Menu web

Tìm kiếm sản phẩm

Ngôn ngữ

Chia sẻ

Trang chủ / Tin tức / Tin tức trong ngành / How the Right Accessories and Gear Box Selection Improve Valve Actuation Reliability

How the Right Accessories and Gear Box Selection Improve Valve Actuation Reliability

Tại sao phụ kiện truyền động quyết định độ tin cậy lâu dài của van

Thiết bị truyền động khí nén hiếm khi hoạt động một mình. Một khi nó được bắt vít vào một van, hiệu suất thực sự của nó phụ thuộc vào một nhóm các bộ phận hỗ trợ chuyển đổi áp suất không khí đơn giản thành chuyển động được kiểm soát, lặp lại và được giám sát. Các kỹ sư bỏ qua các bộ phận hỗ trợ này thường nhìn thấy mô hình tương tự: một bộ truyền động kiểm tra tốt trên bàn thử nghiệm nhưng lại không hiệu chỉnh, dính dưới áp suất hiện trường hoặc không báo cáo chính xác vị trí của nó sau khi được lắp đặt trên đường dây trực tiếp.

các phụ kiện cho thiết bị truyền động khí nén hệ thống là thứ biến xi lanh bật tắt cơ bản thành một bộ phận điều khiển được trang bị đầy đủ. Điều này bao gồm các thiết bị phản hồi vị trí, các bộ phận chuẩn bị không khí, các liên kết cơ học và phần cứng truyền mô-men xoắn như hộp số. Mỗi phụ kiện giải quyết một điểm yếu cụ thể trong chuỗi hoạt động và việc chọn sai phụ kiện hoặc bỏ qua hoàn toàn sẽ có xu hướng xuất hiện sau đó dưới dạng thời gian ngừng hoạt động ngoài kế hoạch chứ không phải là lỗi ngay lập tức.

Accessories for pneumatic actuator assembly

Ghi chú hiện trường: Phần lớn các cuộc gọi của dịch vụ tự động hóa van không phải liên quan đến thân thiết bị truyền động mà là do phụ kiện không khớp, tỷ số truyền không chính xác hoặc bộ lắp chưa bao giờ được xác minh về dung sai của thân van.

Danh mục phụ kiện cốt lõi và giải quyết vấn đề mỗi loại phụ kiện

Trước khi chọn hộp số hoặc thiết bị phản hồi, việc phân biệt các phụ kiện theo vấn đề mà chúng cần giải quyết sẽ giúp ích. Dưới đây là bảng phân tích hoạt động được các nhóm tự động hóa sử dụng trong quá trình xem xét thông số kỹ thuật.

Loại phụ kiện Chức năng chính Thất bại điển hình nếu bị bỏ qua
Hộp chuyển đổi giới hạn Báo cáo vị trí mở hoặc đóng bằng điện Không có xác nhận từ xa về trạng thái van
định vị Giữ bộ truyền động ở vị trí cân xứng, giữa hành trình Thiết bị truyền động chỉ đạt được trạng thái mở hoàn toàn hoặc đóng hoàn toàn
Van điện từ Hướng luồng không khí tới bộ truyền động chuyển số theo lệnh Không có kích hoạt kích hoạt tự động hoặc từ xa
Bộ điều chỉnh bộ lọc không khí Làm sạch và ổn định áp suất không khí cung cấp Tốc độ hành trình thất thường, phớt bị nhiễm bẩn
Bộ lắp đặt Căn chỉnh trục truyền động với thân van một cách chính xác Liên kết trục, mòn phốt sớm
Lò xo truyền động Đưa bộ truyền động về vị trí an toàn khi mất không khí Van vẫn ở vị trí cuối cùng khi mất điện hoặc không khí
Thiết bị truyền động cáp Chuyển chuyển động thông qua hoạt động linh hoạt đến các van từ xa hoặc khó tiếp cận Không thể kích hoạt khi không thể lắp đặt khớp nối cứng

Các loại thiết bị truyền động chuyển mạch được sử dụng để phản hồi vị trí

Các loại thiết bị truyền động chuyển mạch thường rơi vào ba loại hoạt động và sự lựa chọn ảnh hưởng đến cả độ chính xác và độ bền lâu dài:

  • Công tắc đòn bẩy cơ học, đơn giản và chi phí thấp nhưng bị mòn khi đạp xe nhiều lần
  • Công tắc lân cận cảm ứng, không có tiếp xúc vật lý và phù hợp với các vị trí có chu kỳ cao hoặc nguy hiểm
  • Công tắc sậy từ, nhỏ gọn và thường được sử dụng bên trong các hộp công tắc nhỏ gọn kín

các actuator spring deserves separate attention because it is the component responsible for fail-safe behavior. In spring-return actuators, the spring must be sized so that its stored force alone can drive the valve to the safe position even under maximum expected line pressure, without relying on any external air supply.

Hiểu vai trò của hộp số trong hệ thống van dẫn động

A hộp số là liên kết cơ học được đặt giữa đầu ra của bộ truyền động và thân van bất cứ khi nào chỉ riêng bộ truyền động không thể cung cấp đủ mô-men xoắn hoặc bất cứ khi nào van yêu cầu nhiều vòng thay vì hành trình một phần tư vòng đơn giản. Thay vì bản thân bộ truyền động quá khổ, làm tăng mức tiêu thụ không khí và dấu chân vật lý, hộp số sẽ nhân mô-men xoắn thông qua cơ chế giảm tốc trong khi vẫn giữ cho bộ truyền động nhỏ gọn.

cácre are two broad families used across valve automation:

Gia đình hộp số Chuyển động của van Các loại van thông dụng
Hộp số nhiều vòng Vòng quay liên tục, nhiều vòng quay Van cổng, van cầu, van gốc tuyến tính lớn
Hộp số quay một phần tư xoay 90 độ Van bi, van bướm, van cắm

Việc lựa chọn giữa hai điều này hoàn toàn được quyết định bởi cách thức hoạt động của van chứ không phải theo sở thích. Một van cổng yêu cầu bốn mươi vòng quay đầy đủ để chuyển từ đóng sang mở không thể được tự động hóa bằng cơ chế quay một phần tư và điều ngược lại cũng đúng.

Hộp số nhiều vòng: Xử lý các van mô-men xoắn cao, vòng quay cao

Multi turn gear box unit

A hộp số nhiều vòng được chế tạo xung quanh giai đoạn giảm tốc trục vít và bánh xe hoặc hành tinh cho phép bộ truyền động thực hiện hàng chục vòng quay trục trong khi vẫn giữ tốc độ đầu vào và mô-men xoắn trong giới hạn định mức của bộ truyền động. Các đơn vị này phổ biến trên các van cổng và van cầu lớn, trong đó hành trình của thân van được đo bằng số vòng quay hoàn toàn thay vì độ.

Điểm đặc điểm kỹ thuật điển hình

  • Tỷ lệ giảm thường dao động từ khoảng 6:1 đến 100:1 tùy theo nhu cầu mô-men xoắn của van
  • Xếp hạng mô-men xoắn đầu ra thay đổi theo kích thước van, thường lên tới vài nghìn newton trên các van cổng lớn
  • Cần gạt ly hợp cho phép ghi đè thủ công mà không cần ngắt kết nối bộ truyền động
  • Bu lông dừng cơ học để đặt giới hạn đóng và mở chính xác độc lập với bộ truyền động

Do các van quay nhiều chiều thường có kích thước lớn và nằm ở đường áp suất cao nên hộp số cũng đóng vai trò như một bộ đệm an toàn. Nếu bộ truyền động được kết nối trực tiếp với trục mô-men xoắn cao mà không giảm tốc độ, độ chính xác khi dừng sẽ bị ảnh hưởng và độ mòn của ren trục sẽ tăng lên.

Hộp số quay một phần tư: Điều khiển chính xác cho van 90 độ

Quarter turn gear box unit

A hộp số quay một phần tư sử dụng cơ cấu bánh răng trục vít hoặc bánh răng côn để chuyển chuyển động quay của bộ truyền động thành hành trình trục chính xác 90 độ, với các điểm dừng cơ học có thể điều chỉnh ở cả hai đầu hành trình. Đây là giao diện tiêu chuẩn cho van bi và van bướm, trong đó nhu cầu mô-men xoắn có thể tăng đột biến khi bắt đầu và kết thúc hành trình giống như đĩa hoặc ghế bi.

Nơi một đơn vị quay vòng một phần tư tăng thêm giá trị

tình trạng Lợi ích của việc thêm hộp số
Van bướm mô-men xoắn chỗ ngồi cao Giảm kích thước thiết bị truyền động cần thiết trong khi vẫn đạt mô-men xoắn cực đại
Cần ghi đè thủ công Tùy chọn tay quay cho phép vận hành mà không cần cung cấp không khí
Định vị điểm dừng chính xác Các điểm dừng có thể điều chỉnh ngăn ngừa hư hỏng ghế khi di chuyển quá mức

Thiết kế bánh răng trục vít tự khóa đặc biệt hữu ích trong loại này, vì bản thân cơ cấu giảm tốc chống lại sự dẫn động ngược từ áp suất đường dây, giữ vị trí van ngay cả khi mất áp suất không khí của bộ truyền động, bên cạnh bất kỳ hành động an toàn nào mà lò xo bộ truyền động cung cấp.

Lựa chọn giữa các loại hộp số: So sánh thực tế

các decision is rarely close once the valve type is known, but the supporting specifications still need to be checked carefully during procurement.

Yếu tố Hộp số đa vòng quay Hộp số quay quý
Chuyển động đầu ra Nhiều vòng quay đầy đủ đột quỵ 90 độ
Phạm vi tỷ lệ chung 6:1 đến 100:1 10:1 đến 60:1
Tiêu chuẩn lắp đặt Mặt bích với đế truyền động và nắp van Mẫu ISO 5211 cho bộ truyền động và đầu van hoạt động
Ghi đè thủ công Cần nhả ly hợp hoặc tay quay Tay quay với tùy chọn giảm ly hợp
Phù hợp với van điển hình Cổng, quả cầu, van tuyến tính lớn Van bi, van bướm, van cắm

Chuỗi truyền động khớp với nhau như thế nào

các diagram below shows how accessories and gear box selection sit inside a complete actuated valve assembly, from air supply through to final valve motion.

Cung cấp không khí Bộ điều chỉnh bộ lọc Van điện từ Kiểm soát hướng Thiết bị truyền động khí nén Với lò xo truyền động Hộp số Lượt nhiều hoặc một phần tư Van Hộp chuyển đổi giới hạn

Chuẩn bị không khí và điều khiển hướng nằm ở thượng nguồn, bộ truyền động và lò xo của nó cung cấp chuyển động thô và hành vi không an toàn, hộp số điều chỉnh mô-men xoắn và kiểu quay, đồng thời van nhận chuyển động được hiệu chỉnh, bảo vệ. Hộp chuyển đổi giới hạn, được gắn trên bộ truyền động, báo cáo vị trí trở lại hệ thống điều khiển trong suốt chu trình.

Thực hành bảo trì giúp kéo dài tuổi thọ hộp số và phụ kiện

Hộp số và phụ kiện là các bộ phận cơ khí, và giống như bất kỳ bộ phận cơ khí nào, chúng phản ứng tốt với sự chú ý theo lịch trình và khó bị bỏ qua cho đến khi hỏng hóc.

  1. Kiểm tra tình trạng chất bôi trơn hộp số theo các khoảng thời gian phù hợp với chu kỳ làm việc, thường là sáu đến mười hai tháng một lần trong các ứng dụng dịch vụ liên tục
  2. Kiểm tra độ lỏng của các bu lông chặn cơ học sau một trăm chu kỳ vận hành đầu tiên sau khi lắp đặt, vì việc ổn định ban đầu là phổ biến
  3. Xác minh căn chỉnh công tắc giới hạn bất cứ khi nào điểm dừng di chuyển của hộp số được điều chỉnh lại
  4. Xác nhận các bộ phận điều chỉnh bộ lọc được thay thế trước khi sự tích tụ áp suất chênh lệch ảnh hưởng đến tốc độ hành trình của bộ truyền động
  5. Xoay vòng ghi đè bằng tay theo định kỳ ngay cả khi không sử dụng thường xuyên, để tránh bị kẹt do không hoạt động trong thời gian dài

Hướng dẫn thực hành: Vans that cycle less than once a month benefit from a documented quarterly manual exercise routine, since infrequent movement is one of the leading causes of gearbox and seat sticking in field-installed systems.

Kiểm tra lắp đặt và tương thích trước khi cài đặt

Việc lắp đặt không khớp là một trong những nguyên nhân có thể phòng ngừa được gây ra các sự cố về phụ kiện và hộp số. Trước khi lắp đặt, những điều sau đây phải được xác nhận dựa trên tài liệu riêng của van thay vì chỉ giả định từ phía bộ truyền động.

Kiểm tra mục Tại sao nó quan trọng
Mẫu mặt bích lắp Đảm bảo vòng tròn bu lông và lỗ dẫn hướng khớp với đầu van hoạt động
Loại khớp nối thân Xác nhận thân tăng hoặc không tăng được điều chỉnh chính xác
Biên độ đánh giá mô-men xoắn Để khoảng trống phía trên giá trị ly khai và mô-men xoắn đang chạy
Phạm vi nhiệt độ môi trường xung quanh Xác nhận chất bôi trơn và vật liệu bịt kín phù hợp với điều kiện tại chỗ
Đánh giá bảo vệ xâm nhập Phù hợp với việc niêm phong vỏ bọc với các khu vực ngoài trời, rửa trôi hoặc nguy hiểm

Việc bố trí bộ truyền động cáp, nếu được sử dụng, sẽ bổ sung thêm một biện pháp kiểm tra: đường đi và bán kính uốn cong của đường chạy cáp phải được xác minh sao cho tổn thất do ma sát không tiêu tốn biên độ mô-men xoắn dành cho chính van.

Câu hỏi thường gặp

Câu hỏi 1: Làm cách nào để biết van của tôi cần hộp số nhiều vòng hay hộp số một phần tư?

các valve's own stem motion decides this. If the stem travels through many full rotations to open or close, such as on a gate or globe valve, a multi turn gear box is required. If the valve disc or ball rotates only 90 degrees, a quarter turn gear box is the correct match.

Câu hỏi 2: Hộp số có thể thay thế nhu cầu về bộ truyền động có kích thước phù hợp không?

Không. Hộp số nhân mô-men xoắn và điều chỉnh kiểu quay, nhưng bản thân nó không tạo ra lực bổ sung. Bộ truyền động vẫn cần phải có kích thước sao cho khi được nhân với tỷ số hộp số, nó sẽ vượt quá mô-men xoắn và mô-men xoắn chạy của van với biên độ thích hợp.

Câu hỏi 3: Những phụ kiện nào được coi là thiết yếu hơn là tùy chọn?

Bộ điều chỉnh bộ lọc không khí và bộ lắp đặt thường được coi là cần thiết đối với bất kỳ hệ thống lắp đặt khí nén nào, vì chúng ảnh hưởng trực tiếp đến tuổi thọ của bộ truyền động và sự căn chỉnh trục. Các hộp công tắc giới hạn và bộ định vị được thêm vào dựa trên việc quy trình có yêu cầu phản hồi vị trí hoặc điều khiển tỷ lệ hay không.

Q4: Bao lâu thì nên kiểm tra dầu bôi trơn hộp số?

Điểm khởi đầu chung là sáu đến mười hai tháng một lần đối với các van hoạt động liên tục, mặc dù các vị trí có nhiều bụi, độ ẩm hoặc nhiệt độ khắc nghiệt thường rút ngắn khoảng thời gian này dựa trên tình trạng bôi trơn được quan sát.

Câu hỏi 5: Lò xo truyền động có loại bỏ nhu cầu về nguồn điện dự phòng không?

Lò xo truyền động cung cấp chuyển động an toàn cơ học khi mất nguồn cung cấp không khí, bao gồm một chế độ hỏng hóc phổ biến. Nó không thay thế thiết bị đo hoặc nguồn điện dự phòng điều khiển, vì phản hồi vị trí và tín hiệu điều khiển vẫn phụ thuộc vào nguồn điện.

Bài trước How Proper Valve Actuator Sizing Prevents Costly Field Failures

Sản phẩm liên quan

Thể loại
Bài viết gần đây
Liên hệ với US
Liên hệ với chúng tôi
Định hình tương lai của sản phẩm với chúng tôi!