Trong các hệ thống tự động phức tạp, nơi vô số van thực hiện các lệnh chuyển mạch và định hướng chính xác với độ chính xác cao, các kỹ sư dựa vào một ngôn ngữ ký hiệu tiêu chuẩn hóa để thiết kế và hiểu các thành phần điều khiển này. Cốt lõi của hệ thống giao tiếp phổ quát này là tiêu chuẩn ISO 1219.

I. Tiêu chuẩn ISO 1219: Nền tảng của ký hiệu van

ISO 1219 là một tiêu chuẩn quốc tế thiết lập các ký hiệu đồ họa thống nhất cho các thành phần và chức năng trong hệ thống truyền động chất lỏng. Được phát triển và cập nhật thường xuyên bởi Tổ chức Tiêu chuẩn hóa Quốc tế (ISO), tiêu chuẩn toàn diện này bao gồm không chỉ van mà còn cả bơm, động cơ, xi lanh, đường ống và nhiều yếu tố thủy lực và khí nén khác.

Việc áp dụng ISO 1219 đảm bảo rằng các kỹ sư từ các quốc gia và nhà sản xuất khác nhau có thể diễn giải các sơ đồ mạch thủy lực hoặc khí nén giống nhau, từ đó tạo điều kiện thuận lợi cho hợp tác quốc tế và trao đổi kỹ thuật.

II. Chức năng van và ký hiệu cổng/vị trí: Hiểu các tham số cốt lõi

Tiêu chuẩn ISO 1219 biểu diễn chức năng của van thông qua hệ thống hai chữ số (ví dụ: 2/2, 3/2, 4/2). Chữ số đầu tiên chỉ số lượng cổng (giao diện kết nối đường ống), trong khi chữ số thứ hai chỉ số lượng vị trí (các trạng thái hoạt động khác nhau của van trượt). Các cổng điều khiển (như giao diện cuộn dây điện từ hoặc kết nối khí điều khiển) không được tính vào số lượng cổng.

• Van 2/2: Có hai cổng và hai vị trí, thường được sử dụng để điều khiển bật/tắt đơn giản như điều chỉnh cung cấp khí hoặc thoát khí cho xi lanh. Các cấu hình phổ biến bao gồm các biến thể thường đóng (NC) và thường mở (NO).
• Van 3/2: Với ba cổng và hai vị trí, van này thường điều khiển xi lanh tác động đơn hoặc đóng vai trò là van điều khiển trong các mạch điều khiển. Có sẵn ở các cấu hình NC hoặc NO.
• Van 4/2: Chứa bốn cổng và hai vị trí, chủ yếu điều khiển xi lanh tác động kép cho chuyển động qua lại bằng cách quản lý cung cấp khí và thoát khí.
• Van 5/2: Tương tự như van 4/2 nhưng có năm cổng và hai vị trí, mang lại hiệu suất nâng cao và điều khiển linh hoạt hơn cho xi lanh tác động kép.
• Van 5/3: Có năm cổng và ba vị trí, bao gồm một vị trí trung tâm cho phép dừng xi lanh, khóa hoặc các chức năng chuyên dụng cho các yêu cầu định vị chính xác.

III. Cấu tạo ký hiệu van: Giải mã ý nghĩa đồ họa

ISO 1219 biểu diễn van điều khiển bằng điện từ hoặc bằng áp suất thông qua một loạt các hình vuông tương ứng với số lượng vị trí của van. Mỗi hình vuông tượng trưng cho một vị trí làm việc, với hình vuông ngoài cùng bên phải thường hiển thị trạng thái không được kích hoạt (nghỉ) và các hình vuông bên trái đại diện cho các vị trí được kích hoạt. Van ba vị trí bao gồm một hình vuông trung tâm cho vị trí trung lập.

Các mũi tên bên trong chỉ hướng dòng chảy chất lỏng trong mỗi vị trí, hiển thị kết nối cổng trong các trạng thái van cụ thể. Đường ống thường kết nối với hình vuông vị trí không được kích hoạt để thể hiện rõ ràng các điều kiện ban đầu. Các ký hiệu bổ sung biểu thị phương pháp điều khiển (điện từ, khí nén, thủ công) và cơ chế hồi vị (lò xo, khí nén).

IV. Giải thích các ký hiệu van phổ biến

1. Van điện từ 2/2 thường đóng

Ký hiệu: Hai hình vuông - hình vuông bên phải (vị trí NC) hiển thị không có mũi tên (dòng chảy bị chặn); hình vuông bên trái hiển thị mũi tên dòng chảy giữa các cổng. Điều khiển: Ký hiệu cuộn dây điện từ liền kề với hình vuông bên trái. Hồi vị: Ký hiệu lò xo bên cạnh hình vuông bên phải.

2. Van điện từ 2/2 thường mở

Ký hiệu: Phản chiếu van NC nhưng với hình vuông bên phải hiển thị mũi tên dòng chảy (vị trí mở) và mũi tên bên trái đảo chiều. Điều khiển và hồi vị giống hệt phiên bản NC.

3. Van điện từ 3/2 thường đóng

Ký hiệu: Hai hình vuông - vị trí bên phải hiển thị dòng chảy giữa hai cổng với cổng thứ ba bị đóng; vị trí bên trái chuyển hướng dòng chảy giữa các cổng thay thế. Điều khiển bằng điện từ với hồi vị bằng lò xo.

4. Van điện từ 4/2

Ký hiệu: Hai hình vuông, mỗi hình chứa các mũi tên kép biểu thị các trạng thái duỗi/rút của xi lanh. Điều khiển bằng một hoặc hai cuộn dây điện từ; hồi vị bằng lò xo hoặc khí nén.

5. Van điện từ 5/3

Ký hiệu: Ba hình vuông với vị trí trung tâm cung cấp các chức năng khác nhau (trung tâm đóng, trung tâm mở). Thường được điều khiển bằng hai cuộn dây điện từ mà không có lò xo hồi vị.

V. Ký hiệu bổ sung

• Nguồn áp suất (bơm, máy nén)
• Bộ tích năng lượng (lưu trữ năng lượng thủy lực/khí nén)
• Các bộ lọc
• Thiết bị đo (đồng hồ áp suất, lưu lượng kế)
• Điều khiển định hướng (van một chiều, van tiết lưu)
• Các chỉ báo điều khiển thủ công và điều khiển tỷ lệ

VI. Ứng dụng thực tế

Nắm vững các ký hiệu ISO 1219 cho phép các kỹ sư diễn giải hiệu quả các sơ đồ thủy lực/khí nén. Ví dụ, một mạch khí nén cơ bản có thể sử dụng van điện từ 3/2 NC để điều khiển một xi lanh tác động đơn - cấp điện làm duỗi xi lanh trong khi ngắt điện cho phép xi lanh rút về bằng lò xo. Phân tích sơ đồ cho thấy rõ trình tự hoạt động này.

VII. Lợi ích của tiêu chuẩn hóa và sự phát triển trong tương lai

Là nền tảng của hệ thống truyền động chất lỏng, ký hiệu tiêu chuẩn hóa của ISO 1219 nâng cao hiệu quả kỹ thuật và hợp tác quốc tế. Những tiến bộ công nghệ không ngừng sẽ tiếp tục định hình tiêu chuẩn để đáp ứng các thành phần mới và phương pháp điều khiển.

VIII. Các cân nhắc khi triển khai

• Sự khác biệt về phiên bản giữa các bản cập nhật tiêu chuẩn
• Các biến thể ký hiệu nhỏ theo nhà sản xuất
• Các sơ đồ hệ thống phức tạp đòi hỏi phân tích tỉ mỉ
• Sự cần thiết phải kết hợp kiến thức ký hiệu với hiểu biết thực tế về thành phần