空気作動バルブの主な作動メカニズムは何ですか？
ご伝言
現代の産業自動化の分野では、流体制御は非常に重要なリンクです。液体であろうとガスであろうと、その流れ、圧力、方向の正確な制御は、バルブシステムとは分離できません。多くのバルブタイプの中で、空気作動バルブは、圧縮された空気を電源として使用して、バルブの開閉を駆動します。迅速な対応、安全性、比較的単純な構造、簡単なメンテナンスの特徴があります。それでは、これらの空気圧バルブ内のコアドライブメカニズムはどの程度正確に機能しますか？この記事では、空気圧弁の主要な駆動方法を掘り下げ、それらの背後にある作業原則を明らかにします。
コアドライブ方法1：ピストン作動バルブ
ピストン作動バルブは、空気圧バルブで最も一般的な駆動メカニズムの1つです。基本原理は単純なシリンダーに似ています。圧縮空気は作動バルブのチャンバーに導入され、シリンダーを直線的に移動するために密閉されたピストンを押します。このピストンは、接続ロッド（バルブステム）を介して、バルブの閉じた部分（バルブコア、バルブプレートなど）に直接的または間接的に接続されています。圧縮された空気が片側に入ると、生成された圧力がすべての抵抗（中圧、摩擦、可能なリターンスプリング力を含む）を克服し、ピストンを移動させ、それによりバルブを開閉します。
設計に応じて、ピストン作動バルブは線形になり、直接駆動ゲートバルブ、グローブバルブ、および線形運動を必要とするその他のバルブになります。また、ピストンの線形運動を内部変換メカニズム（以下のラックギアやフォーク構造など）を介して回転運動に変換し、ボールバルブ、バタフライバルブ、その他の回転バルブを駆動できます。ピストン作動バルブは、より大きな推力またはトルクを生成する可能性があるため、サイズが大きく、開閉抵抗が大きいバルブに適しています。
硬いピストンを利用するピストン作動バルブとは異なり、ダイアフラム作動バルブは、1つ以上の柔軟なゴムまたは金属膜に依存しています。圧縮空気は膜の上のチャンバーに導入され、空気圧は膜の有効な領域に作用し、それが変形して下向きの推力を生成します。この力は、中央のプッシュロッドを介してバルブステムに送信され、それによりバルブアクションが駆動されます。ダイアフラム作動バルブは、通常、より少ない推力を必要とするが、バルブの調節など、より高い制御精度を必要とするアプリケーションで使用されます。
ボールバルブやバタフライバルブなど、90度（またはその他の角度）を開閉する必要があるバルブの場合、ピストン作動バルブの線形運動を回転運動に変換する必要があります。 2つの主な変換メカニズムは、ラックとピニオンとスコッチヨークのメカニズムです。
ラックとピニオンのデザインでは、ピストンはラックで機械加工されています。ピストンが直線的に移動すると、ラックはバルブステムに接続されたピニオンを駆動して回転させ、それによりバルブを開閉して閉じます。この構造は、一定の出力トルクを提供し、ストローク全体を通してスムーズに回転することができます。ヨークメカニズムでは、ピストンロッドの端には通常、ローラーまたはスライダーがあり、バルブステムに固定されたヨークの溝に埋め込まれています。ピストンが直線的に移動すると、ローラーがフォーク溝にスライドし、フォークがバルブステムの中心の周りを回転させます。フォークメカニズムの特徴は、その出力トルクが一定ではないことです。通常、開閉の初期位置と最終的な位置でより大きなトルクを生成します。これは、閉じた位置にあるバルブ（バタフライバルブなど）のシーリング力と開口部の静的摩擦を克服するのに非常に役立ちます。
空気源の出力を失った後の作動バルブの作用モードによれば、空気圧作動バルブは単一作用と二重積みのバルブを分割できます。しばしばスプリングリターン作動バルブと呼ばれる単一作用作動バルブには、その中に1つ以上のスプリングがあります。操作中、圧縮空気はシリンダーまたは膜チャンバーに入り、バルブの作用を駆動するためにバネの力を克服します。空気源の圧力が消えると（通常のコマンドのカットオフであろうと、予期せぬ失敗であろうと、空気を切断することが予期しない場合）、事前に圧縮されたスプリングは保存されたエネルギーを放出し、ピストンまたはダイアフラムを初期位置に戻し、それによりバルブがプリセットの安全状態に自動的に戻ることができます。
アクションモード：二重演技作動バルブ
二重作動バルブには、戻りスプリングが組み込まれていません。その作用は圧縮空気に完全に依存します。空気は、バルブを一方向に移動するために作動バルブの1つのポート（ポートAなど）に供給する必要があります（開口部など）。これは、二重に作用する作動バルブには、動きの両方向に電力を供給するために空気源が必要であることを意味します。利点は、同じ出力トルクまたはスラストの場合、通常、二重作動バルブが単一作用の作動バルブよりも小さくて軽い（スプリングがないため）、空気源が安定しているときに任意の中間位置にとどまるようにバルブを作成できることです。
