¿Qué es un actuador neumático de válvula?

Un actuador neumático utiliza presión de aire para accionar la apertura, el cierre o la regulación de una válvula. También se denomina actuador neumático o dispositivo neumático. Los actuadores neumáticos a veces están equipados con dispositivos auxiliares. Los más comunes son los posicionadores de válvulas y los mecanismos de volante. La función de un posicionador de válvulas es utilizar el principio de retroalimentación para mejorar el rendimiento del actuador, de modo que este pueda lograr un posicionamiento preciso según la señal de control del controlador. La función del mecanismo de volante es operar directamente la válvula de control para mantener la producción normal cuando el sistema de control falla debido a un corte de energía, un corte de gas, la ausencia de salida del controlador o una falla del actuador.

Principio de funcionamiento del actuador neumático

Cuando el aire comprimido entra en el actuador neumático por la boquilla A, el gas empuja los pistones dobles para que se muevan linealmente hacia ambos extremos (extremos de la culata), y la cremallera del pistón impulsa el engranaje del eje giratorio para que gire 90 grados en sentido antihorario, abriendo así la válvula. En este momento, el gas en ambos extremos del actuador neumático se descarga por la boquilla B. Por el contrario, cuando el aire comprimido entra en los dos extremos del actuador neumático por la boquilla B, el gas empuja los pistones dobles para que se muevan linealmente en el centro, y la cremallera del pistón impulsa el engranaje del eje giratorio para que gire 90 grados en sentido horario, cerrando así la válvula. En este momento, el gas en el centro del actuador neumático se descarga por la boquilla A. El principio de transmisión del modelo estándar se describe arriba. Según las necesidades del usuario, el actuador neumático puede instalarse con un principio de transmisión opuesto al del modelo estándar, es decir, el eje seleccionado gira en sentido horario para abrir la válvula y en sentido antihorario para cerrarla. La boquilla A del actuador neumático de simple efecto (tipo retorno por resorte) es la entrada de aire, y la boquilla B es el orificio de escape (la boquilla B debe instalarse con un silenciador). La entrada de la boquilla A abre la válvula, y la fuerza del resorte la cierra al cortar el paso de aire.

Rendimiento del actuador neumático

1. La fuerza de salida nominal o el par del dispositivo neumático deben cumplir con las regulaciones internacionales y del cliente.

2. En condiciones sin carga, se introduce en el cilindro la presión de aire especificada en la “Tabla 2” y su movimiento debe ser suave, sin atascos ni deslizamientos.

3. Bajo una presión de aire de 0,6 MPa, el par de salida o empuje del dispositivo neumático, tanto en la dirección de apertura como en la de cierre, no debe ser inferior al valor indicado en la placa de identificación del dispositivo neumático, y el mecanismo debe ser flexible y no debe producirse deformación permanente ni otros fenómenos anormales en ninguna de sus partes.

4. Cuando la prueba de sellado se realiza con la presión de trabajo máxima, la cantidad de aire que se escapa de cada lado de contrapresión no debe superar los (3+0,15D) cm3/min (estado estándar); la cantidad de aire que se escapa de la tapa del extremo y el eje de salida no debe superar los (3+0,15d) cm3/min.

5. La prueba de resistencia se realiza a 1,5 veces la presión máxima de trabajo. Tras mantener la presión de prueba durante 3 minutos, se comprueba que la tapa del cilindro y las piezas de sellado estático no presenten fugas ni deformaciones estructurales.

6. El dispositivo neumático simula la acción de la válvula neumática durante su vida útil. Manteniendo el par de salida o la capacidad de empuje en ambas direcciones, el número de operaciones de apertura y cierre no debe ser inferior a 50 000 (un ciclo de apertura y cierre).

7. En el caso de dispositivos neumáticos con mecanismos de amortiguación, cuando el pistón se desplaza a la posición final de la carrera, no se permite el impacto.

Ventajas de los actuadores neumáticos

1. Acepta señales de gas continuas y genera desplazamiento lineal (tras añadir un dispositivo de conversión eléctrico/gas, también puede aceptar señales eléctricas continuas). Algunos pueden generar desplazamiento angular tras equiparse con un balancín.

2. Hay funciones de acción positivas y negativas.

3. La velocidad de movimiento es alta, pero disminuirá cuando la carga aumente.

4. La fuerza de salida está relacionada con la presión de operación.

5. Alta confiabilidad, pero la válvula no se puede mantener después de que se interrumpe la fuente de aire (se puede mantener después de agregar una válvula de mantenimiento de posición).

6. Es inconveniente realizar el control segmentado y el control del programa.

7. Mantenimiento sencillo y buena adaptabilidad al entorno.

8. Gran potencia de salida.

9. Tiene función a prueba de explosiones.

En verano

Las dimensiones de instalación y conexión de los actuadores y válvulas neumáticos están diseñadas de acuerdo con las normas internacionales ISO5211, DIN3337 y VDI/VDE3845, y pueden intercambiarse con actuadores neumáticos ordinarios.
El orificio de la fuente de aire cumple con el estándar NAMUR.
El orificio de montaje del eje inferior del actuador neumático (conforme a la norma ISO5211) es doblemente cuadrado, lo que resulta conveniente para la instalación lineal o en ángulo de 45° de válvulas con varillas cuadradas.