Bộ truyền động khí nén là bộ truyền động sử dụng áp suất không khí để điều khiển việc mở, đóng hoặc điều chỉnh van. Nó còn được gọi là bộ truyền động khí nén hoặc thiết bị khí nén. Bộ truyền động khí nén đôi khi được trang bị một số thiết bị phụ trợ. Những thiết bị thường được sử dụng là bộ định vị van và cơ cấu tay quay. Chức năng của bộ định vị van là sử dụng nguyên lý phản hồi để cải thiện hiệu suất của bộ truyền động, giúp bộ truyền động đạt được vị trí chính xác theo tín hiệu điều khiển của bộ điều khiển. Chức năng của cơ cấu tay quay là sử dụng nó để vận hành trực tiếp van điều khiển nhằm duy trì sản xuất bình thường khi hệ thống điều khiển gặp sự cố do mất điện, mất khí, không có tín hiệu đầu ra từ bộ điều khiển hoặc hỏng bộ truyền động.
Nguyên lý hoạt động của bộ truyền động khí nén
Khi khí nén đi vào bộ truyền động khí nén từ vòi phun A, khí sẽ đẩy hai piston chuyển động thẳng về hai đầu (đầu xi lanh), và thanh răng trên piston sẽ truyền động cho bánh răng trên trục quay quay 90 độ ngược chiều kim đồng hồ, làm van mở. Lúc này, khí ở cả hai đầu của bộ truyền động khí nén được xả ra từ vòi phun B. Ngược lại, khi khí nén đi vào hai đầu của bộ truyền động khí nén từ vòi phun B, khí sẽ đẩy hai piston chuyển động thẳng ở giữa, và thanh răng trên piston sẽ truyền động cho bánh răng trên trục quay quay 90 độ theo chiều kim đồng hồ, làm van đóng. Lúc này, khí ở giữa bộ truyền động khí nén được xả ra từ vòi phun A. Trên đây là nguyên lý truyền động của loại tiêu chuẩn. Theo nhu cầu của người sử dụng, bộ truyền động khí nén có thể được lắp đặt với nguyên lý truyền động ngược lại với loại tiêu chuẩn, nghĩa là trục được chọn quay theo chiều kim đồng hồ để mở van, và quay ngược chiều kim đồng hồ để đóng van. Vòi phun A của bộ truyền động khí nén tác động đơn (kiểu lò xo hồi vị) là cửa hút khí, và vòi phun B là lỗ thoát khí (vòi phun B cần được lắp thêm bộ giảm âm). Cửa hút của vòi phun A mở van, và lực lò xo sẽ đóng van khi nguồn khí bị ngắt.
Hiệu suất của bộ truyền động khí nén
1. Lực hoặc mô-men xoắn định mức đầu ra của thiết bị khí nén phải tuân thủ các quy định quốc tế và của khách hàng.
2. Trong điều kiện không tải, xi lanh được cấp áp suất khí theo quy định tại “Bảng 2”, và chuyển động của xi lanh phải trơn tru, không bị kẹt hoặc giật.
3. Dưới áp suất không khí 0,6MPa, mô-men xoắn hoặc lực đẩy đầu ra của thiết bị khí nén theo cả hai hướng mở và đóng không được nhỏ hơn giá trị ghi trên nhãn thiết bị khí nén, và hoạt động phải linh hoạt, không được xảy ra biến dạng vĩnh viễn hoặc các hiện tượng bất thường khác ở bất kỳ bộ phận nào.
4. Khi tiến hành thử nghiệm độ kín ở áp suất làm việc tối đa, lượng khí rò rỉ từ mỗi phía áp suất ngược không được vượt quá (3+0,15D)cm3/phút (trạng thái tiêu chuẩn); lượng khí rò rỉ từ nắp cuối và trục đầu ra không được vượt quá (3+0,15d)cm3/phút.
5. Thử nghiệm độ bền được thực hiện với áp suất gấp 1,5 lần áp suất làm việc tối đa. Sau khi duy trì áp suất thử nghiệm trong 3 phút, nắp cuối xi lanh và các bộ phận làm kín tĩnh không được phép bị rò rỉ và biến dạng cấu trúc.
6. Số lần vận hành, thiết bị khí nén mô phỏng hoạt động của van khí nén. Trong điều kiện duy trì mô-men xoắn đầu ra hoặc khả năng đẩy theo cả hai hướng, số lần đóng mở không được ít hơn 50.000 lần (một chu kỳ đóng mở).
7. Đối với các thiết bị khí nén có cơ cấu giảm chấn, khi pít-tông di chuyển đến vị trí cuối của hành trình, không được phép có va đập.
Ưu điểm của bộ truyền động khí nén
1. Chấp nhận tín hiệu khí liên tục và xuất ra dịch chuyển tuyến tính (sau khi thêm thiết bị chuyển đổi điện/khí, nó cũng có thể chấp nhận tín hiệu điện liên tục). Một số loại có thể xuất ra dịch chuyển góc sau khi được trang bị cần lắc.
2. Có những chức năng tác động tích cực và tiêu cực.
3. Tốc độ di chuyển cao, nhưng tốc độ sẽ giảm khi tải trọng tăng lên.
4. Lực đầu ra có liên quan đến áp suất hoạt động.
5. Độ tin cậy cao, nhưng van không thể duy trì hoạt động sau khi nguồn khí bị gián đoạn (có thể duy trì hoạt động sau khi thêm van giữ vị trí).
6. Việc thực hiện điều khiển phân đoạn và điều khiển chương trình rất bất tiện.
7. Dễ bảo trì và khả năng thích ứng tốt với môi trường.
8. Công suất đầu ra lớn.
9. Nó có chức năng chống cháy nổ.
Tóm lại
Kích thước lắp đặt và kết nối của các bộ truyền động và van khí nén được thiết kế theo các tiêu chuẩn quốc tế ISO5211, DIN3337 và VDI/VDE3845, và có thể thay thế cho các bộ truyền động khí nén thông thường.
Lỗ nguồn khí phù hợp với tiêu chuẩn NAMUR.
Lỗ lắp ráp trục dưới của bộ truyền động khí nén (phù hợp với tiêu chuẩn ISO5211) là lỗ vuông kép, thuận tiện cho việc lắp đặt van có cần vuông theo đường thẳng hoặc góc 45°.
Thời gian đăng bài: 16/02/2025