1. Tổng quan về thiết bị truyền động khí nén
Thiết bị truyền động khí nén là thiết bị truyền động sử dụng áp suất không khí để điều khiển việc đóng mở hoặc điều chỉnh van. Chúng còn được gọi là thiết bị truyền động khí nén hoặc thiết bị khí nén, nhưng chúng thường được gọi là đầu khí nén. Cơ cấu truyền động và cơ cấu điều chỉnh của thiết bị truyền động khí nén là một thể thống nhất, cơ cấu chấp hành có kiểu màng, kiểu piston, kiểu phuộc và kiểu thanh răng và bánh răng.
Loại piston có hành trình dài và thích hợp cho những trường hợp cần lực đẩy lớn hơn; trong khi loại màng có hành trình nhỏ và chỉ có thể truyền động trực tiếp vào cuống van. Bộ truyền động khí nén kiểu phuộc có đặc điểm là mômen xoắn lớn, không gian nhỏ, đường cong mômen xoắn hơn với đường cong mômen xoắn của van, nhưng nó không được đẹp mắt; nó thường được sử dụng trên van có mô-men xoắn cao. Cơ cấu truyền động khí nén thanh răng và bánh răng có ưu điểm là cấu trúc đơn giản, hoạt động ổn định và đáng tin cậy, an toàn và chống cháy nổ. Nó được sử dụng rộng rãi trong các quy trình sản xuất có yêu cầu an toàn cao như nhà máy điện, công nghiệp hóa chất, lọc dầu.
2. Nguyên lý làm việc của thiết bị truyền động khí nén
1. Sơ đồ nguyên lý làm việc của thiết bị truyền động khí nén tác động kép
Khi áp suất của nguồn không khí đi vào khoang giữa hai piston của xi lanh từ cổng không khí (2), hai piston được tách ra và di chuyển về phía cuối của xi lanh, và không khí trong các khoang không khí ở cả hai đầu được xả qua cổng không khí (4), và hai giá đỡ pít-tông được đồng bộ hóa cùng lúc Dẫn động trục ra (bánh răng) quay ngược chiều kim đồng hồ. Ngược lại, khi áp suất của nguồn không khí đi vào các buồng khí ở cả hai đầu của xi lanh từ cổng không khí (4), hai piston sẽ di chuyển về phía giữa xi lanh. Không khí trong buồng khí giữa được xả ra ngoài qua cửa gió (2), đồng thời hai giá đỡ piston dẫn động trục ra (bánh răng). ) Xoay theo chiều kim đồng hồ. (Nếu piston được lắp theo hướng ngược lại, trục đầu ra sẽ quay ngược lại)
2. Sơ đồ nguyên lý làm việc của thiết bị truyền động khí nén tác động đơn.
Khi áp suất nguồn không khí đi vào khoang giữa hai piston của xi lanh từ cổng không khí (2), hai piston được tách ra và chuyển động về phía hai đầu của xi lanh, buộc lò xo ở cả hai đầu phải nén, và không khí vào các khoang không khí ở cả hai đầu được xả qua cổng hàng không (4). Đồng bộ hai giá đỡ piston để truyền động cho trục ra (bánh răng) quay ngược chiều kim đồng hồ. Sau khi áp suất nguồn không khí được van điện từ đổi chiều, hai piston của xilanh chuyển động theo phương giữa dưới tác dụng của lực đàn hồi của lò xo, không khí ở khoang giữa được xả ra khỏi cửa gió (2), và hai giá đỡ piston đồng thời dẫn động trục ra (bánh răng) Quay theo chiều kim đồng hồ. (Nếu piston được lắp theo chiều ngược lại, trục đầu ra sẽ chuyển sang chuyển động quay ngược lại khi lò xo được đặt lại).
Thứ ba, phân loại thiết bị truyền động khí nén
1. Bộ truyền động màng
Bộ truyền động kiểu màng được sử dụng phổ biến nhất. Nó có thể được sử dụng như một thiết bị đẩy van điều khiển chung để tạo thành thiết bị truyền động kiểu màng khí nén. Áp suất tín hiệu p của bộ truyền động màng khí nén tác động lên màng ngăn làm biến dạng nó, đồng thời dẫn động thanh đẩy trên màng chuyển động, do đó lõi van bị dịch chuyển, do đó làm thay đổi độ mở của van. Nó có cấu trúc đơn giản, giá thấp, bảo trì thuận tiện và ứng dụng rộng rãi.
Bộ truyền động màng khí nén có hai dạng tác động trực tiếp và tác động ngược.
Khi áp suất tín hiệu từ bộ điều khiển hoặc bộ định vị van tăng lên, chuyển động đi xuống của thân van được gọi là bộ truyền động tác động tích cực; khi áp suất tín hiệu tăng, chuyển động hướng lên của thân van được gọi là cơ cấu chấp hành phản tác dụng. Áp suất tín hiệu của thiết bị truyền động tác động tích cực được truyền vào buồng khí màng phía trên màng ngăn gấp nếp; áp suất tín hiệu của cơ cấu chấp hành phản tác dụng được truyền vào khoang khí màng bên dưới màng ngăn gấp nếp. Bằng cách thay thế các bộ phận riêng lẻ, cả hai có thể được trang bị thêm cho nhau.
2. Cơ cấu chấp hành kiểu piston
Bộ truyền động piston khí nén làm cho piston chuyển động trong xi lanh để tạo ra lực đẩy. Rõ ràng, lực ra của kiểu piston lớn hơn nhiều so với kiểu màng. Do đó, loại màng phù hợp cho những dịp có sản lượng nhỏ và độ chính xác cao; loại piston phù hợp cho các trường hợp có sản lượng lớn, chẳng hạn như thiết bị điều khiển giảm áp suất cao, đường kính lớn hoặc van bướm. Ngoài kiểu màng và kiểu pít-tông, còn có bộ truyền động hành trình dài, có hành trình dài và mô-men xoắn lớn, thích hợp cho những trường hợp có dịch chuyển góc và mô-men xoắn lớn.
Tiêu chuẩn tín hiệu mà thiết bị truyền động khí nén nhận được là 0,02 đến 0,1MPa.
Thành phần chính của thiết bị truyền động piston khí nén là xi lanh, piston và thanh đẩy. Piston trong xilanh chuyển động nhờ sự chênh lệch áp suất giữa hai thành xilanh. Theo đặc điểm, nó được chia thành hai loại: loại tỷ lệ và loại hai vị trí. Theo kiểu hai vị trí, theo độ lớn của áp suất tác dụng lên hai phía của piston đầu vào, piston được đẩy từ phía có áp suất cao sang phía có áp suất thấp. Loại tỷ lệ là thêm một bộ định vị van trên cơ sở loại hai vị trí, sao cho độ dịch chuyển của thanh đẩy tỷ lệ với áp suất tín hiệu.
3. Rack và bộ truyền động bánh răng
Thiết bị truyền động khí nén kiểu thanh răng và bánh răng (kiểu giá piston đôi) có đặc điểm cấu tạo nhỏ gọn, hình thức đẹp, phản ứng nhanh, hoạt động ổn định và tuổi thọ cao. Tất cả các phụ kiện đều áp dụng công nghệ xử lý chống ăn mòn tiên tiến nhất, có thể thích ứng với các điều kiện làm việc khắc nghiệt khác nhau. Nhiệt độ cao và thấp và các bộ truyền động hành trình đặc biệt khác nhau của nó có hiệu suất tốt trong các lĩnh vực ứng dụng khác nhau.
Thứ tư, việc lựa chọn thiết bị truyền động khí nén
Trước khi chọn thiết bị truyền động khí nén, vui lòng xác nhận mô-men xoắn của van. Và tăng giá trị an toàn trong mômen xoắn, giá trị an toàn của hơi nước hoặc môi chất lỏng không bôi trơn được tăng 25%; giá trị an toàn của môi trường lỏng bùn không bôi trơn được tăng lên 30%.
Khi mômen van là 210NM, áp suất nguồn khí chỉ là 5bar, và môi chất là hơi nước không bôi trơn, tính đến hệ số an toàn, tăng thêm 25% giá trị an toàn là 262NM. Tìm mômen tương ứng khi áp suất nguồn khí là 5bar theo bảng mômen ra tác dụng kép. giá trị. Nên chọn 277NM, model là POADA300.
Năm, các đặc tính hoạt động của thiết bị truyền động khí nén
1. Lực hoặc mô-men xoắn đầu ra danh định của thiết bị khí nén phải đáp ứng các yêu cầu của GB / T12222 và GB / T12223. Trên đây là bộ truyền động kiểu màng;
2. Trong điều kiện không tải, đầu vào áp suất không khí quy định vào xi lanh, và hoạt động của nó phải ổn định, không bị kẹt và bò;
3. Dưới áp suất không khí 0,6MPa, giá trị của mô-men xoắn đầu ra hoặc lực đẩy của thiết bị khí nén theo hướng đóng và mở không được nhỏ hơn giá trị ghi trên nhãn thiết bị khí nén và hoạt động phải linh hoạt, và không được phép có biến dạng vĩnh viễn hoặc biến dạng vĩnh viễn của từng bộ phận. Các dị thường khác;
4. Khi áp suất làm việc lớn nhất được sử dụng cho thử nghiệm làm kín, lượng không khí rò rỉ từ phía áp suất ngược tương ứng không được phép vượt quá (3 0,15D) cm3 / phút (trạng thái tiêu chuẩn); rò rỉ từ nắp cuối và trục ra Lưu lượng không khí không được phép vượt quá (3 0,15d) cm3 / phút;
5. Thử nghiệm độ bền được thực hiện với 1,5 lần áp suất làm việc tối đa. Sau khi áp suất thử được duy trì trong 3 phút, không được phép có rò rỉ và biến dạng kết cấu ở nắp cuối và phớt tĩnh của xi lanh;
6. Tuổi thọ hoạt động, thiết bị khí nén mô phỏng hoạt động của van khí nén, và thời gian đóng mở của hoạt động đóng mở không được nhỏ hơn 50000 lần (chu kỳ đóng mở là một) trong khi vẫn duy trì sản lượng mômen xoắn hoặc công suất lực đẩy theo cả hai hướng;
7. Thiết bị khí nén với cơ cấu đệm, khi piston chuyển động đến vị trí cuối hành trình không cho phép có hiện tượng va đập.