Pneumatic Actuator: Cấu tạo và Nguyên lý hoạt động

Pneumatic actuator là một bộ truyền động có chức năng biến đổi áp lực của khí nén thành cơ năng nhằm điều khiển hoạt động của các loại thiết bị, van công nghiệp trong hệ thống. Bộ truyền động này có phương thức vận hành khá đơn giản nên được ứng dụng rất nhiều trong các lĩnh vực sản xuất và đời sống. Để có cái nhìn rõ hơn về thiết bị này, hãy cùng chúng tôi tìm hiểu ở bài viết dưới đây.

Pneumatic actuator là gì?

Actuator (Bộ truyền động) là thiết bị có chức năng điều khiển hoạt động của các loại máy móc, thiết bị bằng việc biến đổi các nguồn năng lượng thành cơ năng. Các bộ truyền động này cho phép thiết bị được vận hành tự động, nhanh chóng, chính xác và mang lại hiệu quả cao.

Bên cạnh Electric Actuator (Bộ truyền động điện) thì Pneumatic actuator (Bộ truyền động khí nén) chính là nguồn năng lượng được sử dụng phổ biến nhất.

Pneumatic actuator
Pneumatic actuator là bộ truyền động sử dụng năng lượng khí nén để điều khiển hoạt động của các loại máy móc, thiết bị trong hệ thống.

Pneumatic actuator là một thiết bị vô cùng quen thuộc và có vai trò không thể thiếu trong các hệ thống sản xuất tự động hóa. Đối với những hệ thống lớn, nhiều thiết bị cần vận hành, môi trường có các chất độc hại thì việc thực hiện đóng mở các loại máy móc, van công nghiệp bằng phương thức thủ công là vô cùng khó khăn và tốn nhiều thời gian.

Vì vậy, trong những trường hợp này, người ta sẽ sử dụng phương thức vận hành bằng khí nén, mà thiết bị chịu trách nhiệm tiếp nhận và biến đổi khí nén là Pneumatic actuator. Đây là một nguồn năng lượng sạch và an toàn, không gây ra hiện tượng cháy nổ hoặc gây độc hại cho người sử dụng. 

Pneumatic actuator thường được dùng để điều khiển hoạt động của các loại van công nghiệp có chức năng đóng mở để lưu thông hoặc điều tiết dòng chảy của lưu chất như van cổng, van cầu, van bướm, van bi, van dao… 

Nhờ có bộ điều khiển khí nén mà quá trình vận hành thiết bị trở nên tự động hóa, có thể điều khiển cùng lúc nhiều loại máy móc với khả năng chính xác tuyệt đối, không làm ảnh hưởng đến hoạt động của các thiết bị khác trong hệ thống.

Ngày nay, phương thức điều khiển bằng khí nén ngày càng được ứng dụng rộng rãi bởi quá trình vận hành vô cùng đơn giản, giá thành hợp lý và mang đến năng suất làm việc tối ưu.

Cấu tạo của Pneumatic actuator

Hiện nay, trên thị trường có rất nhiều thiết bị truyền động khí nén khác nhau, tùy theo mục đích sử dụng mà mỗi loại sẽ có các thiết kế riêng biệt. Tuy nhiên, nhìn chung, các thiết bị này đều được cấu tạo bằng các bộ phận chung dưới đây:

Cấu tạo của Pneumatic actuator
Cấu tạo của bộ truyền động khí nén dạng đơn và kép.
  • Vỏ ngoài: Hay còn được gọi mà thân bộ truyền động khí nén, thường được chế tạo bằng các loại hợp kim được đúc nguyên khối như thép hoặc nhôm. Ngoài ra, để tăng khả năng cách điện nhằm bảo vệ an toàn cho người sử dụng, bên ngoài thiết bị này sẽ được phủ một lớp sơn tĩnh điện, lớp sơn này còn có vai trò bảo bệ thiết bị luôn bóng đẹp, không bị bám bụi, không bị ăn mòn hay oxy hóa bởi điều kiện môi trường, giúp bộ truyền động được sử dụng bền bỉ và lâu dài hơn.
  • Piston và bánh răng: Là bộ phận tiếp nhận khí nén, sau đó kết hợp với nhau để tạo ra chuyển động xoay và tạo ra lực momen xoắn.
  • Trục van: Đây là bộ phận giữ vai trò quan trọng, có chức năng nhận lực momen xoắn từ piston và bánh răng để vận hành van, thiết bị này thường được chế tạo từ các loại vật liệu cứng, có khả năng chống chịu tốt, không bị ăn mòn và hoạt động ổn định trong điều kiện nhiệt độ cao như inox, thép…
  • Lò xo đàn hồi: Chỉ được sử dụng ở bộ truyền động khí nén tác động đơn, là bộ phận có chức năng đàn hồi nhờ vào lực đẩy của khí nén, có chức năng ép chặt hoặc bung ra để đẩy đĩa van lên xuống nhằm thực hiện hành động đóng, mở.

Ngoài ra, còn có các bộ phận khác như xi lanh khí nén, vòng bi bảo vệ, bu lông để điều chỉnh góc độ của van và cố định vị trí vỏ ngoài… Các bộ này được liên kết chặt chẽ với nhau, hỗ trợ cho nhau để tạo thành một thiết bị hoàn chỉnh, hoạt động ổn định và mang đến hiệu quả làm việc cao.

Nguyên lý hoạt động của Pneumatic actuator

Pneumatic actuator có phương thức vận hành khá đơn giản nên cơ chế hoạt động của chúng cũng không quá phức tạp. Chúng được chia ra thành 2 phương thức chính tương ứng với hai loại thiết bị truyền động phổ biến là: Bộ truyền động khí nén tác động đơn và bộ truyền động khí nén tác động kép.

1. Bộ truyền động khí nén tác động đơn

Khi ở trạng thái bình thường, van sẽ đóng, lưu chất sẽ bị ngăn chặn hoàn toàn ở vị trí của van và không thể lưu thông. 

Khi muốn mở van, người vận hành sẽ cấp một lượng khí nén vào buồng chứa khí, lúc này một áp lực đẩy sẽ được sản sinh từ buồng khí ra ngoài và đẩy piston dịch chuyển về các hướng xung quanh và ép chặt lò xo hai bên.

Nguyên lý hoạt động của Pneumatic actuator
Nguyên lý hoạt động của bộ truyền động khí nén tác động đơn.

Nhờ vào lực đẩy của khí nén, piston và bánh răng sẽ kết hợp với nhau tạo thành lực quay theo chiều kim đồng hồ và sinh ra một lực momen xoắn. Lực này sẽ di chuyển đến trục van làm trục van quay, trục van sẽ tác động đến đĩa van làm đĩa van rời khỏi vị trí, tạo ra một khoảng trống cho phép lưu chất di chuyển qua van dễ dàng.

Khi muốn đóng van, hãy ngắt nguồn cấp khí nén, lực lò xo không còn chịu áp lực sẽ tự động bung ra đẩy piston về vị trí ban đầu. Lúc này piston và bánh răng sẽ quay theo chiều ngược lại, tạo ra một lực momen xoắn làm trục van cũng quay theo, từ đó kéo đĩa van về vị trí cũ, ngăn chặn hoàn toàn dòng chảy của lưu chất.

2. Bộ truyền động khí nén tác động kép

Cũng tương tự như tác động đơn, khi ở trạng thái bình thường, van sẽ đóng hoàn toàn. Khi muốn mở van, người vận hành sẽ cấp một lượng khí nén vào buồng chứa. Lúc này, khí nén sẽ được chuyển hóa hoàn toàn thành cơ năng và đẩy piston sang phía hai bên.

Nguyên lý hoạt động của Pneumatic actuator
Nguyên lý hoạt động của bộ truyền động khí nén tác động kép.

Chuyển động của piston sẽ tác động đến bánh răng làm cho bánh răng quay, bánh răng quay sẽ làm trục van quay, trục van quay sẽ kéo theo đĩa van rời khỏi vị trí mở để van mở hoàn toàn, cho phép lưu chất dễ dàng đi qua. Lượng khí nén sau khi thực hiện nhiệm vụ sẽ được đưa thẳng ra bên ngoài theo các cửa.

Khi muốn đóng van, người vận hành chỉ cần cấp thêm một lượng khí nén tương tự ban đầu, bánh răng và piston sẽ nhận được tác động và quay theo chiều ngược lại, kéo đĩa van về vị trí cũ để đóng van.

Thông số kỹ thuật của Pneumatic actuator

  • Kích thước: DN32 – DN400
  • Chất liệu: Hợp kim nhôm, thép, inox
  • Chất liệu trục van: Inox 304
  • Kiểu tác động: Tác động đơn, tác động kép
  • Kiểu vận hành: ON/OFF, tuyến tính
  • Áp lực làm việc: 3 bar – 8 bar
  • Momen xoắn: 17,8Nm – 250Nm
  • Nhiệt độ làm việc: 80 độ C
  • Lớp lót: Sơn tĩnh điện
  • Tiêu chuẩn động cơ: IP67, IP68
  • Ứng dụng: Điều khiển hoạt động các loại van công nghiệp
  • Chứng chỉ: CO – CQ
  • Xuất xứ: Trung Quốc, Đài Loan, Hàn Quốc, Nhật Bản, Malaysia, Thổ Nhĩ Kỳ…
  • Bảo hành: 12 tháng

Phân loại Pneumatic actuator

Tùy theo mục đích sử dụng và yêu cầu thuận lợi cho hệ thống mà bộ truyền động khí nén được sản xuất với đa dạng thiết kế và chức năng khác nhau. Dựa vào một số tiêu chí, Pneumatic actuator được phân thành các loại sau:

1. Phân loại theo kiểu tác động

  • Bộ điều khiển khí nén tác động đơn: Là thiết bị truyền khí nén mà lò xo sẽ đóng vai trò chủ đạo trong việc truyền lực. Khi muốn mở van, lò xo sẽ bị ép chặt cùng với đĩa van tạo ra một khoảng trống cho lưu chất đi qua. Khi muốn đóng van thì chỉ cần ngắt kết nối khí nén, lò xo không còn chịu áp lực sẽ tự động bung ra bằng lực đàn hồi, đẩy piston và đĩa van về vị trí ban đầu.
  • Bộ điều khiển khí nén tác động kép: Khác với tác động đơn, thiết bị này không có bộ phận lò xo, vì vậy quá trình đóng hay mở van đều phải cấp một lượng khí nén nhất định vào thiết bị để làm quay piston. Vì kiệu tác động này thực hiện vô cùng đơn giản và ít chi tiết hơn nên được sử dụng phổ biến hơn loại đơn.

2. Phân loại theo kiểu vận hành

Pneumatic actuator
Pneumatic actuator vận hành kiểu tuyến tính.
  • Kiểu vận hành ON/OFF: Với các hệ thống chỉ cần thực hiện hành động đóng, mở cơ bản mà không yêu cầu chức năng điều tiết thì kiểu vận hành này vô cùng phù hợp. Chúng có khả năng đóng mở nhanh chóng, mang đến hiệu quả cao và không gây rò rỉ lưu chất ra bên ngoài. Được chế tạo bằng các loại hợp kim thép, hộp kim nhôm nguyên khối và sơn lớp tĩnh điện bảo vệ bên ngoài, loại van này chịu được áp lực làm việc lớn, nhiệt độ môi trường cao và tính năng chống bụi, chống nước vô cùng hiệu quả.
  • Kiểu vận hành tuyến tính: Loại van này có chức năng điều tiết vô cùng hiệu quả bằng cách tác động khí nén để mở van theo nhiều góc độ khác nhau, điều này cho phép lưu lượng đi qua van nhiều hay ít theo nhu cầu của người sử dụng. Có thể nói, nhờ vào phương thức vận hành tự động, khả năng điều tiết của loại van này vô cùng chính xác mà các loại van vận hành thủ công không thể làm được. Vì vậy chúng được xem như một loại thiết bị không thể thiếu trong các nhà máy sản xuất và vận chuyển lưu chất, thích hợp với các hệ thống có áp suất không quá cao.

Ưu, nhược điểm của Pneumatic actuator

Bộ truyền động khí nén không phải là một thiết bị quá xa lạ với chúng ta, nhất là trong các hệ thống sản xuất thì chúng càng trở nên quen thuộc, thậm chí là giữ vai trò không thể thiếu. 

So với kiểu vận hành bằng thủ công thông thường, pneumatic actuator tích hợp đầy đủ những ưu điểm vượt trội của một thiết bị tự động hóa, giúp hệ thống sản xuất trở nên hiện đại hơn, quá trình vận hành các loại van công nghiệp trở nên nhanh chóng, tiện lợi hơn.

Ưu điểm của Pneumatic actuator
Pneumatic actuator mang đến khả năng vận hành tự động hóa cao cho hệ thống.

Ưu điểm của bộ truyền động khí nén:

  • Khí nén là một nguồn năng lượng sạch và an toàn, không xảy ra hiện tượng cháy nổ hoặc chứa các chất độc hại gây ảnh hưởng đến sức khỏe của người sử dụng.
  • Đa dạng mẫu mã, chất liệu, kích thước, phương thức vận hành… nhằm tạo ra nhiều sự lựa chọn hơn cho khách hàng và thích hợp với nhiều quy mô hệ thống.
  • Có thiết kế thích hợp với hầu hết các loại van công nghiệp hiện nay trên thị trường, giúp thay thế phương thức vận hành thủ công truyền thống, có thể điều khiển cùng lúc nhiều thiết bị, tiết kiệm được nhiều thời gian, chi phí nhân công và an toàn cho người sử dụng.
  • Độ nhạy cao, thời gian vận hành nhanh chóng chỉ từ 1-5s với độ chính xác tuyệt đối.
  • Có thể thực hiện điều khiển từ xa, vì vậy có thể lắp đặt van ở bất cứ vị trí nào kể cả những nơi trên cao, dưới sâu, khu vực nguy hiểm, có các chất độc hại… mà người vận hành không thể với tới hoặc trực tiếp đi đến.
  • Lắp đặt dễ dàng, bảo trì thuận tiện, phụ kiện thay thế dễ dàng tìm kiếm tại các cửa hàng phân phối.
  • Được phủ một lớp sơn tĩnh điện giúp thiết bị không bị nhiễm nước, nhiễm bụi, luôn giữ được tính thẩm mỹ cao, sử dụng lâu dài theo thời gian.
  • Khi xảy ra sự cố mất điện, pneumatic actuator vẫn có thể hoạt động ổn định, bình thường, không làm gián đoạn đến quá trình sản xuất.
  • Có thể hoạt động ổn định trong một thời gian dài liên tục mà không bị quá tải hoặc dẫn đến nóng cháy.
  • Có giá thành thấp hơn so với bộ truyền động điện.

Nhược điểm của bộ truyền động khí nén:

  • Khí nén cần phải được bổ sung liên tục, một khi bị thiếu hụt khí nén trong quá trình hoạt động thì hệ thống sẽ bị ngừng vận hành ngay lập tức.
  • Áp lực khí nén tối đa là 8 bar, trong quá trình sử dụng cần kiểm soát lượng khí chính xác để tránh vượt quá mức cho phép.
  • Mỗi loại Pneumatic actuator sẽ tương ứng với từng loại van khác nhau, tùy theo nhu cầu sử dụng, thông số kỹ thuật và phương thức vận hành mà lựa chọn cho phù hợp, nếu lắp đặt sai thiết bị và không đúng quy trình thì bộ truyền động sẽ không thực hiện được.
  • Công suất hoạt động thấp hơn so với bộ truyền động điện.
  • Gây ra tiếng ồn lớn trong quá trình loại khí nén dư thừa sau khi sử dụng ra ngoài.

Ứng dụng của Pneumatic actuator

Pneumatic actuator được ứng dụng rộng rãi trong nhiều hệ thống, nhất là các hệ thống sản xuất và vận chuyển lưu chất để vận hành các loại van công nghiệp. Những lĩnh vực ứng dụng tiêu biểu của chúng có thể kể đến như:

  • Các hệ thống cấp thoát nước sinh hoạt và sản xuất.
  • Các hệ thống máy bơm.
  • Các nhà máy hóa chất, các phòng nghiên cứu vi sinh…
  • Các hệ thống khí, hơi…
  • Hệ thống PCCC.
  • Ngành công nghiệp lọc hóa dầu, khí đốt…
  • Các nhà máy thủy điện, nhiệt điện.
  • Các nhà máy sản xuất thực phẩm, dược phẩm, mỹ phẩm…

Những lưu ý giúp lựa chọn Pneumatic actuator chính xác nhất

Thiết bị truyền động khí nén là một trong những thiết bị cơ bản trong các nhà máy chế biến và sản xuất. Chúng được ưa thích vì khả năng làm việc bền bỉ không mệt mỏi bằng năng lượng khí nén với lưu lượng và tốc độ cao nhưng giá thành lại vô cùng hợp lý.

Tuy nhiên, có rất nhiều Pneumatic actuator trên thị trường, bao gồm cả loại tác động đơn và tác động kép, loại on/off hay tuyến tính sẽ tạo nên sự khó khăn cho việc lựa chọn. 

Không chỉ vậy, chúng còn được thiết kế với nhiều mẫu mã đa dạng khác nhau để phù hợp với từng quy mô hệ thống mà chúng sẽ điều khiển. Vì vậy, bạn lo lắng không biết làm thế nào để lựa chọn được một thiết bị truyền động khí nén phù hợp và sử dụng được lâu dài? Dưới đây, chúng tôi sẽ tổng hợp những mẹo lựa chọn Pneumatic actuator hàng đầu để sở hữu được những sản phẩm chính xác nhất.

1. Lựa chọn sản phẩm theo lực định hướng

Bạn muốn bộ truyền động khí nén của mình hoạt động theo một hướng, hoặc khả năng sử dụng lực qua lại? Điều này sẽ quyết định xem bạn nên chọn bộ truyền động khí nén đơn hoặc kép.

Xi lanh tác động đơn sẽ sử dụng lò xo để khí nén đi vào xi lanh và di chuyển piston đến vị trí mong muốn. Điều này có nghĩa là thiết bị chỉ thực hiện nhiệm vụ theo một hướng duy nhất.

Xi lanh tác động kép sẽ có một cổng không khí ở mỗi đầu, có thể di chuyển piston về phía trước và cả phía sau bằng cách nhận không khí luân phiên từ các cổng. Các thiết bị truyền động này có thể thực hiện ở cả hai hướng.

Vì vậy, tùy theo nhu cầu sử dụng, muốn thiết bị hoạt động ở một hay hai hướng thì có thể lựa chọn sản phẩm phù hợp với nhu cầu.

2. Lựa chọn sản phẩm theo áp lực

Mỗi thiết bị sẽ được quy định một mức áp lực mà hệ thống có thể làm việc. Bạn nên xem xét thiết bị của mình sẽ làm việc bao lâu trong một ngày, mức tải định mức là bao nhiêu.

Một thiết bị phải được làm việc trong mức quy định thì mới có thể mang đến hiệu quả tốt nhất. Mặc dù bộ truyền động khí nén có khả năng chống chịu khá tốt, khả năng làm việc lâu dài nhưng chúng ta cũng nên tuân thủ con số định mức của nó.

3. Khoảng cách truyền tải

Cần phải xác định chiều dài của đường truyền, thiết bị truyền động on/off thường truyền tải nhanh hơn thiết bị truyền động tuyến tính. Nhưng thiết bị tuyến tính có khả năng mang tải cao hơn.

4. Các cấp độ điều khiển

Bộ truyền động on/off thường có độ chính xác cao hơn bộ truyền động tuyến tính, điều này rất quan trọng nếu như bạn đang cần một thiết bị mang đến khả năng làm việc chính xác và hiệu quả tuyệt đối. Tuy nhiên, nếu bạn chú trọng hơn về tốc độ hoặc lực truyền tải thì nên lựa chọn thiết bị tuyến tính.

Lựa chọn bộ truyền động khí nén
Lựa chọn bộ truyền động khí nén phù hợp với hệ thống để mang đến hiệu quả tốt nhất.

Mua Pneumatic actuator ở đâu?

Nếu bạn đang có nhu cầu muốn tìm kiếm một đơn vị cung cấp Pneumatic actuator chính hãng, chất lượng với giá cả uy tín nhất, hãy đến với An Phú Thành. Chúng tôi cung cấp đa dạng các loại truyền động khí nén và những loại van công nghiệp sử dụng phương thức vận hành an toàn này. 

Với mong muốn mang đến tay người tiêu dùng những loại thiết bị, phụ kiện với chất lượng tốt nhất, trong suốt 13 năm hoạt động, chúng tôi không ngừng nghiên cứu và tìm kiếm những nguồn hàng uy tín, có xuất xứ từ các thương hiệu nổi tiếng của Hàn Quốc, Nhật Bản, Trung Quốc, Đài Loan, Malaysia, Thổ Nhĩ Kỳ… được ủy quyền chính hãng, nhập khẩu trực tiếp không qua trung gian với các chứng chỉ CO – CQ đầy đủ.

Bên cạnh đó, với hai chi nhánh lớn tại TPHCM và Hà Nội, chúng tôi luôn có sẵn nguồn hàng trong kho số lượng lớn, đáp ứng nhu cầu vận chuyển nhanh chóng trên toàn quốc mà không cần phải chờ đợi. Ngoài ra, chúng tôi còn là doanh nghiệp phân phối cho hàng trăm đại lý trên khắp cả nước và là đối tác cung cấp vật tư cho nhiều công trình quy mô lớn trên khắp Việt Nam.

Với phương châm “Chất lượng tốt làm nên thương hiệu mạnh”, chúng tôi luôn cố gắng cải tiến trong khâu tổ chức quản lý, nâng cao dịch vụ chăm sóc để giúp quý khách hàng có được những trải nghiệm mua sắm tốt nhất.

Đến với chúng tôi, các ban được hỗ trợ tư vấn 24/7 để có được những lựa chọn chính xác nhất. Giá thành cạnh tranh, có nhiều ưu đãi hấp dẫn, chính sách bảo hành uy tín, giải quyết nhanh chóng, đổi trả rõ ràng, hỗ trợ liên tục trong suốt quá trình sử dụng cũng là một trong những điều khách hàng luôn đánh giá cao khi mua hàng tại chúng tôi. 

Nếu còn điều gì thắc mắc về Pneumatic actuator hoặc muốn biết thêm thông tin về các loại van công nghiệp khác, hãy liên hệ ngay với An Phú Thành để được tư vấn sớm nhất.


Công Ty TNHH XNK Van Công Nghiệp An Phú Thành

  • Địa chỉ: Số 50/15 Tiền Lân 12, ấp Tiền Lân 1, xã Bà Điểm, huyện Hóc Môn, Tp. Hồ Chí Minh
  • Điện thoại: 02862681578 hoặc 0933289996
  • Email: ceo@anphuthanh.vn
  • Website: anphuthanh.vn
  • Fanpage: FB.com/anphuthanh2

Trở thành người đầu tiên bình luận cho bài viết này!

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Báo giá Mặt Bích Thép Mạ Kẽm Rẻ Nhất | DN15 – DN500, hàng có sẵn

Mặt bích thép mạ kẽm là một loại phụ kiện vô cùng phổ biến trong các hệ thống sản xuất công nghiệp hiện nay. Nếu...

Van bướm điều khiển điện

Van bướm điều khiển điện: Cấu tạo, cơ chế vận hành, ứng dụng

Van bướm điều khiển điện có cấu tạo và cơ chế hoạt động phức tạp hơn các loại van bướm điều khiển bằng tay khác,...

Van phao cơ Inox 304: Chính hãng, đủ size giá tốt

Van phao cơ Inox 304 được sử dụng để điều chỉnh lưu lượng nước trong bể chứa, bồn nước,... theo mức đã cài đặt từ...

Van xả khí gang bầu đôi: Phân phối chính hãng giá tốt

Van xả khí gang bầu đôi có đến hai bầu khí để tăng tốc độ xả khí thừa bên trong hệ thống. Van thường được...

Van bướm tay quay

Van bướm tay quay | Cấu tạo, Nguyên lý hoạt động, Ứng dụng

Van bướm tay quay vận hành bằng cách dùng lực tác động lên tay quay để đĩa van chuyển động xoay vuông góc với thân...

Van công nghiệp

Các loại Van Công Nghiệp | Nhà cung cấp uy tín 15 năm

Van công nghiệp là một thiết bị quan trọng cần thiết trong hệ thống đường ống công nghiệp, ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực...

Hỗ trợ trực tuyến
Hãy liên hệ với chúng tôi bằng việc lựa chọn phương thức thuận tiện cho bạn
Chat zalo Zalo Chat Chat Messenger Messenger Catalogue Catalogue