اصل کار محرک شیر: برقی و پنوماتیکی

1. محرک سوپاپ چه کاری انجام می دهد

محرک سوپاپ درایو برقی است که به طور خودکار یک سوپاپ را باز، بسته یا مدوله می کند. این انرژی الکتریکی، پنوماتیکی یا هیدرولیکی را به حرکت خطی یا چرخشی مورد نیاز شیر تبدیل می کند و پل بین فرآیند و سیستم کنترل است. عملگرها عملکرد از راه دور، خاموش شدن سریع اضطراری، دریچه گاز دقیق و نیروگاه های بدون مراقبت را فعال می کنند. رابط های نصب استاندارد شده اند:ISO 5210اتصال چند{0}}محرک به دروازه، گلوب و سایر دریچه‌های بالارونده-را پوشش می‌دهد، در حالی کهISO 5211محرک‌های بخش-چرخش (یک چهارم-پیچ) برای دریچه‌های توپی، پروانه‌ای و پلاگین را پوشش می‌دهد. انتخاب فناوری بستگی به ابزارهای موجود، گشتاور مورد نیاز، سرعت، خرابی{3}}رفتار ایمن و محیط دارد.

2. محرک چندگانه الکتریک-: اصل کار

محرک برقی چند دور -در اطراف یک قطار دنده موتوری-با چهار عملکرد یکپارچه ساخته شده است:

کاهش سرعت:سرعت موتور از طریق دو مرحله کاهش - یک مرحله دنده سیاره ای اولیه و یک مرحله چرخ دنده کرم ثانویه-به غلاف محرک خروجی منتقل می شود. آستین خروجی مهره میل سوپاپ را درگیر می کند تا میل را با سرعت و گشتاور کنترل شده بالا یا پایین بیاورد.

حفاظت از اضافه بار گشتاور:چرخ دنده حلزونی مرکزی به صورت محوری توسط مجموعه ای از فنرهای از پیش کشیده- نگه داشته می شود. هنگامی که گشتاور خروجی از نقطه تنظیم{2}} فنر فراتر رود (مثلاً هنگامی که سوپاپ روی یک جسم خارجی قرار می گیرد یا صندلی آسیب دیده است)، چرخ دنده حلزونی به صورت محوری جابجا می شود. این جابه‌جایی سوئیچ گشتاور را فعال می‌کند، که قدرت موتور را قطع می‌کند و زنگ هشدار را به صدا در می‌آورد و از محرک و سوپاپ در برابر آسیب‌های بیش از-گشتاور محافظت می‌کند.

کنترل موقعیت و سفر:محفظه سوئیچ/سیگنال مهر و موم شده روی گیربکس نشان دهنده موقعیت محلی یا از راه دور است، محدوده حرکت سوپاپ را محدود می کند (سوئیچ های محدود در حالت باز و بسته)، و از قفل الکتریکی با سیستم کنترل پشتیبانی می کند.

لغو دستی با اولویت موتور:آستین خروجی در حین کارکرد موتور به چرخ دنده حلزونی و در حالت دستی به چرخ دستی متصل می شود که توسط یک اهرم کنترل خارجی سوئیچ می شود. با فشار دادن اهرم، درایو موتور قطع می شود و چرخ دستی درگیر می شود. وقتی موتور دوباره راه اندازی می شود، کوپلینگ به طور خودکار به محرک موتور باز می گردد - چرخ دستی هرگز نمی تواند با موتور در حال کار مبارزه کند. از آنجایی که چرخ دستی مستقیماً به آستین خروجی متصل می شود، حتی اگر چرخ دنده های داخلی از کار بیفتند، عملکرد دستی معمولی ممکن است.

3. محرک پنوماتیک: اصل کار

محرک‌های پنوماتیکی فشار هوای فشرده-را به حرکت چرخشی یا خطی تبدیل می‌کنند و سریع‌ترین و مقرون به صرفه‌ترین انتخاب برای شیرهای چرخشی یک چهارم-در سرویس کارخانه هستند.

قفسه-و-پینیون:دو پیستون مخالف، قفسه ای را حرکت می دهند که چرخ دنده مرکزی پینیون را به حرکت در می آورد و چرخش 90 درجه ای ایجاد می کند. واحدهای دوگانه-از هوا برای باز و بسته شدن استفاده می‌کنند. هنگامی که هوا تخلیه می‌شود، واحدهای برگشتی{3}}با نیروی فنر بسته می‌شوند (یا باز می‌شوند) که موقعیت ایمن معینی از شکست را فراهم می‌کند.

اسکاچ-یوغ:یک میله پیستون مکانیزم یوغی را به حرکت در می‌آورد که حرکت خطی را به حرکت چرخشی با گشتاور بالا در انتهای حرکت تبدیل می‌کند - ایده‌آل برای دریچه‌های پروانه‌ای و توپی بزرگ که گشتاور نشیمنگاه نزدیک به موقعیت بسته به اوج می‌رسد.

لوازم جانبی:دریچه های برقی منبع هوا را تغییر می دهند، پوزیشنرها (الکترو{0}}پنوماتیک) موقعیت های میانی را برای مدولاسیون کنترل می کنند، و جعبه های سوئیچ را محدود می کنند و سیگنال های باز/بسته را برمی گرداند. منبع هوای معمولی کارخانه 0.4-0.8 مگاپاسکال است، با منبع تمیز، خشک، روغن کاری شده یا بدون روغن کاری که مشخص شده است.

4. محرک های هیدرولیک و الکترو{1}

محرک های هیدرولیک از روغن تحت فشار برای تولید نیروی رانش یا گشتاور بسیار بالا در یک پوشش فشرده استفاده می کنند. آنها مناسب-دریچه‌های فشار بالا و دریچه‌های گلوب، سیستم‌های خاموش کردن اضطراری و کاربردهای زیر دریا یا قطر بزرگ-که نیروی پنوماتیک کافی نیست و درایوهای الکتریکی غیرعملی هستند. واحدهای الکترو{4}}هیدرولیک دارای یک موتور کوچک-مجموعه پمپ هستند بنابراین فقط به منبع برق نیاز دارند. از آنجایی که روغن تقریباً تراکم‌ناپذیر است، محرک‌های هیدرولیک می‌توانند بدون انرژی مداوم موقعیت خود را حفظ کنند و بسیار سریع پاسخ دهند، اما نیاز به یک واحد قدرت هیدرولیک، لوله‌کشی و مدیریت نشت دارند.

5. چگونه یک محرک را به درستی انتخاب کنیم

6. باورهای غلط رایج

"محرک بزرگتر همیشه ایمن تر است."محرک های بزرگ می توانند-به میل سوپاپ، یوغ و نشیمنگاه فشار بیاورند. اندازه بر اساس گشتاور محاسبه شده با حاشیه، نه بر اساس اندازه لوله.

چرخ دستی می تواند در هر زمان موتور را تحت تأثیر قرار دهد.در طراحی‌های اولویت‌دار موتور، موتور به‌طور خودکار دوباره-در هنگام راه‌اندازی درگیر می‌شود. فشار دادن چرخ دستی به موتور در حال کار به کلاچ آسیب می رساند - از قوانین عملکرد سازنده پیروی کنید.

کلیدهای گشتاور فقط برای اضافه بار هستند.آنها همچنین نشستن را تأیید می کنند: هنگامی که به درستی تنظیم شود، سوئیچ گشتاور درایو را در گشتاور نشیمنگاه متوقف می کند و از زیر-نشتت (نشتی) و بیش از-نشیمن (آسیب) جلوگیری می کند.

پنوماتیک همیشه ارزان تر است.برای روشن/خاموش ساده درست است، اما تعدیل کنترل با پوزیشنرها، آماده سازی هوا و خطوط هوایی طولانی می تواند برق را در طول چرخه عمر اقتصادی تر کند.

"همه محرک های الکتریکی چند-چرخش هستند."محرک‌های الکتریکی قسمت-چرخش (یک چهارم-پیچ) برای شیرهای توپی و پروانه‌ای معمول هستند. کاهش متفاوت است اما اصول کنترل یکسان است.

سوالات متداول

Q1. تفاوت بین عملگرهای چند-چرخشی و قسمتی{2}} چیست؟

محرک‌های چند چرخشی (بر اساس ISO 5210) بسیاری از چرخش‌های ساقه را برای راه‌اندازی دریچه‌های ساقه بالارونده مانند دریچه‌های دروازه و گلوب ارائه می‌کنند. عملگرهای چرخشی بخش (بر اساس ISO 5211) چرخش 90 درجه را برای شیرهای توپی، پروانه ای و پلاگین ارائه می دهند. انتخاب خانواده نامناسب با آداپتورها به تنهایی اصلاح نمی شود - گشتاور درایو و هندسه نصب متفاوت است.

Q2. حفاظت از اضافه بار گشتاور در یک محرک الکتریکی چگونه کار می کند؟

هنگامی که گشتاور خروجی از نقطه تنظیم شده- فنر تجاوز می کند، یک چرخ دنده حلزونی-به صورت محوری جابجا می شود. جابجایی یک سوئیچ گشتاور را خاموش می کند که موتور را متوقف می کند و یک زنگ هشدار می دهد. تنظیم فنر قابل تنظیم است و باید روی حداکثر گشتاور ساقه مجاز سازنده سوپاپ تنظیم شود.

Q3. چرا هنگام روشن شدن موتور، چرخ دستی جدا می شود؟

این طراحی موتور -اولویت (کلاچ) است: کوپلینگ بین چرخ دستی و آستین خروجی فنر-به سمت محرک موتور قرار می‌گیرد. هنگامی که موتور شروع به کار می کند، کوپلینگ به طور خودکار مجدداً-درایو موتور را درگیر می کند، بنابراین چرخ دستی هرگز نمی تواند با یا در مقابل موتور در حال حرکت - بچرخد و از اپراتور و گیربکس محافظت می کند.

Q4. محرک‌های پنوماتیکی چه شکستی-رفتار ایمن می‌توانند ارائه دهند؟

طرح‌های برگشت فنری-وضعیت خرابی مشخصی را در مورد خرابی هوا ارائه می‌دهند: بسته-بسته (فنر دریچه را می‌بندد) یا باز- بسته به آرایش فنر. طرح‌های مضاعف در هنگام خرابی هوا در موقعیت خود قفل می‌شوند، مگر اینکه یک انباشته یا شیر قفل- اضافی تعبیه شده باشد. رفتار مورد نیاز باید توسط تجزیه و تحلیل ایمنی فرآیند تعریف شود.

Q5. هنگام اندازه گیری یک محرک از چه حاشیه گشتاوری استفاده کنم؟

عملکرد صنعت حداقل 1.5× حداکثر گشتاور مورد نیاز است، از جمله اصطکاک بسته‌بندی، فشار دیفرانسیل-نیروی نشیمنگاه فشار و ضریب ایمنی برای فرسودگی صندلی در طول عمر شیر. برای خدمات ابزاری{3}ایمنی، حاشیه‌های 2× یا بیشتر به اضافه تأیید گشتاور دوره‌ای رایج است.

Q6. چه استانداردهای نصب برای محرک های شیر اعمال می شود؟

ISO 5210 (چند-چرخش) و ISO 5211 (قسمت-چرخش) ابعاد فلنج، جزئیات درایو و کلاس‌های گشتاور بین محرک و شیر را تعیین می‌کنند. الزامات یکپارچگی اضافی برای محرک‌های دریچه‌های ایمنی-صنعت بحرانی نفت-در ISO 12490 و کلاس‌های عملکرد برای محرک‌های شیر صنعتی در سری EN 15714 ارائه شده است.