1. Vue d'ensemble des actionneurs pneumatiques
Les actionneurs pneumatiques sont des actionneurs qui utilisent la pression d'air pour entraîner l'ouverture et la fermeture ou le réglage des vannes. Ils sont également appelés actionneurs pneumatiques ou dispositifs pneumatiques, mais ils sont généralement appelés têtes pneumatiques. L'actionneur et le mécanisme de réglage de l'actionneur pneumatique forment un tout unifié, et l'actionneur a un type à membrane, un type à piston, un type à fourche et un type à crémaillère et pignon.
Le type à piston a une longue course et convient aux occasions qui nécessitent une plus grande poussée; tandis que le type à membrane a une petite course et ne peut entraîner que directement la tige de valve. L'actionneur pneumatique à fourche a les caractéristiques d'un couple important, d'un petit espace et la courbe de couple est plus conforme à la courbe de couple de la vanne, mais ce n'est pas très beau. il est souvent utilisé sur des vannes à couple élevé. L'actionneur pneumatique à pignon et crémaillère présente les avantages d'une structure simple, d'une action stable et fiable, et de la sécurité et antidéflagrant. Il est largement utilisé dans les processus de production avec des exigences de sécurité élevées telles que les centrales électriques, les industries chimiques et le raffinage du pétrole.
2. Principe de fonctionnement de l'actionneur pneumatique
1. Schéma de principe de fonctionnement de l'actionneur pneumatique à double effet
Lorsque la pression de la source d'air pénètre dans la cavité entre les deux pistons du cylindre à partir de l'orifice d'air (2), les deux pistons sont séparés et déplacés vers les extrémités du cylindre, et l'air dans les chambres à air aux deux extrémités est évacué par l'orifice d'air (4) et les deux crémaillères de piston sont synchronisés en même temps. Faites tourner l'arbre de sortie (engrenage) dans le sens antihoraire. Inversement, lorsque la pression de la source d'air entre dans les chambres à air aux deux extrémités du cylindre à partir de l'orifice d'air (4), les deux pistons se déplacent vers le milieu du cylindre. L'air dans la chambre à air centrale est évacué par l'orifice d'air (2) et les deux crémaillères à piston entraînent simultanément l'arbre de sortie (engrenage). ) Le sens des aiguilles d'une montre. (Si le piston est installé dans le sens opposé, l'arbre de sortie deviendra une rotation inverse)
2. Schéma de principe de fonctionnement de l'actionneur pneumatique à simple effet
Lorsque la pression de la source d'air pénètre dans la cavité entre les deux pistons du cylindre à partir de l'orifice d'air (2), les deux pistons sont séparés et déplacés vers les extrémités du cylindre, forçant les ressorts aux deux extrémités à se comprimer, et l'air dans les chambres à air aux deux extrémités sont évacuées par l'orifice d'air (4). Synchronisez les deux crémaillères de piston pour entraîner l'arbre de sortie (engrenage) pour tourner dans le sens antihoraire. Une fois la pression de la source d'air inversée par l'électrovanne, les deux pistons du cylindre se déplacent dans la direction médiane sous la force élastique du ressort, l'air dans la cavité médiane est déchargé de l'orifice d'air (2), et les deux les crémaillères de piston entraînent simultanément l'arbre de sortie (engrenage) Tourner dans le sens des aiguilles d'une montre. (Si le piston est installé dans le sens opposé, l'arbre de sortie tourne en sens inverse lorsque le ressort est réinitialisé).
Troisièmement, la classification des actionneurs pneumatiques
1. Actionneur à membrane
L'actionneur de type membrane est le plus couramment utilisé. Il peut être utilisé comme dispositif de poussée de soupape de commande générale pour former un actionneur pneumatique de type membrane. La pression de signal p de l'actionneur pneumatique à membrane agit sur la membrane pour la déformer et entraîne le déplacement de la tige de poussée sur la membrane, de sorte que l'obus de valve est déplacé, modifiant ainsi l'ouverture de la valve. Il a une structure simple, un prix bas, une maintenance pratique et une large application.
Les actionneurs pneumatiques à membrane ont deux formes d'action directe et d'action inverse.
Lorsque la pression du signal provenant du contrôleur ou du positionneur de vanne augmente, le mouvement vers le bas de la tige de vanne est appelé actionneur à action positive ; lorsque la pression de signal augmente, le mouvement vers le haut de la tige de vanne est appelé actionneur antagoniste. La pression de signal de l'actionneur à action positive est transmise dans la chambre à air à membrane au-dessus de la membrane ondulée ; la pression de signal de l'actionneur antagoniste est transmise dans la chambre à air à membrane sous la membrane ondulée. En remplaçant les pièces individuelles, les deux peuvent être adaptés l'un à l'autre.
2. Actionneur à piston
L'actionneur à piston pneumatique fait bouger le piston dans le cylindre pour générer une poussée. De toute évidence, la force de sortie du type à piston est bien supérieure à celle du type à film. Par conséquent, le type à membrane convient aux occasions à faible rendement et à haute précision; le type à piston convient aux occasions à grand débit, telles que les dispositifs de contrôle de chute de pression à grand diamètre ou à papillon. En plus du type à membrane et du type à piston, il existe également un actionneur à longue course, qui a une longue course et un couple élevé, qui convient aux occasions où un déplacement angulaire et un couple élevé sont produits.
La norme de signal reçue par l'actionneur pneumatique est de 0,02 à 0,1 MPa.
Les principaux composants des actionneurs pneumatiques à piston sont les cylindres, les pistons et les tiges de poussée. Le piston dans le cylindre se déplace avec la différence de pression entre les deux côtés du cylindre. Selon les caractéristiques, il est divisé en deux types : type proportionnel et type à deux positions. Selon le type à deux positions, selon l'amplitude de la pression de fonctionnement des deux côtés du piston d'entrée, le piston est poussé du côté haute pression vers le côté basse pression. Le type proportionnel consiste à ajouter un positionneur de vanne sur la base du type à deux positions, de sorte que le déplacement de la tige de poussée soit proportionnel à la pression du signal.
3. Actionneur à pignon et crémaillère
L'actionneur pneumatique de type crémaillère et pignon (type crémaillère à double piston) présente les caractéristiques d'une structure compacte, d'une belle apparence, d'une réponse rapide, d'un fonctionnement stable et d'une longue durée de vie. Tous les accessoires adoptent la technologie de traitement anti-corrosion la plus avancée, qui peut s'adapter à diverses conditions de travail difficiles. Ses actionneurs à haute et basse température et à course spéciale offrent de bonnes performances dans divers domaines d'application.
Quatrièmement, la sélection des actionneurs pneumatiques
Avant de sélectionner un actionneur pneumatique, veuillez confirmer le couple de la vanne. Et augmentez la valeur de sécurité dans le couple, la valeur de sécurité de la vapeur d'eau ou du milieu liquide non lubrifiant est augmentée de 25 % ; la valeur de sécurité du fluide liquide non lubrifiant est augmentée de 30 %.
Lorsque le couple de la vanne est de 210 NM, la pression de la source d'air n'est que de 5 bars et le milieu est de la vapeur d'eau non lubrifiée, en tenant compte des facteurs de sécurité, augmentez la valeur de sécurité de 25 %, soit 262 NM. Trouvez le couple correspondant lorsque la pression de la source d'air est de 5 bars selon le tableau des couples de sortie à double effet. valeur. Devrait choisir 277NM, le modèle est POADA300.
Cinq, les caractéristiques de performance des actionneurs pneumatiques
1. La force ou le couple de sortie nominal du dispositif pneumatique doit répondre aux exigences de GB/T12222 et GB/T12223. Ce qui précède est un actionneur de type membrane ;
2. Dans des conditions sans charge, entrez la pression d'air spécifiée dans le cylindre, et son action doit être stable, sans coincement ni rampement ;
3. Sous la pression d'air de 0,6 MPa, la valeur du couple de sortie ou de la poussée du dispositif pneumatique dans les directions d'ouverture et de fermeture ne doit pas être inférieure à la valeur indiquée sur l'étiquette du dispositif pneumatique, et l'action doit être flexible, et aucune déformation permanente ou déformation permanente de chaque pièce n'est autorisée. Autres anomalies ;
4. Lorsque la pression de service maximale est utilisée pour le test d'étanchéité, la quantité d'air fuyant du côté de contre-pression respectif ne doit pas dépasser (3 0,15D) cm3/min (état standard) ; fuite du couvercle d'extrémité et de l'arbre de sortie Le volume d'air ne doit pas dépasser (3 0,15d) cm3/min ;
5. Le test de résistance est effectué avec 1,5 fois la pression de service maximale. Une fois la pression d'essai maintenue pendant 3 minutes, aucune fuite ni déformation structurelle n'est autorisée dans le couvercle d'extrémité et le joint statique du cylindre ;
6. Les durées de vie de fonctionnement, le dispositif pneumatique simule l'action de la vanne pneumatique, et les temps d'ouverture et de fermeture de l'opération d'ouverture et de fermeture ne doivent pas être inférieurs à 50000 fois (le cycle d'ouverture et de fermeture est un) tout en maintenant la sortie capacité de couple ou de poussée dans les deux sens ;
7. Dispositif pneumatique avec mécanisme tampon, lorsque le piston se déplace vers la position de fin de course, aucun phénomène d'impact n'est autorisé.