バルブ自動化プロジェクトでは、エンジニアリングまたは調達の段階でよく問題になる決定事項の 1 つは、空圧式ラックアンドピニオン アクチュエータとスコッチ ヨーク アクチュエータのどちらを選択するかということです。
理論上は、両方とも圧縮空気を 1/4 回転バルブの回転運動に変換するという同じ目標を達成するように設計されています。{{0}{1}{1}しかし、実際の産業アプリケーション、特に負荷条件や動作環境が変化する場合、それらの違いは多くの予想よりもはるかに重要になります。
WUXI XINMING AUTO-CONTROL VALVES INDUSTRY CO., LTD. では、水処理プラント、化学施設、一般的なプロセス産業で両方のタイプが使用されているのを見てきました。選択が理論的なものになることはほとんどありません -。通常は、実際のシステムでバルブがどのように動作するかによって決まります。
基本的な違いを理解する
ラックアンドピニオンアクチュエータ
ラックアンドピニオン アクチュエータは、非常に直接的なメカニズムを使用します。
- 空気圧でピストンを押す
- ピストンはリニアラックを移動します
- ラックは中央のピニオンシャフトを回転させます
この設計はコンパクトでシンプルで、一般的な 4 分の 1 回転バルブの自動化に広く使用されています。{0}}
スコッチヨークアクチュエーター
スコッチ ヨーク アクチュエータは、次のような異なる機械原理を使用します。
- ピストンが直線的に動く
- スライディングヨークが直線運動を回転に変換します
- ストローク中に出力トルクが変化する
この設計は、エンド位置で高いトルクを生成することで知られており、特定のタイプのバルブでは重要なことがよくあります。
実際のエンジニアリング プロジェクトで観察されること
実際のコミッショニング作業では、図面では違いが必ずしも明らかではありません。それは運用中に明らかになる。
私たちはかつて、バタフライ バルブに最初はラック アンド ピニオン アクチュエータが装備されていた水処理プロジェクトをサポートしました。テスト中、安定した空気供給のもとですべてが正常に動作しました。
しかし、ピーク負荷条件 - では、圧力が変動し、スケールの蓄積により一部のバルブのシート摩擦が高くなりました - のエンジニアは、いくつかのバルブが最終閉段階でより多くのトルクを必要とすることに気付きました。
スコッチヨークアクチュエータのトルク出力はストロークの終わりに自然に増加するため、ここでスコッチヨークアクチュエータがよく検討されます。
トルクの挙動: 最も重要な違い
通常、これが決定要因になります。
ラックアンドピニオン
- よりリニアなトルク出力
- 90度ストローク全体にわたって安定
- 予測可能なパフォーマンス
- ほとんどの標準バルブに適合
スコッチヨーク
- 端位置でのより高いトルク
- 非線形トルク曲線-
- 休憩-～-またはきつい遮断-条件に適しています
- ヘビーデューティ用途での強力なパフォーマンス-
実際、エンジニアはよく次のように言います。
- ラックアンドピニオン=スムーズで安定した
- 重要な瞬間に強力なスコッチヨーク =
サイズ、重量、設置の違い
設置の観点から見ると、通常、次のような場合にはラックアンドピニオン アクチュエータが推奨されます。
- スペースは限られています
- 軽量化は重要です
- 標準化されたバルブ自動化が必要
スコッチヨークアクチュエータは次のような傾向があります。
- より重い
- より堅牢な
- 同じトルク出力に対してわずかに大きい
改修プロジェクトでは、特に既存の配管サポートがアクチュエータのより重い負荷に対応して設計されていない場合、この違いが実際の制約となることがあります。
各タイプが通常使用される場所
ラックアンドピニオン アクチュエータは、以下の用途で一般的に使用されます。
- 水処理システム
- HVAC アプリケーション
- 一般産業用オートメーション
- 中負荷-バルブ制御システム
- 標準的なボールバルブおよびバタフライバルブの動作
スコッチヨーク アクチュエータは、以下の用途でよく使用されます。
- 石油とガスのパイプライン
- 高圧バルブ システム-
- 強力な-シャットオフ-アプリケーション
- 高い離脱トルクが必要なバルブ
- 重要なプロセス安全システム
実践的な選択の観点 (理論だけではありません)
顧客との多くの話し合いでは、「どちらが優れているか」が問題になるのではなく、次のことが問題になります。
>「時間が経つとバルブの操作が難しくなるとどうなりますか?」
たとえば、バルブのトルクは一定ではありません。次のような理由で増加する可能性があります。
- シートの摩耗
- スケールや破片の蓄積
- 温度変化
- 長期運用-
このような状況では、スコッチ ヨーク アクチュエータは、最も重要な点 - の開閉ストロークの終わりに安全マージンを提供することがよくあります。
一方、ラックアンドピニオン アクチュエータは、動作条件が安定し、適切に制御されているシステムでは非常に高い信頼性で動作します。
無錫新明店のおすすめポイント
WUXI XINMING AUTO-CONTROL VALVES INDUSTRY CO., LTD. では、アクチュエータ タイプを単独で使用することを推奨することはほとんどありません。
代わりに、以下を評価します。
- バルブの種類
- ピークトルクだけでなく必要なトルク曲線
- エア供給の安定性
- 動作周波数
- 設置スペースの制限
- 長期的なメンテナンスが期待される-
多くの水処理および一般産業プロジェクトでは、コスト、安定性、メンテナンスの容易さのバランスが優れているため、ラックアンドピニオン アクチュエータが依然として最も一般的に選択されるソリューションです。
ただし、-負荷が高く、安全性が重要視される-用途では、多くの場合、スコッチ ヨーク設計がより適切な選択となります。
結論
ラックアンドピニオンとスコッチヨークの空気圧アクチュエータは両方とも成熟した技術であり、広く使用されています。本当の違いは、「全体的にどちらが優れているか」ということではなく、どちらが動作条件に正確に適合するかということです。
コンパクトな構造、安定したトルク、一般的なバルブの自動化が必要な場合→ラックアンドピニオンアクチュエータ
重要な位置でより高いトルクとヘビーデューティ性能が必要な場合 → スコッチ ヨーク アクチュエータ-
実際のエンジニアリング プロジェクトでは、仕様書だけでなく実際のシステム - のバルブの動作に適合するものが常に最良の選択となります。
