chiều xả dầu.

Van điện từ 4/3

Có 4 cửa và 3 vị trí (hai vị trí làm việc và một vị trí trung gian). Ở trung tâm, van có thể là:

• Trung tâm kín: Tất cả các cửa đều đóng, dầu không lưu thông.
• Trung tâm hở: Các cửa thông nhau, dầu hồi tự do về bể.
• Trung tâm nối bể: P bị chặn, A – B thông với T.
  Đây là loại được sử dụng phổ biến trong cụm van điều khiển thủy lực của máy ép nhựa, máy dập, máy công trình.

Van điện từ phân phối

Đây là loại van điện từ thủy lực phổ biến nhất trong các hệ thống điều khiển hướng. Có thể điều khiển trực tiếp hoặc gián tiếp (dùng pilot nhỏ điều khiển van chính). Loại van điều khiển gián tiếp thích hợp với hệ thống hoạt động với áp suất cao.

Van điện từ tỷ lệ

Loại van này cho phép điều khiển lưu lượng và áp suất theo tín hiệu điện tỷ lệ, không chỉ đóng/mở. Van hoạt động mượt, chính xác hơn, thường kết hợp cảm biến và bộ điều khiển điện tử (amplifier). Dùng trong máy CNC, robot, thiết bị tự động hóa cao cấp.

Van điện từ servo

Đây là dòng van solenoid cao cấp nhất, có cảm biến phản hồi vị trí để đảm bảo điều khiển hoạt động của cơ cấu chấp hành với độ chính xác tuyệt đối. Loại van này thường được sử dụng trong máy móc công nghiệp hiện đại, thiết bị thử nghiệm, hệ thống servo thủy lực đòi hỏi tốc độ phản ứng nhanh và độ ổn định cao.

Xem thêm: Van tỷ lệ: Cấu tạo, nguyên lý hoạt động và ứng dụng trong máy móc thủy lực

Ứng dụng của van điện từ

Van điện từ thủy lực hiện diện trong hầu hết các hệ thống điều khiển tự động dùng dầu thủy lực làm môi chất truyền lực. Một số ứng dụng tiêu biểu gồm:

• Máy ép nhựa, máy dập, máy chấn tôn CNC: Điều khiển chu trình đóng – mở khuôn, di chuyển bàn ép, kiểm soát lực ép.
• Máy công trình (xe xúc, xe nâng, máy khoan): Điều khiển hướng và tốc độ xy lanh thủy lực.
• Dây chuyền sản xuất tự động: Kết hợp cùng van tỷ lệ, cảm biến và PLC để tự động hóa toàn bộ quy trình.
• Bộ nguồn thủy lực: Lắp ở cụm van điều khiển trung tâm để chia, phối dòng dầu đến các cơ cấu chấp hành.
• Thiết bị nâng hạ, ép thủy lực, hệ thống thủy lực công nghiệp nặng.

Nhờ khả năng điều khiển nhanh, chính xác, gọn nhẹ và dễ tích hợp, van điện từ là giải pháp tối ưu trong các hệ thống điều khiển hướng hiện đại.