ลองจินตนาการดูว่า วาล์วอุตสาหกรรมที่ทันสมัยไม่มีตัวขับเคลื่อน มันจะเป็นแค่อุปกรณ์เหล็กที่ควบคุมไม่ได้เครื่องขับเคลื่อนมีบทบาทสําคัญในฐานะส่วนประกอบที่สําคัญที่ทําให้วาล์วสามารถเปิด, ปิดและกําหนดการไหลเวียนโดยอัตโนมัติ ในหมู่ประเภทของเครื่องขับเคลื่อนที่แตกต่างกัน, เครื่องขับเคลื่อนอากาศโดดเด่นด้วยความน่าเชื่อถือ, ประหยัดและการใช้งานง่าย.สกอตช์โยคและ Rack & Pinion เครื่องดําเนินอากาศเป็นสองแบบที่ใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรม.
I. เครื่องขับเคลื่อนปนูเมติก: หลักของอัตโนมัติวาล์ว
อุปกรณ์ขับเคลื่อน (actuator) เป็นอุปกรณ์ที่ทํางานตามคําสั่งในระบบควบคุมวาล์วหรือฟังก์ชันการควบคุมการไหล. เครื่องปนูเมทิกใช้อากาศดันเป็นแหล่งพลังงานของพวกเขา, การแปลงความดันปนูเมทิกเป็นการเคลื่อนไหวทางกลเพื่อควบคุมการทํางานของวาล์วหรือเครื่องขับเคลื่อนไฟฟ้า, เครื่องขับเคลื่อนปนูเมติกมีข้อดีหลายอย่าง
- ความน่าเชื่อถือสูงโครงสร้างเรียบง่าย มีการบํารุงรักษาง่าย และอัตราการล้มเหลวต่ํา
- ประสิทธิภาพในเรื่องค่าใช้จ่าย:สภาพอากาศกดกระชับมีอยู่อย่างง่ายดาย และมีค่าใช้จ่ายในการใช้งานที่ต่ํา
- การควบคุมง่าย:สามารถควบคุมได้ไกลและอัตโนมัติ ผ่านซอลีนอยด์วาล์ว
- ความปลอดภัย:ไม่มีการสร้างจุดประกาย ทําให้มันเหมาะสําหรับสภาพแวดล้อมที่เผาไหม้
II. เครื่องปนูเมติก Scotch Yoke: พลังงานและความแม่นยํารวมกัน
เครื่องผลักดันอากาศ Scotch Yoke หรือที่รู้จักกันในชื่อกลไกการเชื่อมต่อบล็อกเลื่อน ประกอบด้วยส่วนประกอบสําคัญ เช่น กระบอก, พิสตัน, โยกสกอทช์ และแกนออกหลักการการทํางานของมันมี 3 ขั้นตอน:
- เครื่องขับเคลื่อนอากาศดัน:อากาศเข้าไปในกระบอกเพื่อขับเคลื่อนการเคลื่อนไหวของพิสตัน
- การแปลงโยก:พิสตันเชื่อมต่อกับสกอทช์โยก, การแปลงการเคลื่อนไหวเชิงเส้นเป็นการเคลื่อนไหวหมุน
- การขับเคลื่อนแกนออก:โยกเชื่อมต่อกับแกนออก, หมุนมันเพื่อควบคุมการทํางานของวาล์ว
ข้อดีของ Scotch Yoke Actuators:
- ปักแรงออกสูง:ส่งทอมปอร์คที่ใหญ่ขึ้นในตอนเริ่มต้นและปลายการช็อตเพื่อเอาชนะความต้านทานของวาล์ว
- โครงสร้างคอมแพคต์:ประสบผลลัพธ์ที่เล็กกว่าเมื่อเทียบกับประเภทตัวขับเคลื่อนอื่น ๆ
- เหมาะสําหรับการทํางานความถี่สูง:การออกแบบที่เรียบง่ายที่มีส่วนเคลื่อนไหวน้อย ทนต่อการเริ่มต้น / หยุดบ่อย
ข้อเสียของ Scotch Yoke Actuators:
- ปริมาตรของแรงหมุนไม่ตรง:ทอร์คเปลี่ยนแปลงตลอดการช็อป แทนที่จะยังคงคง
- ความซับซ้อนในการบํารุงรักษาที่สูงขึ้นโครงสร้างภายในค่อนข้างซับซ้อนสําหรับการบริการ
- ค่าใช้จ่ายสูงขึ้น:ต้องการการผลิตที่แม่นยํา กับต้นทุนการผลิตที่สูงขึ้น
III เครื่องขับเคลื่อนปนิวเมติก Rack & Pinion ระบบส่งแม่นยํา
อุปกรณ์ขับเคลื่อนอากาศ Rack & Pinion ประกอบด้วยสี่ส่วนประกอบหลัก: กระบอก, พิสตัน, ราคและเกียร์พิสตัน
- เครื่องขับเคลื่อนอากาศดัน:อากาศเข้าไปในกระบอกเพื่อขับเคลื่อนการเคลื่อนไหวของพิสตัน
- การส่งรัง:พิสตันเชื่อมต่อกับราค, การแปลงการเคลื่อนไหวเส้นตรง
- การหมุนของพีเนี่ยน:ราค ผสมผสานกับเกียร์พีเนี่ยน สร้างการเคลื่อนไหวหมุน
- การขับเคลื่อนแกนออก:พีเนี่ยนเชื่อมต่อกับแกนออกเพื่อควบคุมการทํางานของวาล์ว
ข้อดีของ Rack & Pinion Actuators:
- ปริมาตรการผลักดันแรงปั่นคง:รักษาแรงหมุนคงที่ตลอดทั้งช็อคทั้งหมด
- โครงสร้างเรียบง่ายไม่ซับซ้อนกว่าการออกแบบโยกสก็อตช์
- การบํารุงรักษาง่ายขึ้นโครงสร้างภายในที่เรียบง่าย ทําให้การดูแลง่าย
ข้อเสียของ Rack & Pinion Actuators:
- ปริมาตรการผลักดันลูกหมุนต่ํากว่า:สร้างทอร์คน้อยกว่าเมื่อเทียบกับการออกแบบโยกสกอตช์
- ขนาดใหญ่:ต้องการกระบอกใหญ่และเกียร์สําหรับทอร์คที่เพียงพอ
- ไม่เหมาะสําหรับการทํางานความถี่สูง:ขั้นต่ําการสกัดเกียร์ที่เร็วขึ้น การเริ่มต้น/หยุดบ่อย
IV. สกอตช์โยก VS แรคแอนด์พินิโอ: การเปรียบเทียบผลงาน
| ลักษณะ |
อุปกรณ์ขับเคลื่อนสก๊อตช์โยก |
อุปกรณ์ประกอบ Rack & Pinion |
| ปริมาตรการผลิตแรงหมุน |
ไม่เชิงเส้นสูงกว่าที่สุด |
เสมอตลอดการกระแทก |
| โครงสร้าง |
หนาแน่น แต่ซับซ้อนภายใน |
สะดวกสบายและดูแลได้ง่าย |
| ค่าใช้จ่าย |
สูงกว่า |
ล่าง |
| การใช้งานที่เหมาะสม |
วาล์วแรงปั่นสูง (วาล์วกระพริก, วาล์วลูกกลอง) |
วาล์วควบคุมความแม่นยํา (การควบคุม, วาล์วลูกโลก) |
| การบํารุง |
ยุ่งยากกว่า |
ง่ายกว่า |
| อายุการใช้งาน |
รับมือกับจักรยานบ่อย ๆ แต่ต้องการเปลี่ยนชิ้นส่วน |
ขั้นต่ําการสกัดเกียร์ การขี่จักรยานบ่อย |
V. คู่มือการสอดคล้องชนิดของวาล์ว
- วาล์ฟกระพริบและวาล์ฟลูก:เครื่องผลักดันสกอทช์โยก (Scotch yoke actuators) เป็นสิ่งที่ควรเลือก เนื่องจากความสามารถในการให้แรงหมุนเริ่มต้นและสุดท้ายที่ต้องการสูงขึ้นสําหรับชนิดของวาล์วเหล่านี้
- ระบบการควบคุมและบล็อบแวลล์:เครื่องขับเคลื่อน Rack & pinion เหมาะกับการใช้งานเหล่านี้ที่ต้องการการควบคุมการไหลและการตั้งตําแหน่งที่แม่นยํา
- วาล์วสภาพพิเศษ:อุณหภูมิ, ความดัน, หรือสื่อที่กัดกรองอาจต้องการวัสดุและการออกแบบตัวขับเคลื่อนเฉพาะเจาะจง
VI. ข้อพิจารณาในการเลือกเพิ่มเติม
นอกเหนือจากคุณสมบัติทางเทคนิค การเลือกตัวขับเคลื่อนที่เหมาะสม ควรพิจารณา:
- สภาพแวดล้อม:อุณหภูมิ ความชื้น และธาตุที่รังเกียจ มีผลต่อการทํางานและความยาวนาน
- ความต้องการการควบคุม:ความต้องการในการควบคุมการเปิด/ปิด หรือการปรับเปลี่ยน
- พื้นที่ติดตั้ง:ความจํากัดทางกายภาพอาจกําหนดขนาดและการตั้งค่า
- ค่าใช้จ่ายรอบชีวิต:ความต้องการในการบํารุงรักษาผลกระทบต่อเศรษฐกิจการดําเนินงานในระยะยาว
สรุป
ทั้งสกอทช์โยกและ rack & pinion เครื่องดําเนินอากาศมีข้อดีที่แตกต่างกันเหมาะสมกับการใช้งานของวาล์วที่แตกต่างกัน การเลือกที่ดีที่สุดต้องประเมินคุณสมบัติของวาล์วอย่างละเอียดสภาพการทํางาน, ความต้องการการควบคุม, ปริมาตรการติดตั้ง, และการพิจารณาด้านการบํารุงรักษาการวิเคราะห์เปรียบเทียบนี้ให้มืออาชีพอุตสาหกรรมแนวทางที่จําเป็นในการเลือกตัวขับเคลื่อนที่มีข้อมูลที่มั่นใจในผลงานของวาล์วและประสิทธิภาพการทํางานที่น่าเชื่อถือ.