Неполноповоротные приводы Festo
Пневматические неполноповоротные приводы компании Festo разработаны как отдельный привод или могут быть использованы в качестве комплексной автоматизированной системы вместе с запорной арматурой Festo для управления непрерывными процессами.
Устройства такой конструкции актуальны в ситуациях, когда невозможно подключить электрический привод. Это особенно важно, когда арматура используется в потенциально взрывоопасной среде. Подходят для дистанционного управления шаровыми кранами, поворотными затворам, воздушными заслонками в тех случаях, когда на предприятии уже есть общая пневматическая сеть.
Приводы обеспечивают перемещение запирающего элемента, а также при необходимости создают усилие, гарантирующее требуемую герметичность запорного механизма, позволяют быстро и эффективно привести запорный механизм в действие в случаях непредвиденных ситуаций.
В зависимости от требований заказчика у пневматических приводов есть несколько опций и дополнительных аксессуаров, которые позволяют решать сложные задачи по отслеживанию конечных положений. По заказу пневматические приводы комплектуются дополнительным оборудованием:
- соленоидным клапаном (управляющий клапан);
- ручным дублером;
- концевыми выключателями;
- позиционером.
Устройство пневмопривода
Приводы с реечной передачей сконструированы как одно целое, создают совместный ход, имеют усиленный корпус и не требуют смазки при нормальном рабочем состоянии. Корпус устройства выполнен из экструдированного алюминия с антикоррозийным анодированным покрытием, а также с защитным слоем полимерной защитной краски на внешней стороне.
Внутренняя поверхность корпуса имеет форму отточенного цилиндра, это позволяет создавать низкий коэффициент трения и сократить износ в ходе интенсивной эксплуатации.
Неполноповоротный привод — это комбинация рейки и шестерни, которая преобразует линейное перемещение поршней в поворот вала. Приводы этого типа имеют постоянное значение момента во всем рабочем диапазоне.
Внутри устройства компактно и симметрично расположены два поршня с реечно-зубчатой передачей, которые при необходимости можно перевернуть, изменить таким образом направление движения штока. По умолчанию направление вращения против часовой стрелки открывает проход, а против часовой стрелки закрывает.
Крепление к арматуре осуществляется в соответствии со спецификациями европейского стандарта ISO 5211.
Все комплектующие элементы пневмопривода тестируются на герметичность и на способность выдерживать давление.
Особенности конструкции
- единый корпус для приводов одно- и двустороннего действия;
- постоянный момент;
- компактная конструкция;
- долгий срок службы;
- низкий износ благодаря новым уплотнениям, форма кромки которых зависит от давления;
- специальные канавки в корпусе дают возможность применения арматуры в химической промышленности независимо от наличия на арматуре такой канавки;
- поворот по и против часовой стрелки благодаря монтажным фланцам по ISO5211 с двух сторон;
- для увеличения срока службы и низкого коэффициента трения, внутренняя поверхность привода имеет форму отточенного цилиндра;
- направляющие стойки и поршни настроены, так чтобы иметь низкий коэффициент трения и максимально продолжительный жизненный цикл;
- переворотом поршней можно достичь вращения в обратную сторону;
- цельный, защищенный от выдавливания, никелированный приводной вал с цельным поршнем, направляемым по подшипникам, обеспечивают безопасность и долговечность;
- для защиты от внутренней и внешней коррозии на протяжении всего срока службы, корпусы приводов выпускаются из анодированного алюминия и окрашиваются порошковым покрытием синего цвета, все крепежные элементы сделаны из нержавеющей стали AISI 304.
Принцип действия
Пневматический привод преобразует энергию сжатого воздуха во вращательное или поступательное движение. Стандартно работает при давлении воздуха от 3-х до 8 бар, но используется чаще всего давление воздуха от 4-х до 6 бар. Это обусловлено тем, что давление в 8 бар и выше не всегда возможно гарантировать. Невысокое давление требует конструкцию с большим диаметром поршня для получения необходимого крутящего момента или усилия, следовательно и большего размера самого привода, что ведет к его удорожанию.
Сжатый воздух через входные и выходные присоединительные отверстия поступает в пневмопривод, где происходит преобразование энергии сжатого воздуха в возвратно-поступательное движение поршня. Поршень через реечно-гребенчатый механизм, передает возвратно-поступательное движение во вращательное, и через внешний адаптер и вал крана поворачивает запорный элемент арматуры — шар или диск, открывая или закрывая поток среды.
Варианты исполнения
Ассортимент пневматических неполноповоротных приводов дает возможность найти оптимальное решение для каждого отдельного случая. Ниже представлен обзор основных приводов компании Фестo с кратким описанием, некоторыми техническими характеристиками и областью использования.
Неполноповоротный привод, серия DFPD. Компактный четвертьоборотный привод одностороннего и двустороннего действия. Может использоваться как отдельный привод или быть частью комплексной автоматизированной системы вместе с запорной арматурой Festo для управления непрерывными процессами.
Подходит для управления шаровыми кранами, поворотными затворам или воздушными заслонками для применения в химической, фармацевтической, пищевой и коммунальной отраслях промышленности.
Привод в сочетании с блоком датчиков, пилотным распределителем или позиционером можно расширить до комплексной автоматизированной системы управления запорной арматурой. Компактная модульная конструкция рейка-шестерня позволяет устанавливать привод в ограниченном пространстве. Расположение монтажных отверстий соответствует стыковочной поверхности NAMUR VDI/VDE 3845.
Устройство соответствует директиве ATEX для работы во взрывоопасной атмосфере.
Корпус, крышка, монтажная поверхность и поршень отлиты из алюминия с покрытием. Вал — из высоколегированной нержавеющей стали или никелированной стали. Винты изготовляются из высоколегированной нержавеющей стали. Пружина производится из пружинной стали.
Подшипник из полиацетата (POM). Уплотнения из нитриловой резины (NBR).
Четвертьоборотный привод одностороннего и двустороннего действия (производитель Festo, серия DFPD)
Рабочая среда — фильтрованный сжатый воздух (в соответствии со стандартом ISO 8573). В большинстве своем для управления приводами используется чистый сжатый технический воздух или некоррозионный газ, который может подаваться под давлением от 1 до 8 бар. Носитель может быть смазанным или не смазанным. Он должен иметь точку росы до –20 градусов или по крайней мере на 10 градусов ниже температуры окружающей среды. Возможно использование сжатого воздуха с маслом, но в этом случае добавление масла прекращать нельзя.
Угол поворота 180 градусов (типоразмеры 40, 120, 240, 480). Стандартное исполнение рассчитано на температуру применения от -20 до +80 °С.
Неполноповоротный привод, серия DAPS. Четвертьоборотный привод компактной конструкции одностороннего и двустороннего действия. Используется для управления непрерывными процессами. Подходит для управления шаровыми кранами, поворотными затворами или воздушными заслонками.
Простой и надежный механизм с низким износом специально адаптированы к требованиям обрабатывающей промышленности. Вращающий момент передается через клино-рычажный механизм. Характеристики крутящего момента адаптированы к технологическим клапанам. Корпус привода одностороннего действия имеет вдвое меньший момент, чем привод двустороннего действия. Расположение монтажных отверстий соответствует стыковочной поверхности NAMUR.
Четвертьоборотный привод компактной конструкции одностороннего и двустороннего действия (производитель Festo, серия DАPS)
Корпус и крышка отлиты из алюминиевого сплава. Вал и внешние винты из нержавеющей стали. Уплотнения из нитриловой резины (NBR), фтористого каучука (FPM) и полиуретана (PUR).
Рабочая среда — фильтрованный сжатый воздух. Возможно использование сжатого воздуха с маслом, но в этом случае добавление масла прекращать нельзя.
Рабочая температура эксплуатации пневмоприводов находится в пределах от -20 до +80 °С. Максимально высокое кратковременное значение температуры — +150 °С.
Достоинства и недостатки
К преимуществам привода можно отнести простоту конструкции, легкость монтажа, быстродействие, надежность, возможность применения на опасных производственных объектах. Устройства дешевле электрических и электрогидравлических приводов. Они не станут источником перегрева и являются идеальным вариантом при работе с взрывопожароопасными средами.
У пневматического привода есть и слабые стороны. Из-за сжимаемости воздуха несколько снижена его способность сохранять положение шпиндельной арматуры. Из-за коррозии возможно «заедание». Применение пневмоприводов сужает существенный рост расхода воздуха при увеличении размеров арматуры.
