Giới thiệu Van cartridge điện từ

Thủy Lực AZ cung cấp các dòng van cartridge, van điện từ và thiết bị sử dụng trong hệ thống thủy lực công nghiệp.

Van cartridge điện từ là loại van thủy lực dạng cartridge sử dụng coil điện từ để đóng mở hoặc chuyển trạng thái đường dầu. Van được vặn trực tiếp vào cavity đã gia công trên block hoặc manifold thay vì lắp bằng đường ống hoặc mặt đế thông thường.

Tên tiếng Anh thường gặp là solenoid cartridge valve hoặc solenoid operated cartridge valve.

Khi coil được cấp điện, lực điện từ tác động lên cơ cấu bên trong làm thay đổi trạng thái của van. Khi ngắt điện, van có thể trở về trạng thái ban đầu nhờ lò xo tùy theo thiết kế.

Van cartridge điện từ được sử dụng phổ biến trong:

• Bộ nguồn thủy lực.
• Manifold thủy lực.
• Block điều khiển.
• Máy công trình.
• Thiết bị nâng hạ.
• Máy nông nghiệp.
• Máy CNC.
• Máy công nghiệp.
• Hệ thống tự động hóa.

Thiết kế cartridge giúp cụm van nhỏ gọn, giảm số lượng đường ống và thuận tiện khi cần tích hợp nhiều chức năng trên cùng một block.

Cấu tạo Van cartridge điện từ

Cấu tạo của Van cartridge điện từ thay đổi theo từng model nhưng thường gồm thân cartridge, phần tử đóng mở, lõi điện từ, lò xo, coil và các bộ phận làm kín.

Thân cartridge

Thân cartridge được thiết kế để vặn trực tiếp vào cavity trên block hoặc manifold.

Trên thân thường có:

• Phần ren lắp.
• Các cửa dầu.
• Vị trí O-ring.
• Vòng chống đùn nếu có.
• Phần lục giác để tháo lắp.
• Cơ cấu van bên trong.

Van phải sử dụng đúng cavity tương thích.

Không nên lựa chọn cartridge chỉ dựa vào đường kính hoặc bước ren vì hai van có thể vặn ren gần giống nhau nhưng khác vị trí cửa dầu, chiều sâu cavity hoặc cấu tạo làm kín.

Coil điện từ

Coil là bộ phận tạo lực điện từ khi được cấp nguồn.

Điện áp coil phụ thuộc từng model và hệ thống điều khiển.

Khi lựa chọn cần kiểm tra:

• Điện áp coil.
• Loại nguồn AC hoặc DC.
• Kiểu giắc điện.
• Công suất coil.
• Điều kiện môi trường.
• Khả năng bảo vệ theo thiết kế.

Không nên thay coil chỉ dựa vào kích thước bên ngoài nếu chưa kiểm tra điện áp và thông số của sản phẩm.

Lõi điện từ

Bên trong coil có phần ứng hoặc lõi chuyển động.

Khi coil được cấp điện, từ trường tạo lực làm lõi dịch chuyển.

Chuyển động này tác động lên poppet, con trượt hoặc phần tử điều khiển bên trong cartridge để thay đổi đường đi của dầu.

Phần tử đóng mở

Tùy từng loại van, cơ cấu bên trong có thể sử dụng:

• Poppet.
• Con trượt.
• Bi.
• Piston.
• Cơ cấu khác theo thiết kế.

Phần tử này quyết định trạng thái đóng, mở hoặc chuyển hướng dòng dầu.

Lò xo hồi

Lò xo thường được sử dụng để đưa van về trạng thái ban đầu khi coil mất điện.

Trạng thái ban đầu có thể là:

• Thường đóng.
• Thường mở.
• Vị trí khác theo sơ đồ van.

Vì vậy cần kiểm tra ký hiệu thủy lực của model trước khi lựa chọn.

O-ring làm kín

Trên thân cartridge thường có O-ring và các vòng làm kín.

Các chi tiết này giúp:

• Ngăn rò dầu ra ngoài.
• Hạn chế thông chéo giữa các đường dầu.
• Làm kín giữa cartridge và cavity.

Khi thay van cần kiểm tra O-ring đúng loại và đúng vị trí.

Nguyên lý hoạt động của Van cartridge điện từ

Van cartridge điện từ hoạt động bằng cách chuyển đổi tín hiệu điện thành chuyển động cơ học để thay đổi trạng thái đường dầu.

Khi coil chưa được cấp điện, phần tử bên trong nằm ở trạng thái ban đầu do lực lò xo.

Tùy thiết kế, van có thể đóng hoặc mở đường dầu ở trạng thái này.

Khi cấp điện cho coil, từ trường được tạo ra và kéo hoặc đẩy lõi điện từ.

Lõi tác động lên cơ cấu đóng mở bên trong cartridge.

Van chuyển sang trạng thái còn lại, từ đó:

• Mở đường dầu.
• Đóng đường dầu.
• Chuyển dòng sang cổng khác.
• Điều khiển một đường pilot.

Khi ngắt điện, từ trường mất đi và lò xo đưa van trở lại trạng thái ban đầu.

Nguyên lý cụ thể phụ thuộc vào số cổng, số vị trí và sơ đồ của từng model.

Thông số kỹ thuật Van cartridge điện từ

Thông số	Giá trị tham khảo
Tên sản phẩm	Van cartridge điện từ
Tên tiếng Anh	Solenoid Cartridge Valve
Kiểu van	Screw-in cartridge
Điều khiển	Coil điện từ
Chức năng	Đóng mở, chuyển hướng dòng dầu
Trạng thái	NO, NC hoặc theo model
Số cổng	Theo từng model
Số vị trí	Theo từng model
Cavity	Theo thiết kế của van
Điện áp coil	Theo từng model
Áp suất làm việc	Theo từng model
Lưu lượng	Theo từng model
Môi chất	Dầu thủy lực
Kiểu lắp	Block, manifold
Ứng dụng	Bộ nguồn, máy công nghiệp

Thông số trên mang tính tham khảo. Khi lựa chọn cần kiểm tra đúng model, cavity, sơ đồ van, điện áp coil, áp suất và lưu lượng.

Các loại Van cartridge điện từ phổ biến

Van cartridge điện từ thường đóng

Van normally closed – NC giữ đường dầu đóng ở trạng thái không cấp điện theo thiết kế của van.

Khi coil được cấp điện, cơ cấu bên trong chuyển trạng thái để mở đường dầu.

Loại này thường được sử dụng trong những mạch cần dòng dầu bị chặn khi hệ thống mất tín hiệu điều khiển.

Tuy nhiên chức năng thực tế phải được xác định theo sơ đồ của từng model.

Van cartridge điện từ thường mở

Van normally open – NO cho phép dòng dầu đi qua ở trạng thái không cấp điện theo thiết kế.

Khi cấp điện, van chuyển trạng thái và đóng hoặc thay đổi đường dầu.

Không được thay van thường mở bằng van thường đóng chỉ vì hai loại có cùng cavity hoặc kích thước.

Van cartridge điện từ 2/2

Van 2/2 có hai cửa dầu và hai trạng thái làm việc.

Van thường được sử dụng để:

• Đóng dòng dầu.
• Mở dòng dầu.
• Điều khiển một nhánh.
• Khóa hoặc cấp dầu cho một chức năng.

Van có thể là NO hoặc NC tùy model.

Van cartridge điện từ 3/2

Van 3/2 có ba cửa dầu và hai trạng thái theo cấu hình thông dụng.

Loại này có thể được sử dụng để:

• Cấp và xả một đường điều khiển.
• Điều khiển pilot.
• Chuyển dòng giữa các cửa.
• Điều khiển một cơ cấu theo sơ đồ phù hợp.

Cách nối các cửa phải dựa vào ký hiệu của đúng model.

Van cartridge điện từ dạng poppet

Van poppet sử dụng phần tử đóng kín dạng poppet hoặc cơ cấu tương tự.

Tùy thiết kế, loại này có thể phù hợp với các mạch yêu cầu khả năng đóng kín tốt.

Thông số rò rỉ, áp suất và lưu lượng vẫn phải kiểm tra theo catalog của từng van.

Van cartridge điện từ dạng spool

Van spool sử dụng con trượt để kết nối hoặc ngắt các đường dầu.

Loại này có thể thực hiện nhiều cấu hình chuyển hướng khác nhau.

Đặc tính rò rỉ nội, áp suất và lưu lượng phụ thuộc trực tiếp vào từng model.

Ưu điểm của Van cartridge điện từ

Van cartridge điện từ có nhiều ưu điểm:

• Kích thước nhỏ gọn.
• Điều khiển bằng tín hiệu điện.
• Lắp trực tiếp vào block.
• Giảm số lượng đường ống.
• Giảm số lượng đầu nối.
• Phù hợp với manifold tích hợp.
• Dễ kết hợp với hệ thống điều khiển tự động.
• Có nhiều chức năng đóng mở và chuyển hướng.
• Có loại thường đóng và thường mở.
• Có nhiều cấu hình cổng.
• Phù hợp với bộ nguồn nhỏ gọn.
• Thuận tiện cho máy OEM.
• Có thể kết hợp nhiều cartridge trên cùng block.

Nhược điểm của Van cartridge điện từ

Một số hạn chế cần lưu ý:

• Phải chọn đúng cavity.
• Phải chọn đúng điện áp coil.
• Phải kiểm tra trạng thái NO hoặc NC.
• Không thể thay thế chỉ dựa vào kích thước ren.
• Cùng cavity chưa chắc cùng chức năng.
• Cần kiểm tra sơ đồ đường dầu.
• Coil sai điện áp có thể không hoạt động hoặc bị hỏng.
• Dầu bẩn có thể ảnh hưởng tới cơ cấu bên trong.
• Cavity gia công sai có thể gây rò dầu hoặc hoạt động sai.
• Cần kiểm tra O-ring khi tháo lắp.
• Việc chẩn đoán lỗi cần phân biệt giữa lỗi coil và lỗi phần thủy lực.

So sánh Van cartridge điện từ và Van điện từ lắp đế

Tiêu chí	Van cartridge điện từ	Van điện từ lắp đế
Kiểu lắp	Vặn vào cavity	Bắt trên đế
Kích thước	Nhỏ gọn	Thường lớn hơn
Đường dầu	Nằm trong block	Đi qua mặt đế
Tích hợp manifold	Cao	Có
Đường ống ngoài	Ít	Tùy cấu hình
Thay thế	Cần đúng cavity	Cần đúng mặt lắp
Số chức năng	Theo từng cartridge	Theo kiểu van
Ứng dụng	Manifold, bộ nguồn gọn	Máy và cụm van công nghiệp

Hai loại đều có thể điều khiển dòng dầu bằng điện nhưng kiểu lắp hoàn toàn khác nhau.

Van cartridge phù hợp khi hệ thống được thiết kế với manifold hoặc block có cavity tương thích.

Van lắp đế thuận tiện hơn trong các cụm van sử dụng mặt lắp tiêu chuẩn phù hợp.

So sánh Van cartridge điện từ và Van cartridge cơ

Tiêu chí	Cartridge điện từ	Cartridge cơ
Tín hiệu điều khiển	Điện	Áp suất, lò xo hoặc cơ
Coil	Có	Không
Tự động hóa	Thuận tiện	Phụ thuộc loại van
Kiểu lắp	Cavity	Cavity
Chức năng	Đóng mở, chuyển hướng	Nhiều chức năng
Yêu cầu nguồn điện	Có	Không nhất thiết

Van cartridge không phải lúc nào cũng là van điện từ.

Trong cùng nhóm cartridge còn có van một chiều, van tiết lưu, van giảm áp, van tràn, van cân bằng và nhiều loại khác.

Ứng dụng của Van cartridge điện từ

Van cartridge điện từ được sử dụng trong:

• Bộ nguồn thủy lực.
• Manifold thủy lực.
• Máy công trình.
• Máy xúc.
• Xe nâng.
• Cẩu thủy lực.
• Máy nông nghiệp.
• Thiết bị nâng hạ.
• Máy CNC.
• Máy công cụ.
• Máy ép.
• Máy ép nhựa.
• Máy đóng gói.
• Xe chuyên dụng.
• Hệ thống kẹp.
• Dây chuyền tự động hóa.
• Block điều khiển.
• Máy sản xuất công nghiệp.

Trong bộ nguồn nhỏ gọn, cartridge điện từ có thể được lắp cùng cartridge tràn, một chiều, tiết lưu hoặc các van khác trên một manifold để giảm lượng đường ống bên ngoài.

Lưu ý khi lựa chọn Van cartridge điện từ

Trước khi lựa chọn cần xác định:

• Model van.
• Thương hiệu.
• Chức năng van.
• Số cổng.
• Số vị trí.
• Trạng thái NO hoặc NC.
• Cavity.
• Sơ đồ đường dầu.
• Điện áp coil.
• Kiểu giắc điện.
• Áp suất làm việc.
• Lưu lượng.
• Loại dầu.
• Block hoặc manifold đang sử dụng.

Cavity là thông tin đặc biệt quan trọng.

Hai cartridge có cùng đường kính ren chưa chắc có thể thay cho nhau vì có thể khác:

• Chiều sâu lắp.
• Vị trí cửa dầu.
• Bậc cavity.
• Vị trí O-ring.
• Chức năng van.
• Sơ đồ dòng chảy.

Điện áp coil cũng phải được xác định chính xác trước khi đấu điện.

Lưu ý khi lắp đặt Van cartridge điện từ

Trong quá trình lắp cần chú ý:

• Làm sạch cavity.
• Không để phoi kim loại trong block.
• Kiểm tra O-ring.
• Kiểm tra vòng chống đùn nếu có.
• Không làm xước gioăng khi vặn van.
• Lắp đúng cavity.
• Siết theo yêu cầu của model.
• Kiểm tra điện áp coil.
• Đấu đúng giắc điện.
• Không cấp sai điện áp.
• Kiểm tra sơ đồ cổng.
• Chạy thử ở áp suất thấp.
• Kiểm tra rò rỉ.
• Kiểm tra trạng thái khi có và mất điện.

Nếu van không hoạt động, không nên mặc định coil đã hỏng.

Cần kiểm tra lần lượt:

• Nguồn điện.
• Coil.
• Giắc kết nối.
• Lõi điện từ.
• Cơ cấu cartridge.
• Độ sạch dầu.
• Áp suất hệ thống.
• Sơ đồ đường dầu.

Tư vấn lựa chọn Van cartridge điện từ

Khi thay Van cartridge điện từ, model trên thân van và thông tin coil là những dữ liệu cần kiểm tra đầu tiên.

Nên cung cấp:

• Hình ảnh van cũ.
• Hình ảnh mã trên cartridge.
• Hình ảnh coil.
• Model.
• Thương hiệu.
• Điện áp coil.
• Sơ đồ van.
• Cavity.
• Trạng thái NO hoặc NC.
• Áp suất làm việc.
• Lưu lượng.
• Hình ảnh block hoặc manifold.

Nếu không còn đọc được model, chỉ đo đường kính ren chưa đủ để xác định sản phẩm thay thế.

Cần kiểm tra thêm cavity, vị trí các cửa dầu, chức năng van và điện áp điều khiển để tránh trường hợp van vặn vừa block nhưng hoạt động sai.

Tham khảo thêm các dòng tại danh mục Van cartridge thủy lực.

Câu hỏi thường gặp