Управление пневмораспределителями. Типы и способы передачи сигнала

Для управления и перенаправления потока сжатого воздуха в пневматической системе, используются пневматические распределители. На них подаётся управляющий сигнал. Конструкция распределителя включает специальные управляющие отверстия. Подача сигнала на них изменяет положение заслонки.

По типу управлений распределители подразделяют:

• С односторонним управлением или моностабильный переключается за счёт подачи давления управления непосредственно на торец золотника или связанный с ним управляющий поршень. Возврат золотника в исходное положение осуществляется за счёт пружины. Обычно применяется механическая или пневматическая пружина. На рисунке ниже представлен 3/2-пневмораспределитель с пружинным и пневматическим возвратом.

Сигнал, приводящий распределители в движение, приходит только с одной стороны. Обратно они возвращаются автоматически при помощи пружины. Поэтому их называют распределителями с односторонним управлением или моностабильными.

• С двусторонним управлением или бистабильный получают управляющий сигнал с двух сторон и остаются в последнем занятом положении, пока не получат противоположный импульс. Если бистабильный 4/2, или 5/2 заменяет пара 3/2, то в результате свойство сигнала пропадает.

На рисунке ниже показано положение золотника в пневмораспределителе после подачи короткого импульса давления к отверстию управления “РВ”. Благодаря этому отверстие питания “Р” соединилось с рабочим отверстием “В”. Воздух под давлением из рабочего отверстия “А” сбрасывается через отверстие “ЕА”. Распределитель будет оставаться в этом рабочем положении, пока не получит противоположный управляющий сигнал.

Бистабильные распределители удерживаются в своих рабочих положениях благодаря трению. Из-за этого при их установке необходимо сохранять горизонтальное положение золотника. Особенно если эти распределители испытывают вибрационные воздействия.

• Ручное управление. Самый простой способ управления распределителями. Его правильнее называть “мускульное управление” из-за возможности активировать распределитель ногой (пневмопедаль). Оно реализуется с помощью кнопки, кнопки с фиксацией, тумблера, нажимного или поворотного рычага, скользящей втулки, педали и т.п. Управление с фиксацией означает, что при первом воздействии распределитель переключается и сохраняет эту позицию, даже если воздействие прекратилось (оператор убрал руку ногу или руку). Повторное воздействие возвращает распределитель в исходное положение. Распределители с мускульным управлением используются для запуска системы в работу, для подачи питания, переключения режимов, выполнения отдельных перемещений, например зажим детали перед обработкой. Даже при наличии другого способа управления почти все распределители получают ручное дублирование. Ручное дублирование необходимо для переключения при отладке, поиске неисправности, отсутствии питания.

Ниже представлены соответственно основные моно- и бистабильные устройства ручного управления.

• Механическое управление передаёт движение любого внешнего механизма в качестве сигнала для смены положения золотника или клапана. Например штоком цилиндра или деталью. Если это движение происходит по оси перемещения распределителя, то используется толкатель. На основе распределителей с управлением от толкателя часто реализуется распределитель с мускульным управлением - на толкатель воздействует кнопка, рычаг, педаль и т.п. Если внешний объект, тот же шток цилиндра, перемещается перпендикулярно перемещению распределителя, то на толкатель надевается рычаг с роликом.

К механическому управлению относят:

- пружинный возврат у распределителей с односторонним управлением;

- пружинное центрирование у 5/3-распределителей;

- управление бесконтактными пневматическими датчиками положения, расположенным на поршне цилиндра магнитом. Пневмодатчики являются нормально закрытыми 3/2 распределителями. При приближении к ним магнитного поля они переключаются и выдают на выходе сигнал давления.

В механизмы управления входят: толкатель, ролик, роликовый рычаг.

• Пневматическое управление. Довольно часто используется для управления исполнительными устройствами и для реализации логических функций. Пневмоуправление показывается сплошной или пунктирной линией слева от обозначения при одностороннем управлении и с обеих сторон при двустороннем управлении. Часто в линию встраивают белый треугольник вершиной к распределителю. Давление управления = давлению питания. Ниже представлена схема распределителей с пневмоуправлением 3/2 с односторонним и двусторонним ручным дублированием.

Пневматическое управление подразумевает поступление в управляющее отверстие распределителя сжатого воздуха. Он воздействует на золотник, связанный с ним поршень или запускает работу пилотного клапана. В нормальное положение золотник подаётся управляющим давлением с противоположной стороны или механической пружиной. В некоторых случаях используется совместный пружинный и пневматический возврат. Это обеспечивает более стабильные характеристики и повышенную надежность переключения.

• Электромагнитное управление. Самое распространённое на сегодня управление пневмораспределителями. Оно преобразует электрический сигнал в движение (т.е. к открытию или закрытию пневматического канала распределителя) с помощью специального металлического якоря. Он толкает золотник или заслонку клапана. В некоторых случаях такие системы управления имеют возможность ручного дублирования сигнала.

• Прямое управление – это способ передачи сигнала, когда усилие, приложенное к кнопке, ролику или толкателю вызывает движение золотника или клапана. У пневмораспределителей прямого управления отмечается высокая скорость переключения, независимость давления на входе и отсутствие жёстких требований к качеству сжатого воздуха. Они громоздки, особенно при большой пропускной способности.

• Непрямое (пилотное) управление. В таком управлении импульс от внешнего устройства поступает на специальный пилотный клапан. Клапан расположен в управляющем разъеме распределителя. При помощи сжатого воздуха он воздействует на золотник. Имеют небольшой размер катушек. Это обеспечивает низкое потребление мощности и меньший нагрев при длительных сигналах. При наличии в системе нескольких десятков распределителей пилотное управление существенно экономит на источнике электрического питания. Ручное дублирование, которое используется для переключения распределителя при отсутствии электропитания, у пилотных распределителей также меньше. Оно действует на небольшой пилотный клапан, а не на основной.

Способы применения различных пневмораспределителей

Купить пневмораспределители можно в интернет-магазине «Промышленная Автоматизация».

Оставить заявку или получить обратную связь вы можете написав нам на info@industriation.ru или позвонив по бесплатному номеру 8 800 550-72-52. Специалисты отдела продаж подберут оборудование, проконсультируют по возникшим вопросам и проконтролируют поставку.