Пневматический привод — это привод, использующий давление воздуха для открытия, закрытия или регулирования клапана. Его также называют пневматическим приводом или пневматическим устройством. Пневматические приводы иногда оснащаются некоторыми вспомогательными устройствами. Чаще всего используются позиционеры клапанов и механизмы маховиков. Функция позиционера клапана заключается в использовании принципа обратной связи для повышения производительности привода, чтобы привод мог обеспечивать точное позиционирование в соответствии с управляющим сигналом контроллера. Функция механизма маховика заключается в использовании его для непосредственного управления регулирующим клапаном с целью поддержания нормального производства в случае сбоя системы управления из-за отключения электроэнергии, отсутствия газа, отсутствия выходного сигнала контроллера или отказа привода.
Принцип работы пневматического привода
Когда сжатый воздух поступает в пневматический привод через сопло А, газ толкает двойной поршень, заставляя его линейно перемещаться к обоим концам (концам головки цилиндра), а зубчатая рейка на поршне приводит в движение шестерню на вращающемся валу, заставляя ее вращаться на 90 градусов против часовой стрелки, и клапан открывается. В это время газ с обоих концов пневматического привода выходит через сопло В. Напротив, когда сжатый воздух поступает в оба конца пневматического привода через сопло В, газ толкает двойной поршень, заставляя его линейно перемещаться в средней части, а зубчатая рейка на поршне приводит в движение шестерню на вращающемся валу, заставляя ее вращаться на 90 градусов по часовой стрелке, и клапан закрывается. В это время газ из средней части пневматического привода выходит через сопло А. Выше описан принцип передачи стандартного типа. В соответствии с потребностями пользователя, пневматический привод может быть установлен с принципом передачи, противоположным стандартному, то есть выбранная ось вращается по часовой стрелке для открытия клапана и вращается против часовой стрелки для его закрытия. Сопло А одностороннего (пружинного) пневматического привода является воздухозаборником, а сопло В — выпускным отверстием (на сопло В следует установить глушитель). Входное отверстие сопла А открывает клапан, а пружинное усилие закрывает клапан при прекращении подачи воздуха.
Рабочие характеристики пневматического привода
1. Номинальная выходная сила или крутящий момент пневматического устройства должны соответствовать международным и внутренним нормам заказчика.
2. В режиме холостого хода в цилиндр подается давление воздуха, указанное в «Таблице 2», и его движение должно быть плавным, без заеданий или ползания.
3. При давлении воздуха 0,6 МПа выходной крутящий момент или усилие пневматического устройства как в направлении открытия, так и в направлении закрытия не должны быть меньше значения, указанного на паспортной табличке пневматического устройства, при этом действие должно быть гибким, и ни в одной из его частей не должно возникать необратимых деформаций или других аномальных явлений.
4. При проведении испытания на герметичность при максимальном рабочем давлении количество воздуха, вытекающего с каждой стороны, подверженной противодавлению, не должно превышать (3+0,15D) см³/мин (стандартное состояние); количество воздуха, вытекающего из торцевой крышки и выходного вала, не должно превышать (3+0,15d) см³/мин.
5. Испытание на прочность проводится при давлении, в 1,5 раза превышающем максимальное рабочее давление. После выдержки при испытательном давлении в течение 3 минут не допускается утечка и структурная деформация торцевой крышки цилиндра и статических уплотнительных элементов.
6. Количество циклов работы пневматического устройства имитирует работу пневматического клапана. При условии поддержания выходного крутящего момента или осевой нагрузки в обоих направлениях, количество операций открытия и закрытия должно быть не менее 50 000 раз (один цикл открытия-закрытия).
7. В пневматических устройствах с буферными механизмами удар при перемещении поршня в крайнее положение хода не допускается.
Преимущества пневматических приводов
1. Принимает непрерывные сигналы газа и выдает линейное перемещение (после добавления устройства преобразования электрического/газового сигнала он также может принимать непрерывные электрические сигналы). Некоторые модели могут выдавать угловое перемещение после установки коромысла.
2. Существуют положительные и отрицательные функции действия.
3. Скорость движения высока, но скорость снижается при увеличении нагрузки.
4. Выходная сила зависит от рабочего давления.
5. Высокая надежность, но клапан не подлежит техническому обслуживанию после отключения подачи воздуха (техническое обслуживание возможно после установки позиционного клапана).
6. Реализация сегментированного управления и программного управления неудобна.
7. Простота в обслуживании и хорошая адаптация к окружающей среде.
8. Высокая выходная мощность.
9. Обладает взрывозащитной функцией.
Вкратце
Габариты монтажа и подключения пневматических приводов и клапанов разработаны в соответствии с международными стандартами ISO5211, DIN3337 и VDI/VDE3845 и могут быть взаимозаменяемы с обычными пневматическими приводами.
Отверстие для подачи воздуха соответствует стандарту НАМУР.
Отверстие для нижнего вала пневматического привода (соответствующего стандарту ISO5211) имеет двойное квадратное сечение, что удобно для линейной установки или установки под углом 45° клапанов с квадратными штоками.
Дата публикации: 16 февраля 2025 г.