[Science Stickers] Ano ang pneumatic actuator? Ang prinsipyo, pag-uuri, at pagpili ay ginagawa sa isang artikulo!-Kaixin Pipeline Technologies Co., Ltd.

1. Pangkalahatang-ideya ng mga pneumatic actuator

Ang mga pneumatic actuator ay mga actuator na gumagamit ng presyon ng hangin upang himukin ang pagbubukas at pagsasara o pagsasaayos ng mga balbula. Tinatawag din silang mga pneumatic actuator o pneumatic device, ngunit karaniwang tinatawag silang mga pneumatic head. Ang actuator at mekanismo ng pagsasaayos ng pneumatic actuator ay isang pinag-isang kabuuan, at ang actuator ay may isang uri ng lamad, isang uri ng piston, isang uri ng tinidor at isang uri ng rack at pinion.

Ang uri ng piston ay may mahabang stroke at angkop para sa mga okasyon na nangangailangan ng mas malaking thrust; habang ang uri ng lamad ay may maliit na stroke at maaari lamang direktang magmaneho ng balbula stem. Ang tinidor na uri ng pneumatic actuator ay may mga katangian ng malaking metalikang kuwintas, maliit na espasyo, at ang torque curve ay higit na naaayon sa torque curve ng balbula, ngunit ito ay hindi masyadong maganda; madalas itong ginagamit sa mga balbula na may mataas na metalikang kuwintas. Ang rack-and-pinion pneumatic actuator ay may mga pakinabang ng simpleng istraktura, matatag at maaasahang pagkilos, at kaligtasan at pagsabog-patunay. Ito ay malawakang ginagamit sa mga proseso ng produksyon na may mataas na mga kinakailangan sa kaligtasan tulad ng mga planta ng kuryente, industriya ng kemikal, at pagdadalisay ng langis.

2. Prinsipyo ng pagtatrabaho ng pneumatic actuator

1. Working principle diagram ng double-acting pneumatic actuator

Kapag ang presyon ng pinagmumulan ng hangin ay pumasok sa lukab sa pagitan ng dalawang piston ng silindro mula sa air port (2), ang dalawang piston ay pinaghihiwalay at inililipat patungo sa mga dulo ng silindro, at ang hangin sa mga silid ng hangin sa magkabilang dulo ay dini-discharge sa pamamagitan ng air port (4), at ang dalawang piston rack ay sabay-sabay na itinutulak ang output upang umikot. Sa kabaligtaran, kapag ang air source pressure ay pumasok sa mga air chamber sa magkabilang dulo ng cylinder mula sa air port (4), ang dalawang piston ay gumagalaw patungo sa gitna ng cylinder. Ang hangin sa gitnang silid ng hangin ay pinalalabas sa pamamagitan ng air port (2), at ang dalawang piston rack ay sabay na nagtutulak sa output shaft (gear). ) I-rotate clockwise. (Kung ang piston ay naka-install sa tapat na direksyon, ang output shaft ay magiging reverse rotation)

2. Working principle diagram ng single-acting pneumatic actuator

Kapag ang presyon ng pinagmumulan ng hangin ay pumasok sa lukab sa pagitan ng dalawang piston ng silindro mula sa air port (2), ang dalawang piston ay pinaghihiwalay at inilipat patungo sa mga dulo ng silindro, na pinipilit ang mga bukal sa magkabilang dulo upang i-compress, at ang hangin sa mga silid ng hangin sa magkabilang dulo ay ilalabas sa pamamagitan ng air port (4). I-synchronize ang dalawang piston rack upang himukin ang output shaft (gear) upang paikutin ang counterclockwise. Matapos ang air source pressure ay baligtarin ng solenoid valve, ang dalawang piston ng cylinder ay gumagalaw sa gitnang direksyon sa ilalim ng elastic force ng spring, ang hangin sa gitnang cavity ay discharged mula sa air port (2), at ang dalawang piston rack ay sabay na nagtutulak sa output shaft (gear) I-rotate ang clockwise. (Kung ang piston ay naka-install sa tapat na direksyon, ang output shaft ay liliko sa reverse rotation kapag ang spring ay na-reset).

Pangatlo, ang pag-uuri ng mga pneumatic actuator

1. Membrane actuator

Ang uri ng lamad actuator ay ang pinaka-karaniwang ginagamit. Maaari itong magamit bilang isang pangkalahatang control valve na nagtutulak na aparato upang bumuo ng isang pneumatic membrane type actuator. Ang signal pressure p ng pneumatic diaphragm actuator ay kumikilos sa diaphragm upang ma-deform ito, at nagtutulak sa push rod sa diaphragm upang ilipat, upang ang valve core ay maalis, at sa gayon ay binabago ang pagbubukas ng balbula. Ito ay may simpleng istraktura, mababang presyo, maginhawang pagpapanatili at malawak na aplikasyon.

Ang mga pneumatic membrane actuator ay may dalawang anyo ng direktang pagkilos at reverse action.

Kapag tumaas ang signal pressure mula sa controller o valve positioner, ang pababang paggalaw ng valve stem ay tinatawag na positive acting actuator; kapag tumaas ang presyon ng signal, ang pataas na paggalaw ng valve stem ay tinatawag na counteracting actuator. Ang signal pressure ng positive actuator ay ipinapasa sa membrane air chamber sa itaas ng corrugated diaphragm; ang signal pressure ng counteracting actuator ay ipinapasa sa membrane air chamber sa ibaba ng corrugated diaphragm. Sa pamamagitan ng pagpapalit ng mga indibidwal na bahagi, ang dalawa ay maaaring i-retrofit sa isa't isa.

2. Piston type actuator

Ginagawa ng pneumatic piston actuator ang piston na gumagalaw sa cylinder upang makabuo ng thrust. Malinaw, ang lakas ng output ng uri ng piston ay mas malaki kaysa sa uri ng pelikula. Samakatuwid, ang uri ng lamad ay angkop para sa mga okasyon na may maliit na output at mataas na katumpakan; ang uri ng piston ay angkop para sa mga okasyon na may malaking output, tulad ng malalaking diameter, high-pressure drop control o butterfly valve push device. Bilang karagdagan sa uri ng lamad at uri ng piston, mayroon ding isang long-stroke actuator, na may mahabang stroke at malaking torque, na angkop para sa mga okasyon kung saan ang angular displacement at mataas na torque ay output.

Ang pamantayan ng signal na natanggap ng pneumatic actuator ay 0.02 hanggang 0.1MPa.

Ang mga pangunahing bahagi ng pneumatic piston actuator ay mga cylinder, piston, at push rods. Ang piston sa silindro ay gumagalaw na may pagkakaiba sa presyon sa pagitan ng dalawang panig ng silindro. Ayon sa mga katangian, nahahati ito sa dalawang uri: uri ng proporsyonal at uri ng dalawang posisyon. Ayon sa uri ng dalawang posisyon, ayon sa magnitude ng operating pressure sa magkabilang panig ng input piston, ang piston ay itinutulak mula sa high pressure side hanggang sa low pressure side. Ang proporsyonal na uri ay upang magdagdag ng isang valve positioner sa batayan ng dalawang-posisyon na uri, upang ang displacement ng push rod ay proporsyonal sa presyon ng signal.

3. Rack at pinion actuator

Ang uri ng rack at pinion (double piston rack type) pneumatic actuator ay may mga katangian ng compact na istraktura, magandang hitsura, mabilis na pagtugon, matatag na operasyon at mahabang buhay ng serbisyo. Ang lahat ng mga accessories ay gumagamit ng pinaka-advanced na anti-corrosion treatment technology, na maaaring umangkop sa iba't ibang malupit na kondisyon sa pagtatrabaho. Ang mataas at mababang temperatura nito at iba't ibang mga espesyal na stroke actuator ay may mahusay na pagganap sa iba't ibang larangan ng aplikasyon.

Pang-apat, ang pagpili ng mga pneumatic actuators

Bago pumili ng pneumatic actuator, mangyaring kumpirmahin ang valve torque. At dagdagan ang halaga ng kaligtasan sa metalikang kuwintas, ang halaga ng kaligtasan ng singaw ng tubig o non-lubricating liquid medium ay nadagdagan ng 25%; ang halaga ng kaligtasan ng non-lubricating slurry liquid medium ay nadagdagan ng 30%.

Kapag ang valve torque ay 210NM, ang air source pressure ay 5bar lamang, at ang medium ay non-lubricated water vapor, na isinasaalang-alang ang safety factor, dagdagan ang safety value ng 25%, which is 262NM. Hanapin ang kaukulang torque kapag ang air source pressure ay 5bar ayon sa double-acting output torque table. halaga. Dapat pumili ng 277NM, ang modelo ay POADA300.

Limang, ang pagganap ng mga katangian ng niyumatik actuators

1. Dapat matugunan ng rated output force o torque ng pneumatic device ang mga kinakailangan ng GB/T12222 at GB/T12223. Ang nasa itaas ay isang uri ng lamad na actuator;

2. Sa ilalim ng walang-load na mga kondisyon, ipasok ang tinukoy na presyon ng hangin sa silindro, at ang pagkilos nito ay dapat na matatag, nang walang jamming at pag-crawl;

3. Sa ilalim ng presyon ng hangin na 0.6MPa, ang halaga ng output torque o thrust ng pneumatic device sa pagbubukas at pagsasara ng mga direksyon ay hindi dapat mas mababa kaysa sa halaga na ipinahiwatig sa label ng pneumatic device, at ang pagkilos ay dapat na may kakayahang umangkop, at walang permanenteng pagpapapangit o permanenteng pagpapapangit ng bawat bahagi ang pinapayagan. Iba pang mga anomalya;

4. Kapag ang pinakamataas na working pressure ay ginamit para sa sealing test, ang dami ng hangin na tumutulo mula sa kani-kanilang back pressure side ay hindi pinapayagang lumampas sa (3 0.15D) cm3/min (standard state); tumutulo mula sa dulong takip at output shaft Ang dami ng hangin ay hindi pinapayagang lumampas sa (3 0.15d) cm3/min;

5. Ang pagsubok ng lakas ay isinasagawa na may 1.5 beses ang pinakamataas na presyon ng pagtatrabaho. Matapos mapanatili ang presyon ng pagsubok sa loob ng 3 minuto, hindi pinapayagan ang pagtagas at pagpapapangit ng istruktura sa dulo ng takip at static na selyo ng silindro;

6. Ang mga oras ng buhay ng pagpapatakbo, ginagaya ng pneumatic device ang pagkilos ng pneumatic valve, at ang mga oras ng pagbubukas at pagsasara ng pagbubukas at pagsasara ng operasyon ay hindi dapat mas mababa sa 50000 beses (ang ikot ng pagbubukas at pagsasara ay isa) habang pinapanatili ang output torque o kapasidad ng thrust sa magkabilang direksyon;

7. Pneumatic device na may buffer mechanism, kapag ang piston ay lumipat sa stroke end position, walang impact phenomenon ang pinapayagan.