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1. Übersicht pneumatische Stellantriebe
Pneumatische Stellantriebe sind Stellantriebe, die Luftdruck verwenden, um Ventile zu öffnen und zu schließen oder einzustellen. Sie werden auch als pneumatische Aktuatoren oder pneumatische Geräte bezeichnet, im Allgemeinen werden sie jedoch als pneumatische Köpfe bezeichnet. Der Aktuator und der Einstellmechanismus des pneumatischen Aktuators sind ein vereinheitlichtes Ganzes, und der Aktuator hat einen Membrantyp, einen Kolbentyp, einen Gabeltyp und einen Zahnstangentyp.
Der Kolbentyp hat einen langen Hub und eignet sich für Gelegenheiten, die einen größeren Schub erfordern; während der Membrantyp einen kleinen Hub hat und den Ventilschaft nur direkt antreiben kann. Der pneumatische Aktuator vom Gabeltyp hat die Eigenschaften eines großen Drehmoments, wenig Platz, und die Drehmomentkurve stimmt eher mit der Drehmomentkurve des Ventils überein, ist aber nicht sehr schön; es wird häufig bei Ventilen mit hohem Drehmoment verwendet. Der pneumatische Antrieb mit Zahnstange und Ritzel hat die Vorteile einer einfachen Struktur, einer stabilen und zuverlässigen Wirkung sowie Sicherheit und Explosionsschutz. Es wird häufig in Produktionsprozessen mit hohen Sicherheitsanforderungen wie Kraftwerken, der chemischen Industrie und der Ölraffination eingesetzt.
2. Arbeitsprinzip des pneumatischen Aktuators
1. Arbeitsprinzipdiagramm des doppeltwirkenden pneumatischen Stellantriebs
Wenn der Luftquellendruck von der Luftöffnung (2) in den Hohlraum zwischen den beiden Kolben des Zylinders eintritt, werden die beiden Kolben getrennt und zu den Enden des Zylinders bewegt, und die Luft in den Luftkammern an beiden Enden wird durchgelassen der Luftanschluss (4) und die beiden Kolbenstangen werden gleichzeitig synchronisiert. Drehen Sie die Abtriebswelle (Zahnrad) gegen den Uhrzeigersinn. Wenn umgekehrt der Luftquellendruck von der Luftöffnung (4) in die Luftkammern an beiden Enden des Zylinders eintritt, bewegen sich die beiden Kolben zur Mitte des Zylinders. Die Luft in der mittleren Luftkammer wird durch den Luftanschluss (2) abgeführt und die beiden Kolbenstangen treiben gleichzeitig die Abtriebswelle (Zahnrad) an. ) Im Uhrzeiger sinn drehen. (Wenn der Kolben in die entgegengesetzte Richtung eingebaut wird, dreht sich die Ausgangswelle rückwärts)
2. Arbeitsprinzipdiagramm des einfachwirkenden pneumatischen Stellantriebs
Wenn der Luftquellendruck vom Luftanschluss (2) in den Hohlraum zwischen den beiden Kolben des Zylinders eintritt, werden die beiden Kolben getrennt und zu den Enden des Zylinders bewegt, wodurch die Federn an beiden Enden zusammengedrückt werden und die Luft einströmt Luftkammern an beiden Enden wird durch den Luftanschluss (4) abgeführt. Synchronisieren Sie die beiden Kolbenstangen, um die Abtriebswelle (Zahnrad) gegen den Uhrzeigersinn zu drehen. Nachdem der Luftquellendruck durch das Magnetventil umgekehrt wurde, bewegen sich die beiden Kolben des Zylinders unter der elastischen Kraft der Feder in die mittlere Richtung, die Luft im mittleren Hohlraum wird aus dem Luftanschluss (2) abgelassen und die beiden Kolbenstangen treiben gleichzeitig die Abtriebswelle (Zahnrad) im Uhrzeigersinn drehen. (Wird der Kolben in entgegengesetzter Richtung eingebaut, dreht sich die Abtriebswelle in Rückwärtsrichtung, wenn die Feder zurückgestellt wird).
Drittens die Klassifizierung von pneumatischen Stellantrieben
1. Membranaktuator
Der Membranaktuator wird am häufigsten verwendet. Es kann als allgemeine Steuerventil-Schiebevorrichtung verwendet werden, um einen pneumatischen Stellantrieb vom Membrantyp zu bilden. Der Stelldruck p des pneumatischen Membranantriebs wirkt verformend auf die Membran und treibt die Schubstange auf der Membran in Bewegung, so dass der Ventileinsatz verschoben und damit die Ventilöffnung verändert wird. Es hat eine einfache Struktur, einen niedrigen Preis, eine bequeme Wartung und eine breite Anwendung.
Pneumatische Membranaktuatoren haben zwei Formen der direkten Aktion und der umgekehrten Aktion.
Wenn der Signaldruck vom Regler oder Stellungsregler ansteigt, wird die Abwärtsbewegung des Ventilschafts als positiv wirkendes Stellglied bezeichnet; Bei steigendem Stelldruck wird die Aufwärtsbewegung des Ventilschafts als entgegenwirkender Aktuator bezeichnet. Der Stelldruck des positiv wirkenden Stellantriebs wird in die Membranluftkammer oberhalb der Wellmembran geleitet; der Stelldruck des entgegenwirkenden Stellantriebs wird in die Membranluftkammer unterhalb der Wellmembran geleitet. Durch den Austausch einzelner Teile lassen sich beide nachrüsten.
2. Stellantrieb vom Kolbentyp
Der pneumatische Kolbenantrieb bewegt den Kolben im Zylinder, um Schub zu erzeugen. Offensichtlich ist die Ausgangskraft des Kolbentyps viel größer als die des Filmtyps. Daher eignet sich der Membrantyp für Anlässe mit kleiner Leistung und hoher Präzision; Der Kolbentyp eignet sich für Gelegenheiten mit großer Leistung, wie z. B. Hochdruckabfallsteuerung mit großem Durchmesser oder Drosselventil-Schubvorrichtungen. Neben dem Membrantyp und dem Kolbentyp gibt es auch einen langhubigen Aktuator, der einen langen Hub und ein großes Drehmoment hat, der für Gelegenheiten geeignet ist, bei denen eine Winkelverschiebung und ein hohes Drehmoment ausgegeben werden.
Der vom pneumatischen Antrieb empfangene Signalstandard beträgt 0,02 bis 0,1 MPa.
Die Hauptkomponenten pneumatischer Kolbenantriebe sind Zylinder, Kolben und Schubstangen. Der Kolben im Zylinder bewegt sich mit der Druckdifferenz zwischen den beiden Seiten des Zylinders. Entsprechend den Eigenschaften wird es in zwei Typen unterteilt: Proportionaltyp und Zweipositionstyp. Gemäß dem Zweistellungstyp wird der Kolben gemäß der Größe des Betriebsdrucks auf beiden Seiten des Eingangskolbens von der Hochdruckseite zur Niederdruckseite geschoben. Der Proportionaltyp besteht darin, einen Ventilpositionierer auf der Basis des Zweipositionstyps hinzuzufügen, so dass die Verschiebung der Schubstange proportional zum Signaldruck ist.
3. Zahnstangenantrieb
Der pneumatische Stellantrieb vom Zahnstangen- und Ritzeltyp (Doppelkolben-Zahnstangentyp) zeichnet sich durch eine kompakte Bauweise, ein schönes Aussehen, eine schnelle Reaktion, einen stabilen Betrieb und eine lange Lebensdauer aus. Alle Zubehörteile verwenden die fortschrittlichste Korrosionsschutzbehandlungstechnologie, die sich an verschiedene raue Arbeitsbedingungen anpassen kann. Seine Hoch- und Niedertemperatur- und verschiedene Spezialhubantriebe haben eine gute Leistung in verschiedenen Anwendungsbereichen.
Viertens die Auswahl der pneumatischen Antriebe
Bevor Sie einen pneumatischen Stellantrieb auswählen, bestätigen Sie bitte das Ventildrehmoment. Und erhöhen Sie den Sicherheitswert im Drehmoment, der Sicherheitswert von Wasserdampf oder nichtschmierendem flüssigem Medium wird um 25% erhöht; Der Sicherheitswert des nichtschmierenden Flüssigmediums Schlamm wird um 30% erhöht.
Wenn das Ventildrehmoment 210 NM beträgt, der Luftquellendruck nur 5 bar beträgt und das Medium nicht geschmierter Wasserdampf ist, erhöht sich unter Berücksichtigung von Sicherheitsfaktoren der Sicherheitswert um 25 %, was 262 NM entspricht. Ermitteln Sie das entsprechende Drehmoment bei einem Luftquellendruck von 5 bar gemäß der Tabelle mit doppeltwirkendem Ausgangsdrehmoment. Wert. Sollte 277NM gewählt werden, ist das Modell POADA300.
Fünf, die Leistungsmerkmale von pneumatischen Antrieben
1. Die Nennausgangskraft oder das Drehmoment des pneumatischen Geräts sollte den Anforderungen von GB/T12222 und GB/T12223 entsprechen. Das obige ist ein Aktuator vom Membrantyp;
2. Geben Sie unter Leerlaufbedingungen den angegebenen Luftdruck in den Zylinder ein, und seine Wirkung sollte stabil sein, ohne zu blockieren und zu kriechen.
3. Unter einem Luftdruck von 0,6 MPa sollte der Wert des Ausgangsdrehmoments oder der Schubkraft des pneumatischen Geräts in Öffnungs- und Schließrichtung nicht geringer sein als der auf dem Etikett des pneumatischen Geräts angegebene Wert, und die Wirkung sollte flexibel sein, und keine dauerhafte Verformung oder dauerhafte Verformung jedes Teils ist zulässig. Andere Anomalien;
4. Bei Verwendung des maximalen Betriebsdrucks für die Dichtheitsprüfung darf die aus der jeweiligen Gegendruckseite austretende Luftmenge (3 0,15 D) cm3/min (Normzustand) nicht überschreiten; Austritt aus Abschlussdeckel und Abtriebswelle Die Luftmenge darf (3 0,15d) cm3/min nicht überschreiten;
5. Die Festigkeitsprüfung wird mit dem 1,5-fachen des maximalen Betriebsdrucks durchgeführt. Nachdem der Prüfdruck 3 Minuten lang aufrechterhalten wurde, dürfen keine Undichtigkeiten und strukturellen Verformungen in der Endabdeckung und der statischen Dichtung des Zylinders auftreten;
6. Die Betriebslebensdauer, das pneumatische Gerät simuliert die Wirkung des pneumatischen Ventils, und die Öffnungs- und Schließzeiten des Öffnungs- und Schließvorgangs sollten nicht weniger als 50000 Mal betragen (der Öffnungs- und Schließzyklus ist eins), während die Ausgabe beibehalten wird Drehmoment- oder Schubkapazität in beide Richtungen;
7. Pneumatische Vorrichtung mit Puffermechanismus, wenn sich der Kolben in die Hubendposition bewegt, ist kein Aufprallphänomen zulässig.
