1. Übersicht über pneumatische Antriebe
Bei pneumatischen Antrieben handelt es sich um Antriebe, die Luftdruck nutzen, um Ventile zum Öffnen und Schließen anzutreiben oder zu verstellen. 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 einheitliches Ganzes, und der Aktuator hat einen Membrantyp, einen Kolbentyp, einen Gabeltyp und einen Zahnstangentyp.
Der Kolbentyp hat einen langen Hub und eignet sich für Anwendungen, die einen größeren Schub erfordern; während der Membrantyp einen kleinen Hub hat und nur den Ventilschaft direkt antreiben kann. Der pneumatische Stellantrieb vom Gabeltyp zeichnet sich durch ein großes Drehmoment und einen geringen Platzbedarf aus. Die Drehmomentkurve entspricht eher der Drehmomentkurve des Ventils, ist jedoch nicht sehr schön. Es wird häufig bei Ventilen mit hohem Drehmoment verwendet. Der pneumatische Zahnstangenantrieb bietet die Vorteile eines einfachen Aufbaus, einer stabilen und zuverlässigen Wirkung sowie Sicherheit und Explosionsschutz. Es wird häufig in Produktionsprozessen mit hohen Sicherheitsanforderungen eingesetzt, beispielsweise in Kraftwerken, in der chemischen Industrie und in der Ölraffinierung.
2. Funktionsprinzip des pneumatischen Aktuators
1. Funktionsprinzipdiagramm eines doppeltwirkenden pneumatischen Stellantriebs
Wenn der Luftquellendruck über den Luftanschluss (2) in den Hohlraum zwischen den beiden Kolben des Zylinders gelangt, werden die beiden Kolben getrennt und in Richtung der Enden des Zylinders bewegt, und die Luft in den Luftkammern an beiden Enden wird durch diese abgelassen Der Luftanschluss (4) und die beiden Kolbenstangen werden gleichzeitig synchronisiert. Drehen Sie die Abtriebswelle (Zahnrad) gegen den Uhrzeigersinn. Wenn umgekehrt der Luftquellendruck vom Luftanschluss (4) in die Luftkammern an beiden Enden des Zylinders gelangt, bewegen sich die beiden Kolben in Richtung der Mitte des Zylinders. Die Luft in der mittleren Luftkammer wird durch den Luftanschluss (2) abgelassen und die beiden Kolbenstangen treiben gleichzeitig die Abtriebswelle (Zahnrad) an. ) Im Uhrzeigersinn drehen. (Wenn der Kolben in die entgegengesetzte Richtung eingebaut wird, dreht sich die Abtriebswelle umgekehrt.)
2. Funktionsprinzipdiagramm eines einfachwirkenden pneumatischen Stellantriebs
Wenn der Luftquellendruck über den Luftanschluss (2) in den Hohlraum zwischen den beiden Kolben des Zylinders gelangt, werden die beiden Kolben getrennt und in Richtung der Enden des Zylinders bewegt, wodurch die Federn an beiden Enden komprimiert werden und die Luft hineinströmt Die Entlüftung der Luftkammern an beiden Enden erfolgt über den Luftanschluss (4). Synchronisieren Sie die beiden Kolbenstangen, um die Abtriebswelle (Zahnrad) so anzutreiben, dass sie sich gegen den Uhrzeigersinn dreht. 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) an. Drehen Sie sich im Uhrzeigersinn. (Wenn der Kolben in der entgegengesetzten Richtung eingebaut ist, dreht sich die Abtriebswelle beim Zurücksetzen der Feder in die umgekehrte Richtung).
Drittens die Klassifizierung pneumatischer Aktuatoren
1. Membranantrieb
Der Membranantrieb wird am häufigsten verwendet. Es kann als allgemeine Steuerventil-Schubvorrichtung verwendet werden, um einen pneumatischen Membranantrieb zu bilden. Der Signaldruck p des pneumatischen Membranantriebs wirkt auf die Membran, verformt diese und treibt die Stößelstange an der Membran in Bewegung, so dass der Ventilkern verschoben und dadurch die Ventilöffnung verändert wird. Es verfügt über eine einfache Struktur, einen niedrigen Preis, eine bequeme Wartung und eine breite Anwendung.
Pneumatische Membranantriebe haben zwei Formen der Direktwirkung und der Umkehrwirkung.
Wenn der Signaldruck vom Regler oder Ventilstellungsregler ansteigt, wird die Abwärtsbewegung des Ventilschafts als positiv wirkender Aktuator bezeichnet; Wenn der Signaldruck ansteigt, wird die Aufwärtsbewegung des Ventilschafts als Gegenantrieb bezeichnet. Der Signaldruck des positiv wirkenden Aktuators wird in die Membranluftkammer über der gewellten Membran geleitet; Der Signaldruck des Gegenstellers wird in die Membranluftkammer unterhalb der Wellmembran geleitet. Durch den Austausch einzelner Teile können beide nachträglich zueinander umgerüstet werden.
2. Kolbenantrieb
Der pneumatische Kolbenantrieb bewirkt, dass sich der Kolben im Zylinder bewegt, um Schub zu erzeugen. Offensichtlich ist die Ausgangskraft des Kolbentyps viel größer als die des Filmtyps. Daher eignet sich der Membrantyp für Anwendungen mit geringer Leistung und hoher Präzision; Der Kolbentyp eignet sich für Anwendungen mit großer Leistung, z. B. für die Steuerung von hohem Druckabfall mit großem Durchmesser oder für Druckgeräte mit Absperrklappen. Neben dem Membrantyp und dem Kolbentyp gibt es auch einen Langhubantrieb mit großem Hub und großem Drehmoment, der sich für Fälle eignet, in denen Winkelverschiebungen und hohe Drehmomente ausgegeben werden.
Der vom pneumatischen Aktuator empfangene Signalstandard beträgt 0,02 bis 0,1 MPa.
Die Hauptkomponenten pneumatischer Kolbenantriebe sind Zylinder, Kolben und Stößelstangen. 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. Beim Zwei-Positionen-Typ wird der Kolben entsprechend der Größe des Betriebsdrucks auf beiden Seiten des Eingangskolbens von der Hochdruckseite zur Niederdruckseite gedrückt. Der Proportionaltyp besteht darin, einen Ventilpositionierer auf der Basis des Zweipositionstyps hinzuzufügen, sodass die Verschiebung der Stößelstange proportional zum Signaldruck ist.
3. Zahnstangenantrieb
Der pneumatische Stellantrieb vom Typ Zahnstange und Ritzel (Doppelkolben-Zahnstange) zeichnet sich durch eine kompakte Struktur, ein schönes Aussehen, eine schnelle Reaktion, einen stabilen Betrieb und eine lange Lebensdauer aus. Alle Zubehörteile verfügen über die fortschrittlichste Korrosionsschutztechnologie, die sich an verschiedene raue Arbeitsbedingungen anpassen lässt. Seine Hoch- und Niedertemperatur-Aktuatoren sowie verschiedene Spezialhub-Aktuatoren weisen in verschiedenen Anwendungsbereichen eine gute Leistung auf.
Viertens die Auswahl pneumatischer Antriebe
Bevor Sie einen pneumatischen Antrieb auswählen, überprüfen Sie bitte das Drehmoment des Ventils. Und um den Sicherheitswert im Drehmoment zu erhöhen, wird der Sicherheitswert von Wasserdampf oder nicht schmierendem flüssigen Medium um 25 % erhöht; Der Sicherheitswert des nicht schmierenden flüssigen Schlammmediums wird um 30 % erhöht.
Wenn das Ventildrehmoment 210 Nm beträgt, der Luftquellendruck nur 5 bar beträgt und das Medium ungeschmierter Wasserdampf ist, erhöht sich unter Berücksichtigung von Sicherheitsfaktoren der Sicherheitswert um 25 %, also 262 Nm. Finden Sie das entsprechende Drehmoment, wenn der Luftquellendruck 5 bar beträgt, gemäß der Tabelle mit doppeltwirkenden Ausgangsdrehmomenten. Wert. Sollte 277NM gewählt werden, ist das Modell POADA300.
Fünftens die Leistungsmerkmale pneumatischer Antriebe
1. Die Nennausgangskraft oder das Nenndrehmoment 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 Blockierung und 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 Aktion sollte flexibel sein Es ist keine dauerhafte Verformung oder dauerhafte Verformung jedes Teils zulässig. Andere Anomalien;
4. Wenn der maximale Arbeitsdruck für die Dichtigkeitsprüfung verwendet wird, darf die Menge der aus der jeweiligen Gegendruckseite entweichenden Luft nicht mehr als (3 0,15 D) cm3/min (Standardzustand) betragen; Undichtigkeit am Enddeckel und an der Abtriebswelle. Das Luftvolumen darf (3 0,15d) cm3/min nicht überschreiten.
5. Die Festigkeitsprüfung wird mit dem 1,5-fachen maximalen Arbeitsdruck durchgeführt. Nachdem der Prüfdruck 3 Minuten lang aufrechterhalten wurde, sind im Enddeckel und der statischen Dichtung des Zylinders keine Leckagen und strukturellen Verformungen zulässig.
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 50.000 Mal betragen (der Öffnungs- und Schließzyklus ist eins), während die Leistung aufrechterhalten wird Drehmoment oder Schubkapazität in beide Richtungen;
7. Pneumatikgerät mit Puffermechanismus. Wenn sich der Kolben in die Hubendposition bewegt, ist kein Aufprallphänomen zulässig.
