วาล์วนิวเมติกส์ 3/2 ทาง ทำงานอย่างไร 3/2-Way Pneumatic Valve - How They Work

วาล์วนิวเมติกส์ 3/2 ทาง ทำงานอย่างไร

วาล์วนิวเมติกส์ 3/2 ทาง มีสามพอร์ต และ สองตำแหน่งที่สามารถขับเคลื่อนด้วยลม กลไก แมนนวล หรือ ไฟฟ้าผ่าน โซลินอยด์วาล์ว พวกมันถูกใช้ เพื่อควบคุมกระบอกสูบลมที่ใช้แรงดันในการเคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียว การขับแอคชูเอเตอร์แบบนิวเมติกส์ การเป่าออก การปล่อยแรงดัน และการใช้งานสุญญากาศ วาล์วถูกใช้ เพื่อเติมกระบอกสูบ และระบายออกในภายหลัง เพื่อให้สามารถรับรู้จังหวะการทำงานใหม่ได้ ดังนั้นวาล์วที่มีสองพอร์ตจะไม่เพียงพอ การระบายอากาศต้องใช้พอร์ตที่สาม วาล์ว 3/2 มีสองประเภท: Monostable และ Bi-stable วาล์ว 3/2 ทางแบบ Monostable สามารถปิด หรือ เปิดตามปกติได้เช่นเดียวกับวาล์ว 2/2 ทาง

วาล์วนิวเมติกส์ 3/2

สารบัญ

ฟังก์ชันวงจรของวาล์วอากาศ 3 ทาง

วาล์วนิวเมติกส์ 3/2 ทางมีพอร์ตเชื่อมต่อสามพอร์ตและสองสถานะ พอร์ตสามพอร์ต คือ :
  • inlet (P, 1),
  • outlet (A, 2)
  • exhaust (R, 3)

สองสถานะของวาล์วเปิดและปิด เมื่อวาล์วเปิดอยู่อากาศจะไหลจากทางเข้า (P, 1) ไปยังเต้าเสียบ (A, 2) เมื่อปิดวาล์วอากาศจะไหลจากเต้าเสียบ (A, 2) ไปยังไอเสีย (R, 3) วาล์วที่ปิดในสถานะไม่กระตุ้นจะถูกปิดตามปกติ (N.C.) ตรงกันข้ามเรียกว่าเปิดตามปกติ (N.O.)

วาล์วส่วนใหญ่มีความเสถียรแบบ Mono-stable และกลับสู่ตําแหน่งเริ่มต้นเมื่อไม่ถูกกระตุ้นซึ่งทําได้ด้วยกลไกสปริง วาล์วนิวเมติกส์ 3/2 ทาง แบบ Bi-stable รักษาตําแหน่งไว้ระหว่างการสูญเสียพลังงาน และ ต้องมีการดําเนินการแยกต่างหากเพื่อ เปลี่ยนสถานะวาล์ว ดังนั้นจึงไม่สามารถกําหนดให้เป็นปิดตามปกติหรือเปิดตามปกติ วาล์วขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าแบบนิวเมติกส์แบบ Bi-stable มักจะมีขดลวดในแต่ละตําแหน่งและทํางานแบบพัลส์ สรุปฟังก์ชั่นต่าง ๆ ของวาล์ว 3/2 ทาง คือ :
  • 3/2-way mono-stable NC
  • 3/2-way mono-stable NO
  • 3/2-way bi-stable

ฟังก์ชันวงจรสามารถแสดงด้วยสัญลักษณ์วาล์ว สําหรับสามฟังก์ชันดังกล่าวข้างต้นสัญลักษณ์ของ โซลินอยด์วาล์ว ที่ทํางานทางอ้อมจะแสดงด้านล่าง คุณสามารถค้นหาข้อมูลโดยละเอียดเกี่ยวกับ สัญลักษณ์วาล์วนิวเมติกอื่น ๆ และคําอธิบายได้ในบทความสัญลักษณ์วาล์ว

วาล์ว 3/2 ทางสามารถกระตุ้นได้ด้วยวิธีการที่แตกต่างกันเช่น :

การออกแบบ

วาล์ว 3/2 ทางมีให้เลือกหลายแบบ กลไกการปิดผนึกของวาล์วอาจเป็น Poppet หรือ Spool ชิ้นส่วนหลักของวาล์วมีดังต่อไปนี้: ตัวเรือนซีลป๊อปเปต (หรือสปูล) และ แอคชูเอเตอร์ ด้วยวาล์วที่ทํางานโดยตรงแกนม้วนหรือป็อปเปตจะถูกเคลื่อนย้ายโดยตรงโดยแอคชูเอเตอร์ แอคชูเอเตอร์หลายประเภทเป็นไปได้ :
  • Solenoid (ขดลวด)
  • วาล์วแบบปุ่มกด (Push button)
  • คันโยก (Lever)
  • วาล์วเท้าเหยียบ (Foot pedal, etc.)

วาล์ว เปิด หรือ ปิด โดยเลื่อนแกนม้วนหรือป๊อปเปต วาล์วโมโนสเตเบิลกลับสู่ตําแหน่งเริ่มต้นซึ่งทําได้โดยแรงสปริง ในกรณีของการดําเนินการทางอ้อมแกนม้วนจะไม่ถูกกระตุ้นโดยตรงโดยโซลินอยด์ วาล์วใช้แรงดันของระบบเพื่อย้ายแกนม้วน ในการทําเช่นนี้จะใช้วาล์วนําร่องเพิ่มเติม วาล์วนําร่องนี้เป็น วาล์ว 3/2 ทาง ขนาดเล็กที่ทํางานโดยตรง วาล์วนําร่องส่งอากาศอัดไปยังกระบอกอากาศขนาดเล็กภายในวาล์ว อากาศอัดในกระบอกสูบนี้จะดันกับลูกสูบและกระตุ้นโซลินอยด์เพื่อเปลี่ยนวาล์ว ด้วยวิธีนี้สามารถใช้โซลินอยด์ที่ค่อนข้างเล็กเพื่อเปลี่ยนวาล์วได้ วาล์วโมโนเสถียรถูกสร้างขึ้นด้วยขดลวดเดียววาล์วสองคอกม้าที่มีสองขดลวด ด้วยตัวเรือน NAMUR (ตัวเรือนที่มีรอยเท้ามาตรฐาน) วาล์วสามารถยึดเข้ากับแอคชูเอเตอร์ได้โดยตรงซึ่งเป็นไปตามมาตรฐาน NAMUR Manifolds สามารถใช้เพื่อประหยัดพื้นที่และจัดกลุ่มวาล์ว ไม่เพียง แต่สามารถสร้างวาล์ว 3/2 ทางหลายตัวไว้ในท่อร่วมเดียวเท่านั้น แต่ยังมีความเป็นไปได้ที่จะผสมวาล์ว ตัวอย่างเช่นคุณสามารถติดตั้งวาล์ว 5/2 ทางถัดจากวาล์ว 3/2 ทาง ชุดค่าผสมที่เป็นไปได้ขึ้นอยู่กับประเภทและการออกแบบของท่อร่วม

วาล์ว 5/2 ทาง สามารถใช้เป็นวาล์ว 3/2 ทาง โดยใช้ทางเข้าเพียงทางเดียว และ พอร์ตเต้าเสียบที่เกี่ยวข้อง ด้วยวาล์ว 2/2 ทาง สองตัวฟังก์ชั่นของวาล์ว 3/2 ทาง สามารถเลียนแบบได้

การใช้งานทั่วไป

วาล์ว 3/2 ทาง เหมาะสําหรับงานหลายอย่าง : การขับเคลื่อนตัวกระตุ้นนิวเมติกส์, การระเบิด, การปล่อยแรงดัน และ การใช้งานสูญญากาศ

การควบคุม กระบอกสูบลมที่ใช้แรงดันในการเคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียว (Single acting cylinder)
การใช้งาน กระบอกสูบลมที่ใช้แรงดันในการเคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียว เป็นการใช้งานทั่วไปของวาล์ว 3/2 ทาง กระบอกสูบเดี่ยวมีพอร์ตนิวเมติกส์หนึ่งพอร์ตเพื่อ เติมและล้างห้องอากาศ กระบอกสูบเคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียวโดยการเติมห้องอากาศและส่งคืนด้วยแรงสปริง วาล์ว 3/2 ทางจะเติมห้องอากาศหรือ ระบายห้องออกสู่ชั้นบรรยากาศ วงจรนิวเมติกพื้นฐานสําหรับกระบอกสูบเดี่ยวสามารถพบได้ในภาพด้านล่าง

แผนผังแสดงการขับเคลื่อนกระบอกสูบเดี่ยวพร้อมวาล์ว 3/2 ทาง

การควบคุม กระบอกสูบลมที่ใช้แรงดันอากาศทั้งสองทางในการเคลื่อนที่โดยทำงานสลับ (Double acting cylinder)
กระบอกสูบคู่มีห้องอากาศสองห้อง กระบอกสูบถูกเคลื่อนย้ายโดยการเติมห้องอากาศหนึ่งในขณะที่ระบายอีกห้องหนึ่ง แต่ละห้องมีพอร์ตเชื่อมต่อของตัวเอง ดังนั้นในกรณีส่วนใหญ่จะใช้ วาล์ว 5/2 ทาง เพื่อใช้งานกระบอกสูบคู่ อย่างไรก็ตามสามารถทําได้ด้วย วาล์ว 3/2 ทาง สองตัวที่แต่ละตัวเชื่อมต่อกับพอร์ตของกระบอกสูบ วาล์วตัวหนึ่งขับเคลื่อนก้านลูกสูบไปยังตําแหน่งที่ขยาย (a1) วาล์วอีกตัวจะขับเคลื่อนลูกสูบกลับไปที่ตําแหน่งเริ่มต้น (a 0) (ดูภาพด้านล่าง) ข้อดีอย่างหนึ่งของวงจรเหล่านี้คือ สามารถใช้แรงดันที่แตกต่างกันสองแบบกับพอร์ตกระบอกสูบโดยไม่ต้องติดตั้งตัวควบคุมแรงดันระหว่างวาล์ว และ กระบอกสูบ ข้อดีอีกอย่างคือ ห้องอากาศทั้งสองสามารถระบายอากาศได้พร้อมกันส่งผลให้แกนลูกสูบเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระ ด้วยวาล์ว 5/2 ทาง

ในการขับเคลื่อนลูกสูบด้วย วาล์ว NC สองตัวจากตําแหน่ง a0 ถึง a1 วาล์วหนึ่งตัวจะต้องได้รับพลังงาน (switched on, 1) ในขณะที่อีกตัวต้องยกเลิกพลังงาน (switched on, 0) วาล์วที่ปิดอยู่ช่วยให้อากาศอัดไอเสียที่พอร์ต (R,3) ดังนั้นลูกสูบจะเคลื่อนที่ไปในทิศทางที่ต้องการ สถานะเพิ่มเติมจะได้รับในตารางด้านล่างวาล์วอย่างน้อยหนึ่งในสองตัวควรอยู่ในตําแหน่ง “exhaust” เพื่อไม่ให้แรงดันพอร์ตกระบอกสูบทั้งสองในเวลาเดียวกัน เมื่อพอร์ตกระบอกสูบทั้งสองมีแรงดันการเคลื่อนที่ของลูกสูบจะขึ้นอยู่กับสถานะก่อนหน้าของลูกสูบปริมาณความดันประเภทกระบอกสูบ

One NC และ One NO นิวเมติกส์โซลินอยด์วาล์วควบคุมกระบอกสูบแบบสองทาง

NC Valve ’left’
NO Valve ’right’
Piston position
0
0
a0
1
0
No stable state
0
1
Free movement between a0-a1
1
1
a1
double-acting-cylinder-drive-1nc-1no

ระบบขับเคลื่อนกระบอกสูบแบบดับเบิ้ลแอคติ้งพร้อม one NC และ one NO valve

โซลินอยด์วาล์วนิวเมติก NC สองตัวที่ควบคุมกระบอกสูบแบบคู่

NC Valve ’left’
NO Valve ’right’
Piston position
0
0
Free movement between a0-a1
1
0
a1
0
1
a0
1
1
No stable state

ในตารางด้านบนตัวเลขหมายถึงสิ่งต่อไปนี้ :

  • 0 = valve not actuated
  • 1 = valve actuated

เป่าออก ปล่อยแรงดัน และการใช้งานแบบสุญญากาศ

วาล์ว 3/2 ทาง เหมาะสําหรับการเป่าออกการปล่อยแรงดันและ การใช้งานสูญญากาศ ในกรณีส่วนใหญ่จําเป็นต้องมีวาล์วนําร่องภายนอกหรือ วาล์วกระตุ้นโดยตรงเนื่องจากไม่ต้องการความแตกต่างของแรงดันขั้นต่ำ ดูวงจรด้านล่างสําหรับวาล์วเป่าออกปล่อยแรงดันและวาล์วสูญญากาศ ในวงจรสุญญากาศปั๊มสุญญากาศเชื่อมต่อกับพอร์ต (P, 1) ความดันบรรยากาศเชื่อมต่อกับพอร์ต (R, 3) สูญญากาศจะแตกเมื่อเชื่อมต่อพอร์ต (A, 2) กับพอร์ต (R, 3) แผ่นสูญญากาศกําลังหยิบวัตถุเมื่อเปิดปั๊มสุญญากาศ (พอร์ต P (1))

คำถามที่พบบ่อย

วาล์ว 3/2 ทางคืออะไร?
วาล์ว 3/2 ทาง มีพอร์ตเชื่อมต่อสามพอร์ตและ สองตําแหน่งที่สามารถขับเคลื่อนผ่านโซลินอยด์วาล์ว พวกเขาจะใช้ในการควบคุมกระบอกสูบแบบ single-action สําหรับขับ แอคชูเอเตอร์ นิวเมติกส์ ใช้เป็นวาล์วเป่าออกเป็นวาล์วปล่อยแรงดันและในการใช้งานสูญญากาศ
วาล์ว 3 ทาง 2 ตําแหน่งทํางานอย่างไร?
วาล์ว 3 ทิศทาง 2 ตําแหน่งมี 3 พอร์ตและสองตําแหน่งและสามารถปิดได้ตามปกติหรือเปิดตามปกติ วาล์วที่ปิดตามปกติจะเปิดขึ้นเมื่อขับเคลื่อน และปิดผ่านความตึงของสปริง วาล์วเปิดตามปกติจะปิดเมื่อขับเคลื่อน และเปิดอีกครั้งผ่านความตึงของสปริง พอร์ตที่สามมักใช้สําหรับการระบายอากาศ
วาล์ว 2 ทางและ 3 ทางต่างกันอย่างไร?
วาล์ว 2 ทางคือวาล์วประเภทใดก็ได้ที่มีสองพอร์ต: ทางเข้าและพอร์ตทางออก วาล์ว 3 ทางมีสามพอร์ตภายในตัววาล์วซึ่งใช้เป็นทางเข้าทางออก

อ้างอิง: tameson.com, Burkert , Airtec, PNEUMAX

กรุณาติดต่อเราสำหรับข้อมูลเพิ่มเติม:

โทร: 02-384-6060  | ไลน์: @flutech.co.th  | อีเมล: [email protected]  | เฟสบุ๊ค: @flutech.co.th