Đầu Khí Nén AT

Đầu Khí Nén AT (Bộ Truyền Động Khí Nén AT) – Giải Pháp Tự Động Hóa Van Công Nghiệp

Giới Thiệu Chung Về Đầu Khí Nén AT

Trong xu thế tự động hóa của nền công nghiệp hiện đại, việc điều khiển các loại van công nghiệp một cách nhanh chóng, chính xác và từ xa là một yêu cầu tất yếu.

Đầu khí nén AT, hay còn gọi là Bộ truyền động khí nén AT (AT Series Pneumatic Actuator), chính là thiết bị cơ cấu chấp hành được thiết kế để đáp ứng hoàn hảo nhiệm vụ này.

Được phân phối bởi Vật tư công nghiệp Khải Lợi, dòng sản phẩm AT là giải pháp tin cậy để biến các loại van vận hành bằng tay (van bi, van bướm) trở thành van điều khiển tự động bằng khí nén.

Với thiết kế nhỏ gọn, thân vỏ bằng hợp kim nhôm bền bỉ và cơ cấu truyền động hiệu suất cao, đầu khí nén AT chuyển đổi năng lượng của khí nén thành chuyển động quay 90 độ, giúp đóng/mở van một cách dứt khoát và mạnh mẽ.

Sản phẩm này là một phần không thể thiếu trong các hệ thống xử lý nước, nhà máy hóa chất, dây chuyền thực phẩm, hệ thống khí gas và nhiều lĩnh vực công nghiệp khác, nơi yêu cầu sự đồng bộ, an toàn và hiệu quả trong vận hành.

Đầu Khí Nén (Bộ Truyền Động Khí Nén) Là Gì?

Đầu khí nén (Pneumatic Actuator) là một thiết bị cơ học sử dụng năng lượng từ khí nén để tạo ra chuyển động. Đối với dòng AT, nó tạo ra chuyển động quay (rotary motion), thường là một góc 90 độ (quarter-turn).

Chức năng chính của nó là thay thế hoàn toàn cho thao tác vận hành bằng tay gạt hoặc tay quay trên các loại van công nghiệp.

Thay vì phải có công nhân đến tận nơi để vặn tay gạt, hệ thống có thể gửi một tín hiệu khí nén đến đầu khí nén AT. Thiết bị này sẽ ngay lập tức thực hiện thao tác đóng hoặc mở van.

Điều này mang lại những lợi ích to lớn:

• Tự động hóa: Tích hợp vào các hệ thống điều khiển PLC để vận hành theo một chu trình được lập trình sẵn.
• Điều khiển từ xa: Vận hành van từ phòng điều khiển trung tâm, đặc biệt hữu ích cho các van ở vị trí trên cao, khó tiếp cận hoặc nguy hiểm.
• Tốc độ và đồng bộ: Đóng/mở nhiều van cùng lúc một cách nhanh chóng và đồng bộ, điều mà thao tác thủ công không thể làm được.

Phân Tích Cấu Tạo Chi Tiết Của Đầu Khí Nén AT

Sự mạnh mẽ và đáng tin cậy của Đầu khí nén AT đến từ cấu trúc cơ khí thông minh, dựa trên cơ cấu thanh răng – bánh răng (rack and pinion).

• Thân Vỏ (Actuator Body): Được làm từ hợp kim nhôm đúc áp lực cao, bề mặt được xử lý anodized cứng để chống ăn mòn và tăng độ bền. Bên trong thân được gia công chính xác để tạo thành hai xi lanh song song.
• Piston Kép (Dual Pistons): Hai piston giống hệt nhau được đặt trong hai xi lanh, có thể di chuyển ngược chiều nhau. Trên mỗi piston có gắn một thanh răng (rack).
• Cơ Cấu Thanh Răng – Bánh Răng (Rack and Pinion): Đây là trái tim của thiết bị. Ở giữa hai piston là một bánh răng (pinion) được kết nối với trục đầu ra. Khi khí nén đẩy hai piston di chuyển tuyến tính (vào trong hoặc ra ngoài), các thanh răng sẽ làm cho bánh răng trung tâm quay, tạo ra chuyển động quay 90 độ.
• Trục Đầu Ra (Output Shaft): Là trục thép cứng, truyền chuyển động quay từ bánh răng ra ngoài để kết nối với trục của van (van bi, van bướm). Đầu trục thường có dạng hình sao hoặc vuông để truyền mô-men xoắn hiệu quả.
• Nắp Chụp Hai Đầu (End Caps): Hai nắp bằng hợp kim nhôm bịt kín hai đầu của thân vỏ. Trên nắp thường có các vít điều chỉnh hành trình, cho phép tinh chỉnh góc mở và đóng của van một cách chính xác.
• Hệ Thống Gioăng Làm Kín (Seals): Hệ thống các vòng O-ring bằng cao su NBR hoặc Viton được lắp trên piston và các nắp chụp, đảm bảo khí nén không bị rò rỉ, giúp thiết bị hoạt động với hiệu suất tối đa.

Thông Số Kỹ Thuật Chi Tiết Đầu Khí Nén AT

• Tên sản phẩm: Đầu Khí Nén AT (Bộ Truyền Động Khí Nén AT)
• Model: Từ AT32 – AT190 (con số thể hiện đường kính trong của xi lanh, quyết định đến lực quay)
• Kiểu tác động: Tác động kép (Double Acting)
• Góc quay tiêu chuẩn: 90° (có thể điều chỉnh ±5°)
• Áp suất hoạt động: Từ 0.3 ~ 0.8 Mpa (3 ~ 8 bar)
• Nhiệt độ hoạt động: Từ -20°C đến 80°C
• Môi chất làm việc: Khí nén khô, đã được lọc
• Vật liệu thân: Hợp kim nhôm
• Tiêu chuẩn kết nối van: ISO 5211 (đế van)
• Tiêu chuẩn kết nối phụ kiện: NAMUR (để lắp van điện từ solenoid), VDI/VDE 3845 (để lắp bộ hiển thị vị trí)
• Xuất xứ: Trung Quốc
• Tình trạng: Mới 100%

Nguyên Lý Hoạt Động – Chuyển Đổi Năng Lượng Khí Nén Thành Chuyển Động Quay

Nguyên lý hoạt động của Đầu khí nén AT (loại tác động kép) rất đơn giản và hiệu quả:

1. Quá Trình Mở Van:
   • Khí nén được cấp vào cổng khí “A”.
   • Áp suất khí đẩy hai piston di chuyển ra xa nhau (hướng về hai phía nắp chụp).
   • Khi piston di chuyển ra, hai thanh răng sẽ làm cho bánh răng trung tâm quay ngược chiều kim đồng hồ, từ đó xoay trục van 90 độ và mở van. Không khí ở khoang giữa hai piston sẽ được đẩy ra ngoài qua cổng khí “B”.
2. Quá Trình Đóng Van:
   • Khí nén được cấp vào cổng khí “B”.
   • Áp suất khí đẩy hai piston di chuyển lại gần nhau (hướng vào trung tâm).
   • Khi piston di chuyển vào, hai thanh răng sẽ làm bánh răng trung tâm quay theo chiều kim đồng hồ, xoay trục van 90 độ và đóng van lại. Không khí ở khoang ngoài sẽ được đẩy ra ngoài qua cổng khí “A”.

Ưu Điểm Vượt Trội Của Đầu Khí Nén AT

• Hiệu Suất Cao và Lực Quay Lớn: Cơ cấu thanh răng – bánh răng cung cấp một mô-men xoắn lớn và ổn định trong suốt hành trình, đủ sức để vận hành các loại van có kích thước lớn hoặc bị kẹt nhẹ.
• Tốc Độ Đáp Ứng Nhanh: So với việc quay tay hoặc các bộ truyền động điện, đầu khí nén có tốc độ đóng/mở rất nhanh, chỉ trong vài giây, phù hợp cho các ứng dụng cần phản ứng tức thì.
• Thiết Kế Nhỏ Gọn, Trọng Lượng Nhẹ: Với thân vỏ bằng nhôm, đầu khí nén AT có trọng lượng nhẹ và kích thước nhỏ gọn so với mô-men xoắn mà nó tạo ra, giúp giảm tải trọng lên đường ống và dễ dàng lắp đặt.
• Độ Tin Cậy Cao và Tuổi Thọ Dài: Cấu trúc cơ khí đơn giản, ít bộ phận chuyển động và vật liệu bền bỉ giúp thiết bị có tuổi thọ cao, hoạt động tin cậy với chu kỳ hàng triệu lần đóng/mở.
• An Toàn Trong Môi Trường Dễ Cháy Nổ: Vì hoạt động hoàn toàn bằng khí nén, không phát sinh tia lửa điện, nên đầu khí nén là lựa chọn an toàn tuyệt đối cho các nhà máy hóa chất, kho xăng dầu, giàn khoan…
• Chi Phí Đầu Tư Hợp Lý: So với các bộ truyền động điện có cùng mô-men xoắn, đầu khí nén AT thường có chi phí đầu tư ban đầu thấp hơn.

Hướng Dẫn Lắp Đặt và Hiệu Chỉnh

1. Gá Lắp Lên Van: Đặt đầu khí nén lên mặt bích của van sao cho trục của van khớp với lỗ trục của đầu khí nén. Siết chặt các bu lông theo tiêu chuẩn ISO 5211.
2. Kết Nối Đường Khí: Lắp đặt một van điện từ solenoid 5/2 (cho loại tác động kép) lên mặt bích chuẩn NAMUR ở bên hông đầu khí nén. Kết nối ống cấp khí nén vào cổng P của van điện từ.
3. Kết Nối Điện (cho van solenoid): Đấu dây điện điều khiển vào cuộn coil của van điện từ theo đúng điện áp yêu cầu (24VDC, 220VAC…).
4. Hiệu Chỉnh Hành Trình: Vận hành thử đầu khí nén. Sử dụng các vít điều chỉnh ở hai nắp chụp để tinh chỉnh điểm dừng cuối của hành trình mở và đóng, đảm bảo van được mở hoàn toàn hoặc đóng kín tuyệt đối.
5. Lắp Phụ Kiện Khác: Nếu cần, lắp thêm bộ hiển thị vị trí (limit switch box) lên trên đỉnh của đầu khí nén để gửi tín hiệu trạng thái đóng/mở của van về phòng điều khiển.

Ứng Dụng Thực Tiễn

• Hệ thống xử lý nước và nước thải: Tự động hóa các van bướm, van bi trên các đường ống dẫn nước, hóa chất xử lý.
• Nhà máy hóa chất, xăng dầu, gas: Điều khiển van an toàn, van phân phối trong các khu vực yêu cầu chống cháy nổ.
• Ngành thực phẩm và đồ uống (F&B): Tự động hóa các van vi sinh trên dây chuyền sản xuất sữa, bia, nước giải khát.
• Hệ thống khí nén công nghiệp: Điều khiển các van bi, van bướm để phân nhánh hoặc ngắt các đường khí nén đến các khu vực khác nhau.
• Ngành dệt may, giấy, xi măng: Tự động hóa các van điều khiển hơi, nước, bột và các lưu chất khác trong dây chuyền sản xuất.

Câu Hỏi Thường Gặp (FAQ) Về Đầu Khí Nén AT

• “Tác Động Kép” và “Tác Động Đơn” khác nhau như thế nào?
  • Tác Động Kép (Double Acting): Dùng khí nén cho cả hai chiều đóng và mở van.
  • Tác Động Đơn (Single Acting): Dùng khí nén cho một chiều và dùng lò xo cho chiều ngược lại. Thường có tính năng an toàn “fail-safe” (tự động quay về vị trí an toàn khi mất khí).
• Làm sao để chọn đúng kích thước đầu khí nén AT? Dựa vào mô-men xoắn (torque) yêu cầu của van. Bạn cần chọn model đầu khí nén có lực quay lớn hơn mô-men xoắn của van khoảng 25-30% để đảm bảo hoạt động ổn định và an toàn.
• Tiêu chuẩn ISO 5211 và NAMUR là gì?
  • ISO 5211: Là tiêu chuẩn mặt bích kết nối giữa đầu khí nén và thân van, đảm bảo khả năng lắp lẫn.
  • NAMUR: Là tiêu chuẩn bề mặt để lắp van điện từ solenoid điều khiển khí nén một cách dễ dàng.
• Có thể điều chỉnh tốc độ đóng/mở của đầu khí nén không? Có, bằng cách lắp thêm van tiết lưu vào các cổng cấp khí để điều chỉnh lưu lượng khí vào/ra.
• Tại sao phải dùng khí nén khô và đã được lọc? Để ngăn hơi nước và bụi bẩn làm hỏng gioăng làm kín và gây kẹt các cơ cấu cơ khí bên trong, giúp tăng tuổi thọ thiết bị.
• Nên chọn loại Tác Động Đơn khi nào? Khi ứng dụng yêu cầu tính năng an toàn “fail-safe”, tức là van phải tự động trở về một vị trí xác định (thường là vị trí đóng) khi hệ thống mất khí nén hoặc mất điện.
• Điện áp phổ biến cho van điện từ đi kèm là gì? Phổ biến nhất là 24VDC (dùng cho hệ thống tự động hóa PLC) và 220VAC (dùng cho tủ điện công nghiệp thông thường).

Kết Luận

Đầu khí nén AT không chỉ đơn thuần là một thiết bị thay thế sức người, mà còn là một giải pháp tự động hóa thông minh, mang lại hiệu quả, sự chính xác và an toàn cho các hệ thống van công nghiệp.

Với cấu trúc bền bỉ, hiệu suất cao và chi phí hợp lý, sản phẩm này đã và đang được tin dùng rộng rãi trên toàn thế giới.

Lựa chọn bộ truyền động khí nén AT do Vật tư công nghiệp Khải Lợi cung cấp là một quyết định đúng đắn, giúp doanh nghiệp nâng cao năng lực cạnh tranh và bước vào kỷ nguyên sản xuất tự động hóa một cách vững chắc.

Thông Tin Liên Hệ

Quý Khách Vui Lòng Liên Hệ Hotline Để Được Tư Vấn Trực Tiếp

Zalo Khải Lợi: 0797.975.838

Youtube: https://www.youtube.com/@khailoiautomation

Nhận gia công theo mẫu, thời gian từ 7 – 20 ngày tùy số lượng.

Hàng nhập khẩu từ 15 – 30 ngày.

Liên hệ ngay để nhận báo giá chi tiết & tư vấn miễn phí!