1. Visão geral dos atuadores pneumáticos
Atuadores pneumáticos são atuadores que usam pressão de ar para acionar a abertura e fechamento ou ajuste de válvulas. Eles também são chamados de atuadores pneumáticos ou dispositivos pneumáticos, mas geralmente são chamados de cabeçotes pneumáticos. O atuador e o mecanismo de ajuste do atuador pneumático são um todo unificado, e o atuador possui um tipo de membrana, um tipo de pistão, um tipo de garfo e um tipo de cremalheira e pinhão.
O tipo pistão possui curso longo e é indicado para ocasiões que exigem maior empuxo; enquanto o tipo de membrana tem um curso pequeno e só pode acionar diretamente a haste da válvula. O atuador pneumático tipo garfo possui características de grande torque, pequeno espaço, e a curva de torque está mais alinhada com a curva de torque da válvula, mas não é muito bonita; é frequentemente usado em válvulas com alto torque. O atuador pneumático de cremalheira e pinhão tem as vantagens de estrutura simples, ação estável e confiável, além de segurança e à prova de explosão. É amplamente utilizado em processos de produção com elevados requisitos de segurança, como usinas de energia, indústrias químicas e refino de petróleo.
2. Princípio de funcionamento do atuador pneumático
1. Diagrama do princípio de funcionamento do atuador pneumático de dupla ação
Quando a pressão da fonte de ar entra na cavidade entre os dois pistões do cilindro a partir da porta de ar (2), os dois pistões são separados e movidos em direção às extremidades do cilindro, e o ar nas câmaras de ar em ambas as extremidades é descarregado através a porta de ar (4) e as duas cremalheiras do pistão são sincronizadas ao mesmo tempo. Acione o eixo de saída (engrenagem) para girar no sentido anti-horário. Por outro lado, quando a pressão da fonte de ar entra nas câmaras de ar em ambas as extremidades do cilindro a partir da porta de ar (4), os dois pistões se movem em direção ao meio do cilindro. O ar na câmara intermediária é descarregado através da porta de ar (2) e as duas cremalheiras do pistão acionam simultaneamente o eixo de saída (engrenagem). ) Gire no sentido horário. (Se o pistão for instalado na direção oposta, o eixo de saída terá rotação reversa)
2. Diagrama do princípio de funcionamento do atuador pneumático de ação simples
Quando a pressão da fonte de ar entra na cavidade entre os dois pistões do cilindro a partir da porta de ar (2), os dois pistões são separados e movidos em direção às extremidades do cilindro, forçando as molas em ambas as extremidades a se comprimirem e o ar em as câmaras de ar em ambas as extremidades são descarregadas através da porta de ar (4). Sincronize as duas cremalheiras do pistão para fazer com que o eixo de saída (engrenagem) gire no sentido anti-horário. Depois que a pressão da fonte de ar é revertida pela válvula solenóide, os dois pistões do cilindro se movem na direção intermediária sob a força elástica da mola, o ar na cavidade intermediária é descarregado da porta de ar (2) e os dois as cremalheiras do pistão acionam simultaneamente o eixo de saída (engrenagem). Gire no sentido horário. (Se o pistão for instalado na direção oposta, o eixo de saída girará para rotação reversa quando a mola for reiniciada).
Terceiro, a classificação dos atuadores pneumáticos
1. Atuador de membrana
O atuador tipo membrana é o mais comumente usado. Ele pode ser usado como um dispositivo de pressão de válvula de controle geral para formar um atuador pneumático do tipo membrana. A pressão do sinal p do atuador de diafragma pneumático atua sobre o diafragma para deformá-lo e faz com que a haste do diafragma se mova, de modo que o núcleo da válvula seja deslocado, alterando assim a abertura da válvula. Possui estrutura simples, preço baixo, manutenção conveniente e ampla aplicação.
Os atuadores de membrana pneumática têm duas formas de ação direta e ação reversa.
Quando a pressão do sinal do controlador ou posicionador de válvula aumenta, o movimento descendente da haste da válvula é chamado de atuador de ação positiva; quando a pressão do sinal aumenta, o movimento ascendente da haste da válvula é chamado de atuador de contra-ação. A pressão do sinal do atuador de ação positiva é passada para a câmara de ar da membrana acima do diafragma corrugado; a pressão do sinal do atuador de compensação é passada para a câmara de ar da membrana abaixo do diafragma corrugado. Ao substituir peças individuais, os dois podem ser adaptados um ao outro.
2. Atuador tipo pistão
O atuador de pistão pneumático faz o pistão se mover no cilindro para gerar empuxo. Obviamente, a força de saída do tipo pistão é muito maior que a do tipo filme. Portanto, o tipo de membrana é adequado para ocasiões com pequeno rendimento e alta precisão; o tipo de pistão é adequado para ocasiões com grande saída, como dispositivos de grande diâmetro, controle de queda de alta pressão ou dispositivos de pressão de válvula borboleta. Além do tipo membrana e do tipo pistão, existe também um atuador de curso longo, que possui curso longo e grande torque, adequado para ocasiões onde são produzidos deslocamento angular e alto torque.
O padrão de sinal recebido pelo atuador pneumático é de 0,02 a 0,1 MPa.
Os principais componentes dos atuadores de pistão pneumáticos são cilindros, pistões e bielas. O pistão no cilindro se move com a diferença de pressão entre os dois lados do cilindro. De acordo com as características, é dividido em dois tipos: tipo proporcional e tipo de duas posições. De acordo com o tipo de duas posições, de acordo com a magnitude da pressão operacional em ambos os lados do pistão de entrada, o pistão é empurrado do lado de alta pressão para o lado de baixa pressão. O tipo proporcional consiste em adicionar um posicionador de válvula com base no tipo de duas posições, de modo que o deslocamento da haste seja proporcional à pressão do sinal.
3. Atuador de cremalheira e pinhão
O atuador pneumático tipo cremalheira e pinhão (tipo cremalheira de pistão duplo) tem as características de estrutura compacta, aparência bonita, resposta rápida, operação estável e longa vida útil. Todos os acessórios adotam a mais avançada tecnologia de tratamento anticorrosivo, que pode se adaptar a diversas condições de trabalho adversas. Sua temperatura alta e baixa e vários atuadores de curso especial apresentam bom desempenho em vários campos de aplicação.
Quarto, a seleção de atuadores pneumáticos
Antes de selecionar um atuador pneumático, confirme o torque da válvula. E aumentar o valor de segurança no torque, o valor de segurança do vapor d'água ou meio líquido não lubrificante é aumentado em 25%; o valor de segurança do meio líquido de pasta não lubrificante é aumentado em 30%.
Quando o torque da válvula é 210NM, a pressão da fonte de ar é de apenas 5bar, e o meio é vapor d'água não lubrificado, levando em consideração os fatores de segurança, aumenta o valor de segurança em 25%, que é 262NM. Encontre o torque correspondente quando a pressão da fonte de ar for 5bar de acordo com a tabela de torque de saída de dupla ação. valor. Deve escolher 277NM, o modelo é POADA300.
Cinco, as características de desempenho dos atuadores pneumáticos
1. A força ou torque de saída nominal do dispositivo pneumático deve atender aos requisitos de GB/T12222 e GB/T12223. O acima é um atuador do tipo membrana;
2. Sob condições sem carga, insira a pressão de ar especificada no cilindro, e sua ação deve ser estável, sem emperramento e rastejamento;
3. Sob pressão de ar de 0,6 MPa, o valor do torque de saída ou empuxo do dispositivo pneumático nas direções de abertura e fechamento não deve ser inferior ao valor indicado na etiqueta do dispositivo pneumático, e a ação deve ser flexível, e nenhuma deformação permanente ou deformação permanente de cada parte é permitida. Outras anomalias;
4. Quando a pressão máxima de trabalho é usada para o teste de vedação, a quantidade de ar vazando do respectivo lado de contrapressão não pode exceder (3 0,15D) cm3/min (estado padrão); vazamento da tampa da extremidade e do eixo de saída O volume de ar não pode exceder (3 0,15d) cm3/min;
5. O teste de resistência é realizado com 1,5 vezes a pressão máxima de trabalho. Após a pressão de teste ser mantida por 3 minutos, nenhum vazamento e deformação estrutural são permitidos na tampa da extremidade e na vedação estática do cilindro;
6. Os tempos de vida operacional, o dispositivo pneumático simula a ação da válvula pneumática, e os tempos de abertura e fechamento da operação de abertura e fechamento não devem ser inferiores a 50.000 vezes (o ciclo de abertura e fechamento é um), mantendo a saída torque ou capacidade de empuxo em ambas as direções;
7. Dispositivo pneumático com mecanismo amortecedor, quando o pistão se move para a posição final do curso, nenhum fenômeno de impacto é permitido.
