March 6, 2025
วาล์วนิวเมติกเป็นวาล์วชนิดหนึ่งที่ใช้ลมที่อัดเป็นแรงขับเคลื่อน จากนั้นจึงเปิดและปิด สามารถควบคุมของเหลวชนิดต่างๆ เช่น ก๊าซ ของเหลว ไอน้ำ ฯลฯ มีข้อดีคือ โครงสร้างเรียบง่าย ความเร็วในการตอบสนองที่รวดเร็ว ความแม่นยำในการควบคุมสูง ความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือ ฯลฯ ต่อไปนี้จะพูดคุยเกี่ยวกับการระบุตำแหน่งความผิดพลาดของวาล์วนิวเมติก: FC, FO, FL, FLC, FLO, AFL/EFC และ AFL/EFO
วาล์วนิวเมติกส่วนใหญ่ประกอบด้วยส่วนประกอบหลักสามส่วน: แอคทูเอเตอร์นิวเมติก ตัววาล์ว อุปกรณ์เสริม แอคทูเอเตอร์ประกอบด้วยสปริง ไดอะแฟรม/ลูกสูบ ก้านนิวเมติก ล้อเลื่อน ฯลฯ ส่วนใหญ่ใช้อากาศอัดที่สะอาดเป็นแรงขับเคลื่อน รับสัญญาณก๊าซ 20 ~ 100kpa หรือสัญญาณไฟฟ้า 4 ~ 20mA จากนั้นขับเคลื่อนตัววาล์วเพื่อดำเนินการ สปูลและเบาะวาล์วเพื่อปรับพื้นที่การไหลเพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ในการควบคุมการไหล
ตัววาล์วส่วนใหญ่ประกอบด้วยแผ่นวาล์ว กรงวาล์ว ก้านวาล์ว เบาะวาล์ว วงแหวนแรงดันกรงวาล์ว และส่วนประกอบอื่นๆ อุปกรณ์เสริมส่วนใหญ่ประกอบด้วยวาล์วลดแรงดัน วาล์วโซลินอยด์ ตัวกำหนดตำแหน่ง ตัวแปลงกระแส/แรงดันไฟฟ้า ตัวกรอง เครื่องขยายการไหล ฯลฯ
หลักการทำงานของวาล์วนิวเมติกคือการใช้อากาศอัดเพื่อส่งเสริมลูกสูบนิวเมติกของแอคทูเอเตอร์หรือเกียร์และชิ้นส่วนกลไกอื่นๆ ของการเคลื่อนที่เพื่อให้บรรลุการเปิดและปิดวาล์ว สามารถแบ่งออกเป็น: การจ่ายอากาศ - การป้อนสัญญาณควบคุม - การเคลื่อนที่ของตัวกำหนดตำแหน่ง - วาล์วเปิดและปิดหลายขั้นตอน ตามข้อกำหนดของแรงบิดหมุนที่ต้องการของวาล์ว การออกแบบจะปรับจำนวนชุดค่าผสมของกระบอกสูบ และโดยการเปลี่ยนตำแหน่งของอากาศเข้าและออก สามารถเปลี่ยนทิศทางการหมุนของแกนหมุนได้
วาล์วนิวเมติกส่วนใหญ่มีข้อดีดังต่อไปนี้: ประการแรก การทำงานของวาล์วนิวเมติกนั้นรวดเร็ว สามารถดำเนินการให้เสร็จสิ้นได้ในระยะเวลาอันสั้นเพื่อควบคุมคำสั่ง ประการที่สอง วาล์วนิวเมติกสามารถทำงานร่วมกับกระบอกสูบขนาดใหญ่เพื่อให้ได้แรงบิดที่มากขึ้น ประการที่สาม วาล์วนิวเมติกสามารถอยู่ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงทุกชนิดเป็นเวลานานในสถานะการทำงานที่ปลอดภัยและมั่นคง
วาล์วนิวเมติกตามบทบาทของรูปแบบ โดยทั่วไปสามารถแบ่งออกเป็นแบบเปิดแก๊สและแบบปิดแก๊ส การเลือกแบบเปิดแก๊สและแบบปิดแก๊สขึ้นอยู่กับความปลอดภัยของการผลิตกระบวนการเพื่อพิจารณาจุด
เมื่อแหล่งจ่ายก๊าซถูกตัด วาล์วจะอยู่ในตำแหน่งปิดหรือตำแหน่งเปิดเพื่อความปลอดภัย
ชนิดเปิดอากาศ (Air to Open) คือเมื่อแรงดันอากาศบนหัวไดอะแฟรมเพิ่มขึ้น วาล์วจะทำงานในทิศทางของการเพิ่มการเปิด และเมื่อถึงขีดจำกัดบนของแรงดันอากาศเข้า วาล์วจะอยู่ในสถานะเปิดเต็มที่ ในทางกลับกัน เมื่อแรงดันอากาศลดลง วาล์วจะเคลื่อนที่ในทิศทางของการปิด และเมื่อไม่มีอากาศเข้า วาล์วจะปิดสนิท ดังนั้น บางครั้งวาล์วชนิดเปิดอากาศจึงเรียกว่าชนิดปิดล้มเหลว (Fail to Close FC)
ทิศทางการทำงานของชนิดปิดอากาศ (Air to Close) นั้นตรงกันข้ามกับชนิดเปิดอากาศ เมื่อแรงดันอากาศเพิ่มขึ้น วาล์วจะปิดทิศทางการทำงาน แรงดันอากาศลดลงหรือไม่มีแรงดันอากาศ วาล์วจะเปิดทิศทางหรือเปิดเต็มที่จนถึง ดังนั้น บางครั้งจึงเรียกว่าชนิดเปิดล้มเหลว (Fail to Open FO)
ชนิดการทำงานแบบคู่ การเปิดและปิดวาล์วทั้งหมดขับเคลื่อนด้วยแหล่งอากาศ/อากาศอัด หลักการพื้นฐานของการทำงานและแบบเดี่ยวเหมือนกัน เพียงแต่แอคทูเอเตอร์วาล์วนิวเมติกแบบคู่ไม่มีสปริง ในหลักการและโครงสร้างค่อนข้างซับซ้อนกว่า
จากนั้นในกระบวนการใช้งาน มักจะมีตำแหน่งความผิดพลาดสองสามตำแหน่งสำหรับ (FO, FC, FL) ในความผิดพลาดของวาล์วปิด/เปิดความผิดพลาด ความผิดพลาดหมายถึง: การทำงานของวาล์วเมื่อแหล่งจ่ายก๊าซล้มเหลว
สำหรับตำแหน่งความผิดพลาดของวาล์วนิวเมติก ส่วนใหญ่แบ่งออกเป็นหลายสถานการณ์:
วาล์วนิวเมติกผ่านสัญญาณเอาต์พุตเพื่อให้ตระหนักถึงวาล์วตัด เชื่อมต่อ ควบคุม และฟังก์ชันอื่นๆ ความเร็วในการเปิดและปิดค่อนข้างเร็ว ใช้กันทั่วไปในการตัดสองครั้งอย่างรวดเร็ว แต่ยังสามารถใช้เพื่อควบคุมการไหลได้ ด้วยอุปกรณ์เสริมที่แตกต่างกัน คุณไม่สามารถเข้าถึงวิธีการควบคุมที่หลากหลายได้
การรั่วไหลของวาล์วนิวเมติกขึ้นอยู่กับสวิตช์วาล์วเป็นหลัก สรุปได้ว่า การเพิ่มขึ้นของการรั่วไหลของวาล์วนิวเมติกส่วนใหญ่เกิดจากสองปัจจัย: หนึ่งคือสปูลของวาล์วนิวเมติกเนื่องจากการใช้งานเป็นเวลานานและการสึกหรอ ทำให้วาล์วไม่ปิดสนิท จึงทำให้ปริมาณการรั่วไหลเพิ่มขึ้น ประการที่สองคือถ้าวาล์วผสมกับวัตถุแปลกปลอมหรือซับในภายในถูกเผา หรือในการควบคุมแรงดันของสื่อต่างๆ ระหว่างบทบาทของสื่อเมื่อความแตกต่างของแรงดันสื่อมีขนาดใหญ่ จะนำไปสู่ ความแข็งแกร่งลดลง ทำให้วาล์วไม่สามารถปิดได้อย่างสมบูรณ์ และในที่สุดทำให้การรั่วไหลของวาล์วนิวเมติกเพิ่มขึ้น
ไม่ว่าจะเป็นความไม่เสถียรของแรงดันสัญญาณหรือความไม่เสถียรของแรงดันแหล่งจ่ายก๊าซอาจทำให้การทำงานของวาล์วนิวเมติกไม่เสถียร ความไม่เสถียรของแรงดันสัญญาณจะทำให้เอาต์พุตของตัวควบคุมไม่เสถียร และเมื่อความไม่เสถียรของแรงดันแหล่งจ่ายก๊าซ เนื่องจากความจุขนาดเล็กของคอมเพรสเซอร์จะนำไปสู่ความล้มเหลวของวาล์วลดแรงดัน นอกจากนี้ยังเป็นไปได้ว่าการทำงานของวาล์วนิวเมติกไม่เสถียรซึ่งเกิดจากช่องว่างระหว่างกันเมื่อตำแหน่งของแผ่นกั้นกลุ่มสเปรย์ของเครื่องขยายเสียงในตัวกำหนดตำแหน่งไม่ขนานกัน นอกจากนี้ ท่อเอาต์พุตหรือสายเอาต์พุตที่ไม่แน่นก็จะทำให้การทำงานของวาล์วนิวเมติกไม่เสถียรเช่นกัน วาล์วบอลเครื่องขยายเสียงเนื่องจากการเสียดสีกับวัตถุแปลกปลอมเพื่อสร้างช่องว่าง ก็จะมีผลกระทบต่อความเสถียรของวาล์วนิวเมติก
วาล์วนิวเมติกในกระบวนการทำงานได้รับผลกระทบจากปัจจัยแวดล้อมโดยรอบได้ง่าย ซับในและสปูลในการทำงานเป็นเวลานาน ภายใต้การกระทำของการเสียดสี ทั้งสองจะสร้างช่องว่าง วาล์วนิวเมติกโดยรอบมีการสั่นสะเทือนของอุปกรณ์เครื่องกลอื่นๆ ตำแหน่งการติดตั้งวาล์วนิวเมติกที่ไม่สมดุลจะนำไปสู่การสั่นสะเทือนของวาล์วนิวเมติก นอกจากนี้ เมื่อขนาดของวาล์วนิวเมติกไม่ได้รับการคัดเลือกอย่างเหมาะสมหรือทิศทางการปิดของวาล์วที่นั่งเดี่ยวและทิศทางการไหลของสื่อไม่สอดคล้องกันก็จะทำให้วาล์วนิวเมติกสั่นสะเทือน
ในกระบวนการเคลื่อนที่ของวาล์วนิวเมติก ความสำคัญของก้านวาล์วเป็นสิ่งที่ไม่อาจโต้แย้งได้ เมื่อก้านงอ จะเพิ่มแรงเสียดทานที่เกิดจากการกระทำไปกลับ ทำให้การทำงานของวาล์วนิวเมติกเชื่องช้า เมื่อสารหล่อลื่นบรรจุภัณฑ์กราไฟท์และใยหิน บรรจุภัณฑ์ PTFE ไม่เป็นปกติก็จะทำให้การทำงานของวาล์วนิวเมติกเชื่องช้า เมื่อมีฝุ่นภายในตัววาล์ว วาล์วนิวเมติกติดตั้งภายในตัวกำหนดตำแหน่ง ฯลฯ จะเพิ่มความต้านทานในการทำงานของก้านวาล์ว จึงทำให้การทำงานของวาล์วนิวเมติกเชื่องช้า
แหล่งจ่ายอากาศและสัญญาณเป็นข้อกำหนดเบื้องต้นเพื่อให้มั่นใจถึงการทำงานที่ราบรื่นของวาล์วนิวเมติกและพื้นฐาน หากตัวกำหนดตำแหน่งไม่มีแหล่งจ่ายอากาศ วาล์วลดแรงดันอาจล้มเหลว และในกรณีร้ายแรง อาจนำไปสู่การอุดตันของตัวกรองและท่อ หากตัวกำหนดตำแหน่งมีแหล่งจ่ายอากาศ แต่ไม่มีเอาต์พุต จะปิดกั้นรูคันเร่งของตัวกำหนดตำแหน่ง หากไม่มีแหล่งจ่ายอากาศและสัญญาณ เมื่ออุณหภูมิต่ำ แหล่งจ่ายอากาศไม่เปิด จะเป็นเพราะวาล์วลดแรงดันและการอุดตันของท่ออากาศและทำงานผิดปกติ ซึ่งในที่สุดนำไปสู่ความล้มเหลวของคอมเพรสเซอร์ หากมีแหล่งจ่ายอากาศแต่ไม่มีสัญญาณ จะทำให้ไดอะแฟรมตาข่ายควบคุมเสียหายและทำให้ลูกสูบของตัวกำหนดตำแหน่งรั่ว
สำหรับข้อผิดพลาดในการเพิ่มการรั่วไหลของวาล์วนิวเมติก หากสปูลวาล์วสึกหรอ จำเป็นต้องเปลี่ยนสปูลใหม่ทันที ลดการรั่วไหลที่เกิดจากการรั่วไหลภายในที่เพิ่มขึ้น หากเป็นเพราะวาล์วผสมกับวัตถุแปลกปลอม จำเป็นต้องใช้วัสดุทำความสะอาดในเวลาเพื่อทำความสะอาดและล้าง จะถูกยกเว้นจากวัตถุแปลกปลอม หากความแตกต่างของแรงดันสื่อมีขนาดใหญ่ จำเป็นต้องปรับปรุงแอคทูเอเตอร์วาล์วนิวเมติก เพิ่มแหล่งจ่ายอากาศ ลดการรั่วไหล นอกเหนือจากการติดตั้งวาล์วนิวเมติกแล้ว ควรตรวจสอบให้แน่ใจว่าการเลือกความยาวก้านวาล์วนั้นพอประมาณ เพื่อป้องกันไม่ให้วาล์วปิดไม่สนิทซึ่งเกิดจากการรั่วไหล
สำหรับความไม่เสถียรของแรงดันสัญญาณที่เกิดจากการทำงานของความไม่เสถียรของวาล์วนิวเมติก จำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าระบบเครือข่ายพลังงานทำงานอย่างเสถียร สำหรับความไม่เสถียรของแรงดันแหล่งจ่ายก๊าซที่เกิดจากการทำงานของความไม่เสถียรของวาล์วนิวเมติก จำเป็นต้องปรับตัวกำหนดตำแหน่งใหม่ และหากจำเป็น ก็สามารถเปลี่ยนด้วยตัวกำหนดตำแหน่งใหม่ เพื่อให้มั่นใจถึงเสถียรภาพของแรงดันแหล่งจ่ายก๊าซ นอกจากนี้ยังสามารถติดตั้งก้านวาล์วใหม่หรือเพิ่มสารหล่อลื่นเพื่อลดแรงเสียดทานของชิ้นส่วนสัมผัสก้านวาล์ว ลดความไม่เสถียรของการทำงานของวาล์วนิวเมติก แต่ยังต้องปรับความแม่นยำของตำแหน่งท่อของตัวกำหนดตำแหน่งเพื่อกำจัดความล้มเหลวของความไม่เสถียรของวาล์วนิวเมติก
สำหรับการเสียดสีของซับในและสปูลที่เกิดจากการสั่นสะเทือนของวาล์วนิวเมติก จำเป็นต้องเปลี่ยนซับในทันที สำหรับวาล์วนิวเมติกโดยรอบที่มีอุปกรณ์เครื่องกลสั่นสะเทือนอื่นๆ ที่เกิดจากการสั่นสะเทือนของวาล์วนิวเมติก จำเป็นต้องค้นหาแหล่งที่มาของการสั่นสะเทือนอย่างระมัดระวังและกำจัดการสั่นสะเทือน สำหรับเบาะวาล์วนิวเมติกที่ไม่เสถียร จำเป็นต้องเปลี่ยนเบาะใหม่ สำหรับทิศทางการปิดวาล์วที่นั่งเดี่ยวและทิศทางการไหลของสื่อที่เกิดจากการสั่นสะเทือนของทิศทางการไหลของสื่อไม่ตรงกัน จำเป็นต้องวิเคราะห์และตัดสินวาล์วนิวเมติก และวาล์วนิวเมติกไม่เสถียร จำเป็นต้องเปลี่ยน การวิเคราะห์และการตัดสิน ทิศทางการติดตั้งที่ถูกต้องของวาล์วนิวเมติกที่จะปรับ
การทำงานช้าของวาล์วนิวเมติกส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับความเสียหายของไดอะแฟรม ดังนั้นจึงควรเปลี่ยนด้วยไดอะแฟรมใหม่ในเวลาที่เหมาะสม และตรวจสอบอย่างรอบคอบว่าสารหล่อลื่นบรรจุภัณฑ์กราไฟท์และใยหินและบรรจุภัณฑ์ PTFE เป็นปกติหรือไม่ หากจำเป็น จะถูกแทนที่ เพื่อให้แน่ใจว่าอยู่ในสถานะปกติ ตัววาล์วในเวลาที่เหมาะสมรวมอยู่ในวัตถุแปลกปลอมที่ทำความสะอาดเพื่อให้แน่ใจว่าความสะอาดของตัววาล์ว ก้านวาล์วที่จะจัดการเพื่อลดแรงเสียดทานระหว่างก้านวาล์วและส่วนประกอบโดยรอบเพื่อแก้ปัญหาการทำงานช้าของวาล์วนิวเมติก ความล้มเหลวในการทำงานช้าของวาล์วนิวเมติก
สำหรับการมีอยู่ของแหล่งจ่ายก๊าซแต่วาล์วนิวเมติกไม่ทำงานในความผิดพลาด คุณต้องตรวจสอบบรรทัดคำสั่งทีละรายการ การแก้ไขปัญหาอย่างทันท่วงที สำหรับตัวกำหนดตำแหน่งวาล์วนิวเมติกที่ไม่มีอินพุตและจอแสดงผล คุณต้องเปลี่ยนตัวกำหนดตำแหน่งใหม่ในเวลา สำหรับสปูลและก้านที่เสียรูปอย่างรุนแรง คุณต้องเปลี่ยนสปูลและก้านใหม่ในเวลาเพื่อให้แน่ใจว่าล้อเลื่อนอยู่ในตำแหน่งที่เหมาะสม
