Cấu tạo van bướm inox điều khiển khí nén chi tiết
Van bướm inox điều khiển khí nén được cấu tạo từ hai cụm chính gồm bộ phận van bướm inox cơ học và bộ điều khiển khí nén. Bên trong mỗi cụm lại gồm nhiều chi tiết liên kết với nhau để thực hiện quá trình đóng mở dòng chảy tự động. Chi tiết cấu tạo cùng tìm hiểu trong bài viết sau.
Cấu tạo của van bướm inox cơ học
Thân van inox
Thân van là phần khung chính của van bướm, có nhiệm vụ liên kết với đường ống và cố định toàn bộ các chi tiết bên trong.
Đối với van bướm inox điều khiển khí nén, thân thường được chế tạo từ inox 304 hoặc inox 316. Hai nửa thân bao quanh khu vực đĩa và trục, tạo thành khoang làm việc của van.
Trên thân van thường có các vị trí kết nối với đường ống theo dạng wafer, lug hoặc mặt bích, tùy từng thiết kế.
Thân van đồng thời là vị trí để lắp bộ truyền động khí nén thông qua phần trục và bộ gá phía trên.
Đĩa van
Đĩa van là bộ phận có dạng đĩa tròn, nằm bên trong thân van và trực tiếp thực hiện nhiệm vụ đóng mở dòng lưu chất.
Đĩa thường được chế tạo từ inox, phổ biến là inox 304 hoặc inox 316.
Chi tiết này được liên kết với trục van. Khi trục quay, đĩa cũng quay theo quanh trục của mình.
Cấu tạo dạng đĩa giúp van có kích thước tổng thể tương đối gọn nhưng vẫn tạo được tiết diện dòng chảy lớn khi mở.
Trục van
Trục van là chi tiết truyền lực giữa bộ điều khiển khí nén và đĩa van.
Trục được lắp xuyên qua thân van và liên kết trực tiếp với đĩa. Phía trên trục kết nối với bộ truyền động.
Khi actuator tạo ra mô-men xoắn, lực này truyền qua trục xuống đĩa van, làm đĩa xoay theo góc đóng hoặc mở.
Trục thường được chế tạo bằng vật liệu có độ bền cơ học và khả năng chống ăn mòn phù hợp với môi trường làm việc.
Gioăng làm kín
Gioăng nằm giữa đĩa van và thân van, có nhiệm vụ tạo độ kín khi van ở trạng thái đóng.
Đây là một trong những chi tiết quan trọng trong cấu tạo van bướm inox điều khiển khí nén vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng ngăn lưu chất rò rỉ qua van.
Tùy môi trường sử dụng, gioăng có thể sử dụng các vật liệu như:
- EPDM
- PTFE
- NBR
Cấu tạo bộ điều khiển khí nén
Phía trên van bướm inox là bộ truyền động khí nén, có nhiệm vụ biến năng lượng của khí nén thành chuyển động quay để điều khiển trục van.
Một actuator khí nén dạng xoay thường gồm các bộ phận chính:
- Thân actuator
- Piston
- Thanh răng
- Bánh răng
- Trục truyền động
- Lò xo đối với loại tác động đơn
- Nắp actuator
- Bộ phận điều chỉnh hành trình
Thân actuator
Thân actuator là phần vỏ bao quanh toàn bộ cơ cấu truyền động bên trong.
Thân thường được chế tạo bằng hợp kim nhôm hoặc vật liệu có độ bền phù hợp, bên ngoài có thể được xử lý bề mặt để tăng khả năng chống ăn mòn.
Bên trong thân là khoang chứa piston và cơ cấu chuyển đổi chuyển động.
Piston
Piston là bộ phận trực tiếp nhận áp lực từ khí nén.
Khi khí nén đi vào actuator, áp suất tác động lên piston và đẩy piston chuyển động. Chuyển động của piston sau đó được truyền sang cơ cấu bánh răng để tạo chuyển động quay.
Actuator tác động kép thường có hai piston bố trí đối xứng hai bên cơ cấu truyền động.
Thanh răng
Thanh răng được liên kết với piston và ăn khớp với bánh răng trung tâm.
Khi piston chuyển động tịnh tiến, thanh răng đẩy bánh răng quay. Cơ cấu này giúp biến chuyển động thẳng của piston thành chuyển động quay.
Đây là cơ cấu quan trọng tạo nên chuyển động xoay 90° đặc trưng của bộ truyền động dùng cho van bướm.
Bánh răng
Bánh răng trung tâm nằm ở vị trí kết nối giữa cơ cấu piston và trục truyền động.
Khi thanh răng di chuyển, bánh răng quay theo và truyền mô-men xoắn xuống trục van.
Nhờ cơ cấu này, chuyển động của actuator được truyền chính xác tới đĩa van.
Trục truyền động actuator
Trục truyền động nằm ở trung tâm phía dưới hoặc giữa actuator, kết nối với trục của van bướm.
Bộ phận này nhận chuyển động quay từ bánh răng và truyền xuống trục van.
Từ đó, đĩa van có thể xoay theo góc yêu cầu để đóng hoặc mở đường ống.
Lò xo
Lò xo chỉ xuất hiện trong cấu tạo của actuator tác động đơn. Các lò xo được bố trí trong khoang actuator và tạo lực hồi vị khi nguồn khí nén bị ngắt.
Tùy cách bố trí lò xo, actuator có thể được thiết lập theo kiểu:
- Thường đóng
- Thường mở
Actuator tác động kép không sử dụng lò xo hồi vị mà sử dụng khí nén cho cả hai chiều chuyển động.
Bộ phận điều chỉnh hành trình
Bộ phận điều chỉnh hành trình nằm trên actuator, có nhiệm vụ giới hạn góc quay của cơ cấu truyền động.
Đối với van bướm, góc vận hành thông thường là khoảng 90°, tương ứng với hai trạng thái đóng và mở.
Việc điều chỉnh chính xác hành trình giúp hạn chế tình trạng actuator quay quá mức và đảm bảo đĩa van đạt đúng vị trí.
Như vậy, cấu tạo van bướm inox điều khiển khí nén là sự kết hợp giữa cụm van bướm và cụm truyền động khí nén. Mỗi bộ phận đảm nhận một chức năng riêng nhưng liên kết trực tiếp với nhau để tạo thành cơ cấu đóng mở tự động hoàn chỉnh.
Xem thêm: VAN BƯỚM KHÍ NÉN LÀ GÌ?