1.空気圧アクチュエータの概要
空気圧アクチュエータは、空気圧を使用してバルブの開閉または調整を駆動するアクチュエータです。それらは空気圧アクチュエータまたは空気圧装置とも呼ばれますが、一般に空気圧ヘッドと呼ばれます。 空気圧アクチュエータのアクチュエータと調整機構は全体が統一されており、アクチュエータはメンブレンタイプ、ピストンタイプ、フォークタイプ、ラックアンドピニオンタイプがあります。
ピストンタイプはストロークが長く、より大きな推力が必要な場合に適しています。一方、メンブレンタイプはストロークが小さく、バルブステムを直接駆動することしかできません。 フォークタイプの空気圧アクチュエータは、トルクが大きく、スペースが小さいという特徴があり、トルク曲線はバルブのトルク曲線とより一致していますが、あまり美しくありません。高トルクのバルブによく使用されます。 ラックアンドピニオン空気圧アクチュエータには、シンプルな構造、安定した信頼性の高い動作、安全性と防爆性という利点があります。発電所、化学工業、石油精製など、安全性が高い生産工程で広く使用されています。
2.空気圧アクチュエータの動作原理
1.複動式空気圧アクチュエータの動作原理図
空気源圧力がエアポート(2)からシリンダーの2つのピストンの間の空洞に入ると、2つのピストンが分離されてシリンダーの端に向かって移動し、両端の空気室の空気がエアポート(4)と2つのピストンラックが同時に同期します。出力シャフト(ギア)を反時計回りに回転させます。 逆に、空気源圧力がエアポート(4)からシリンダーの両端のエアチャンバーに入ると、2つのピストンがシリンダーの中央に向かって移動します。中央のエアチャンバー内の空気はエアポート(2)から排出され、2つのピストンラックが同時に出力シャフト(ギア)を駆動します。 ) 時計回りに回転します。 (ピストンを反対方向に取り付けると、出力軸が逆回転します)
2.単動式空気圧アクチュエータの動作原理図
空気源の圧力がエアポート(2)からシリンダーの2つのピストンの間の空洞に入ると、2つのピストンが分離されてシリンダーの端に向かって移動し、両端のスプリングが強制的に圧縮され、空気が流入します。両端のエアチャンバーはエアポート(4)から排出されます。 2つのピストンラックを同期させて、出力シャフト(ギア)を反時計回りに回転させます。 電磁弁により空気源圧力が逆転した後、ばねの弾性力によりシリンダの2つのピストンが中方向に移動し、中央の空洞内の空気がエアポート(2)から排出され、2つがピストンラックが同時に出力シャフト(ギア)を駆動します。時計回りに回転します。 (ピストンが反対方向に取り付けられている場合、スプリングがリセットされると出力シャフトが逆回転します)。
第三に、空気圧アクチュエータの分類
1.メンブレンアクチュエータ
メンブレンタイプのアクチュエータが最も一般的に使用されています。空気圧膜式アクチュエータを形成するための一般的な制御弁押し装置として使用できます。 空気圧ダイヤフラムアクチュエータの信号圧力pがダイヤフラムに作用してダイヤフラムを変形させ、ダイヤフラムのプッシュロッドを駆動してバルブコアを変位させ、バルブの開度を変化させます。 シンプルな構造、低価格、便利なメンテナンス、幅広い用途を備えています。
空気圧膜アクチュエータには、直接作用と逆作用の2つの形式があります。
コントローラまたはバルブポジショナーからの信号圧力が増加すると、バルブステムの下方への動きは正作動アクチュエータと呼ばれます。信号圧力が上昇すると、バルブステムの上方への動きは反作用アクチュエータと呼ばれます。 容積式アクチュエータの信号圧力は、波形ダイヤフラムの上の膜空気室に送られます。反作用アクチュエータの信号圧力は、波形ダイヤフラムの下の膜空気室に送られます。 個々の部品を交換することにより、2つを相互に後付けすることができます。
2.ピストン式アクチュエータ
空気圧ピストンアクチュエータは、ピストンをシリンダー内で動かして推力を発生させます。明らかに、ピストンタイプの出力力はフィルムタイプの出力力よりもはるかに大きいです。 したがって、メンブレンタイプは、出力が小さく高精度の場合に適しています。ピストンタイプは、大口径、高圧降下制御、バタフライバルブプッシュ装置など、出力が大きい場合に適しています。 メンブレンタイプ、ピストンタイプの他に、ロングストロークでトルクの大きいロングストロークアクチュエータもあり、角変位や高トルクを出力する場合に適しています。
空気圧アクチュエータが受信する信号標準は0.02〜0.1MPaです。
空気圧ピストンアクチュエータの主なコンポーネントは、シリンダー、ピストン、およびプッシュロッドです。 シリンダー内のピストンは、シリンダーの両側の圧力差に応じて移動します。 特性により、プロポーショナルタイプとツーポジションタイプの2種類に分けられます。 2ポジションタイプでは、入力ピストン両側の使用圧力の大きさに応じて、高圧側から低圧側にピストンを押し込みます。 比例タイプは、2ポジションタイプをベースにバルブポジショナーを追加することで、プッシュロッドの変位が信号圧力に比例するようにします。
3.ラックアンドピニオンアクチュエータ
ラックアンドピニオンタイプ(ダブルピストンラックタイプ)の空気圧アクチュエータは、コンパクトな構造、美しい外観、素早い応答、安定した動作、長寿命という特徴があります。 すべての付属品は、さまざまな過酷な作業条件に適応できる最先端の防食処理技術を採用しています。 その高温および低温とさまざまな特殊ストロークアクチュエータは、さまざまなアプリケーション分野で優れた性能を発揮します。
第四に、空気圧アクチュエータの選択
空気圧アクチュエータを選択する前に、バルブトルクを確認してください。 そして、トルクの安全値を上げると、水蒸気または非潤滑性液体媒体の安全値が25%増加します。非潤滑性スラリー液体媒体の安全性の値は30%増加します。
バルブトルクが210NMの場合、空気源圧力はわずか5barで、媒体は無潤滑水蒸気であり、安全率を考慮して、安全値を25%、つまり262NM増やします。複動出力トルク表に従って、空気源圧力が5barの場合の対応するトルクを求めます。価値。 277NMを選択する場合、モデルはPOADA300です。
5、空気圧アクチュエータの性能特性
1.空気圧装置の定格出力力またはトルクは、GB/T12222およびGB/T12223の要件を満たしている必要があります。上記はメンブレンタイプのアクチュエータです。
2.無負荷状態で、指定された空気圧をシリンダーに入力します。その動作は、詰まったり這ったりすることなく安定している必要があります。
3.空気圧0.6MPaの場合、空気圧装置の開閉方向の出力トルクまたは推力の値は、空気圧装置のラベルに示されている値以上であり、動作は柔軟である必要があります。各部品の永久変形または永久変形は許可されていません。その他の異常;
4.シール試験に最大使用圧力を使用する場合、それぞれの背圧側から漏れる空気の量は、(3 0.15D)cm3 / min(標準状態)を超えてはなりません。エンドカバーと出力シャフトからの漏れ風量は(3 0.15d)cm3/minを超えてはなりません。
5.強度試験は、最大使用圧力の1.5倍で実施されます。試験圧力を3分間維持した後、シリンダーのエンドカバーと静的シールに漏れや構造変形が生じないようにします。
6.動作寿命、空気圧装置は空気圧バルブの動作をシミュレートし、開閉操作の開閉時間は、出力を維持しながら50000回以上(開閉サイクルは1回)でなければなりません。両方向のトルクまたは推力容量。
7.緩衝機構を備えた空気圧装置、ピストンがストローク終了位置に移動するとき、衝撃現象は許可されません。