Skip to content
การออกแบบวาล์วควบคุมนิวแมติกที่นิยมใช้มีสองแบบหลักคือ Poppet Valves และ Spool Valves
- Poppet Valves มีลักษณะเป็นปากที่เปิดและปิดด้วยการยกและลดพื้นผิวซีลลงบนปาก โดยมักจะมีสปริงภายในที่ช่วยให้วาล์วอยู่ในตำแหน่งปิด และเมื่อแรงสปริงหมด พื้นผิวซีลจะถูกยกขึ้นจากปากทำให้วาล์วเปิด
- Spool Valves ประกอบด้วยเพลาที่มีชุดโอริงภายในกระบอกสูบ และเมื่อเพลาเคลื่อนไหว โอริงจะเปลี่ยนตำแหน่งเพื่อควบคุมเส้นทางการไหลของของไหล
ทั้งสองแบบนี้มีการใช้งานที่แตกต่างกันตามความต้องการของระบบนิวแมติกที่ใช้
วาล์วควบคุมในระบบนิวเมติกส์มีทั้งแบบก้านสูบและแบบสปูลให้เลือก ทั้งสองประเภทสามารถทำงานได้โดยอัตโนมัติ ไม่ว่าจะเป็นไฟฟ้าหรือนิวเมติก การเลือกใช้วาล์วก้านหรือสปูลขึ้นอยู่กับความต้องการในการควบคุมการไหล ความทนทานต่อการรั่ว และความซับซ้อนของระบบ บทความนี้จะอธิบายถึงความแตกต่างระหว่างวาล์วก้านสูบกับสปูลวาล์ว และชี้แจงว่าเมื่อไหร่ที่ควรเลือกใช้แบบใด
Poppet Valves และ Spool Valves ควรเลือกใช้แบบไหน
เมื่อเลือกระหว่างก้านวาล์วหรือสปูลวาล์วสำหรับการใช้งาน ให้คำนึงถึงประเด็นสำคัญที่ความต้องการในการใช้งาน
- วาล์วก้านเป็นเลิศในการใช้งานที่ต้องการการควบคุมที่เข้มงวด การออกแบบช่วยให้สั่งงานได้รวดเร็วและลดระยะชัก ทำให้เหมาะสำหรับสถานการณ์ที่การตอบสนองอย่างรวดเร็วเป็นสิ่งสำคัญ
- แนะนำให้ใช้สปูลวาล์วสำหรับการใช้งานแบบสุญญากาศหรือเมื่อต้องการเวลาตอบสนองที่มั่นคง
ในส่วนถัดไปจะอธิบายโครงสร้าง การทำงาน และคุณลักษณะของก้านวาล์วและสปูลวาล์ว
Poppet valve
อ้างอิงรูปภาพจาก Tameson
ก้านวาล์วมีส่วนที่เคลื่อนไหวได้ ซึ่งเรียกว่า “ก้านวาล์ว” ที่เข้ากับบ่าวาล์วเพื่อควบคุมการไหลของของเหลว เมื่อก้านวาล์วถูกยกขึ้นจากบ่าวาล์ว ซึ่งมักเกิดจากการเปลี่ยนแปลงของความดันหรือแรงกระตุ้น ก้านวาล์วจะอนุญาตให้ของเหลวไหลผ่าน ในขณะที่สปริง (A) จะผลักก้านวาล์วกลับสู่ตำแหน่งเริ่มต้น เพื่อสร้างการผนึกและหยุดการไหลของของเหลว การเคลื่อนไหวนี้ทำให้วาล์วก้านวาล์วเป็นที่เชื่อถือได้และมีประสิทธิภาพในการสร้างซีลที่แน่นหนา ลดการรั่วไหลได้อย่างมาก
นอกจากนี้ การออกแบบนี้ยังมีข้อดีหลายประการเมื่อเทียบกับสปูลวาล์ว ทำให้มันเป็นทางเลือกที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานที่ต้องการความควบคุมที่แม่นยำ การไหลของวัสดุที่สำคัญ ความทนทานที่สูงขึ้น การรั่วซึมที่น้อยที่สุด เวลาตอบสนองที่รวดเร็ว หรือความสามารถในการจ่ายที่ดี วาล์วก้านวาล์วจึงมักเป็นทางเลือกที่นิยมใช้งาน
Poppet valve ทำงานโดยใช้แรงดันอากาศในการเคลื่อนย้ายก้านวาล์วให้ห่างจากที่นั่งของมัน เพื่อให้อากาศสามารถไหลผ่านได้ เมื่อแรงดันอากาศลดลง สปริงจะดันก้านวาล์วกลับไปที่นั่งของมันเพื่อปิดวาล์ว ทำให้การไหลของอากาศหยุดลง
ข้อดีของ Poppet valve จาก ROSS Controls
- ต้นทุนที่ต่ำกว่า
- อ่อนแอต่อการปนเปื้อนและความต้องการการบำรุงรักษาต่ำ
- เวลาตอบสนองที่รวดเร็วเนื่องจากวาล์วจะเปิดทันทีเมื่อมีการกระตุ้นและมีช่วงชักที่สั้นลง
- ครอสโอเวอร์แบบปิด ก้านวาล์วจะปิดพอร์ตไอเสียก่อนที่จะเริ่มให้มีการไหล เพื่อให้มั่นใจว่าไม่มีสถานะตรงกลางระหว่างฟังก์ชัน
- สวิตชิ่ง ช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานควบคุมได้อย่างแม่นยำเมื่อสลับระหว่างตำแหน่งต่างๆ
- อัตราการไหลสูงขึ้นเนื่องจากพื้นที่ผิวภายในขนาดใหญ่
- แรงเสียดทานลดลงและอายุการใช้งานยาวนานขึ้นเนื่องจากซีลภายในสึกหรอน้อยลง
Spool valve
อ้างอิงรูปภาพจาก Tameson
สปูลวาล์วประกอบด้วยแกนม้วนทรงกระบอก (C) ที่เลื่อนไปมาภายในปลอกหรือตัวเรือน แกนนี้ถูกกลึงอย่างแม่นยำพร้อมด้วยร่องและส่วนยก (ส่วนที่ยกขึ้นระหว่างร่อง) ที่จัดเรียงตามช่องต่างๆ ของตัววาล์วในระหว่างการเคลื่อนที่ การเลื่อนของแกนม้วนจะทำให้พอร์ตเหล่านั้นเชื่อมต่อหรือตัดการเชื่อมต่อ เพื่อควบคุมการไหลของของเหลว ซีลที่อยู่รอบๆ แกนม้วน (B) มีความสำคัญมาก โดยมักใช้โอริงเพื่อป้องกันการรั่วไหล ด้วยการออกแบบนี้ สปูลวาล์วสามารถจัดการกับเส้นทางการไหลที่ซับซ้อนได้มากขึ้น และมีความหลากหลายในการใช้งาน เช่น การควบคุมทิศทางในระบบไฮดรอลิกและนิวแมติก สปูลวาล์วมีข้อดีและข้อเสียที่แตกต่างจากก้านวาล์ว และเหมาะกับการใช้งานในสภาพแวดล้อมที่ต้องการความแม่นยำสูง เช่น การรักษาแรงดันปลายน้ำ การทำงานของวาล์วเลือก และสถานการณ์ที่ต้องการเวลาตอบสนองที่สม่ำเสมอ
Spool valve ใช้งานในระบบไฮดรอลิกและนิวเมติกส์เพื่อควบคุมการไหลและทิศทางของของไหล
ข้อดีของ Spool valve
- เวลาในการตอบสนองมีความคงที่
- การใช้แรงในการควบคุมวาล์วลดลง
- สามารถใช้งานกับล็อคแรงดันปลายน้ำ
- การเปลี่ยนแปลงของแรงดันที่ใช้งานไม่มีผลต่อแรงกระตุ้น
- มีเส้นทางการไหลที่มีความซับซ้อนและฟังก์ชั่นการทำงาน 4 ทิศทาง
- สปูลวาล์วถูกออกแบบให้มีความสมดุล ทำให้แรงดันจากพอร์ตใดก็ตามไม่ส่งผลต่อการเคลื่อนไหวของแกนวาล์ว
คำถามที่พบบ่อย
Poppet valve ทำงานอย่างไร
Poppet valve ใช้แรงดันอากาศเพื่อเลื่อนก้านวาล์ว ทำให้อากาศไหลผ่านได้ และเมื่อแรงดันลดลง สปริงจะดันก้านวาล์วกลับไปที่ตำแหน่งเดิมเพื่อปิดการไหลของอากาศ
Spool valves ใช้งานที่ไหน
Spool valves ใช้ในระบบไฮดรอลิกและนิวแมติกเพื่อควบคุมการไหลและทิศทางของของไหล
อ้างอิง ROSS, TAMESON