Пневмопривод

Пневматические приводы предназначены для установки на запорную и регулирующую трубную арматуру. Используя энергию сжатого воздуха можно создавать значительные усилия для изменения положения рабочего элемента арматуры. Давление в пневмосистеме можно передавать на большие расстояния (до 1 км), благодаря чему, управление пневмоприводом можно осуществлять дистанционно с пульта оператора. Скорость открывания и закрывания запорной арматуры, а также изменение положение рабочего органа регулирующей арматуры можно регулировать, уменьшая или увеличивая давление газа в пневмосистеме.

Используя пневмопривод одностороннего действия вместе с нормально закрытым клапаном, дает возможность снизить негативное воздействие гидроудара. При резком повышении давления, запирающий элемент клапана, поджимаемый пружиной, приоткрывается, и избыточное давление сбрасывается в трубопровод за запирающей арматурой.

Устройство и принцип действия пневмоприводов

Пневмопривод относится к типу поршневых приводов. Сжатый газ заполняет пневмокамеру и приводит в движение поршень. Поступательное движение поршня может использоваться непосредственно или преобразовываться во вращательное.

Виды пневмопривода

Различаются следующие виды пневмопривода:

Одностороннего действия;
Двустороннего действия;
С вращательным движением выходного вала;
Лопастные;
Сильфонные;
Мембранные.

Пневматические приводы одностороннего действия совершают прямой ход при подаче газа в цилиндр. Обратный ход происходит под действием пружины, которая взводится при прямом ходе поршня. Преимуществом такой конструкции является то, что привод может срабатывать при отсутствии давления в пневмосистеме, под воздействием пружины. Из недостатков можно отметить большие габариты. Для создания необходимого усилия требуется большая жесткость пружины. С целью уменьшения габаритов привода, применяются наборы из тарельчатых пружин. Односторонние приводы устанавливаются на отсечную арматуру.

В двустороннем пневмоприводе цилиндр разделен поршнем на камеры прямого и обратного хода. Исходя из потребности, сжатым газом заполняется та или иная камера. Преимуществами такого привода является простота конструкции и обслуживания. При повышенных требованиях к оборудованию, пневмопривод имеет специальные фиксаторы положения, чтобы в случае аварийного сброса давления в пневмосистеме, не произошло несанкционированное переключение трубной арматуры.

Для регулирующей арматуры могут применяться пневмоприводы, в которых поступательное движение штока поршня преобразуется во вращательное движение выходного вала. Чаще всего для этого используется реечно-зубчатый или кривошипно-шатунный механизм. В редких случаях возможно применение винтового преобразователя движения.

В лопастных пневмоприводах цилиндрическая камера разделена по плоскости диаметра одной или двумя плоскими лопастями. В однолопастной конструкции выходной вал совершает поворот почти на 180 градусов. Двухлопастной пнемопривод совершает поворот на 90 градусов, но усилие поворота у него в два раза больше. К недостатку лопастного привода можно отнести то, что необходима надежная герметизация щелевого зазора между выходным валом и корпусом цилиндра.

В сильфонном пневмоприводе функции цилиндра и поршня выполняет сильфон. При заполнении газом сильфон удлиняется за счет гофрированного корпуса. При сбросе внутреннего давления сильфон возвращается в исходное положение. Иногда конструкция снабжается дополнительными пружинами. Ввиду того, что сильфонный привод имеет малый ход и слабое усилие, он используется в качестве управляющего элемента. Главным недостатком сильфонного привода является ремонтонепригодность и ограниченный ресурс использования. В случае выхода из строя, заменяется сразу весь узел.

Мембранный пневмопривод работает аналогично сильфонному. При подаче газа мембрана выгибается и передает движение через опорный диск на рабочий шток. Мембранный пневмопривод может применяться как для регулирующей, так и для запорной арматуры.