Ключевые качества высокопроизводительных пневматических клапанов

Сжатый воздух — необходимый источник энергии во всей промышленности. Приводя актуаторы и захватные устройства, сжатый воздух питает автоматизацию любого вида. Он отвечает за сборку, транспорт, дозирование и упаковочные операции в электронике, пищевая и напитках, производстве медицинских устройств и других.

Сжатый воздух, известный как пневматическая мощность, распределяется и доставляется через клапаны и трубопроводы для управления цилиндрами, доставляющими движение. Когда приходит время провести промышленный ремонт станков, пневматические компоненты — одни из первых для замены. Выбор этих замен часто является вызовом: существует множество производителей и трудно знать, что искать. Вот наш совет.

Основы пневматических клапанов

Клапаны приходят во множестве типов, но наиболее часто используемый в пневматических приложениях — направляющий спулевой клапан (directional spool valve). Он состоит из цилиндра с ступенчатыми диаметрами, скользящего осево в ступице. Ступица проходит через центр корпуса, содержащего множество портов. Воздух подается на один или несколько из этих портов, и позиция спуля определяет, через какой порт он выйдет.

Герметизация между спулем и ступицей достигается либо механической обработкой обоих к очень точным допускам, либо установкой уплотняющего элемента на периферию больших или возвышенных диаметров на спуле.

Хотя вручную управляемые клапаны могут использоваться в некоторых ситуациях, большинство клапанов в промышленных машинах управляются соленоидами. В них соленоид реагирует на сигналы, выдаваемые ПЛК. Некоторые клапаны могут иметь два соленоида (по одному на каждом конце спуля) для обеспечения точного движения и возможности остановки на полпути между крайними положениями хода.

Соленоидные клапаны либо прямого действия, где катушка двигает спуль, либо пилотно-управляемые. В пилотно-управляемом клапане соленоид позволяет воздуху течь способом, двигающим спуль. Пилотно-управляемые клапаны часто меньше и более экономичны.

Соображения для выбора

Лучший клапан для приложения — тот, который наиболее точно соответствует требованиям. Первые моменты для рассмотрения:

1. Что контролирует клапан?

Некоторым механизмам нужно только одиночное движение с немедленным возвратом, в то время как другие нужно двигаться и оставаться в этой позиции. Другим может потребоваться средняя позиция. Безопасность должна быть главным соображением: если питание клапана отключено, должно ли движение продолжаться или останавливаться?

2. Какой расход нужен?

Расход выражается в кубических футах в минуту (CFM) или как объемный коэффициент (Cv). Диаметр портов на корпусе клапана играет большую роль в достигнутом расходе.

Получение правильного расхода ключево для достижения ускорения и скорости, которые цилиндру нужны в приложении. Альтернатива расчету требуемого расхода через клапан — обсудить требования со специалистом по клапанам.

3. Как он будет управляться?

Большинство клапанов, встречаемых при промышленном ремонте станков, будут соленоидно-управляемыми с сигналами от ПЛК. (Двухсоленоидный клапан нуждается в двух линиях ПЛК.) Приложения, критичные для безопасности, требуют специального рассмотрения.

Установка тесно связана с методом управления. Обычно промышленные пневматические клапаны либо автономные (в линию или с суббазой), либо объединенные в коллектор (манифолд).

Качества хорошего пневматического клапана

1. Конфигурация

Количество портов — главный момент для рассмотрения. Направляющие спулевые клапаны приходят с двумя, тремя или пятью портами. Также определите, должен ли клапан быть нормально открытым или нормально закрытым.

2. Актуация

Промышленные клапаны обычно соленоидно-оперируемые. Клапаны прямого действия все еще используются, но большинство приложений перешло на пилотную актуацию. Некоторые вручную управляемые клапаны используются для ограждений, поворотных столов и подобных устройств.

3. Материал

Корпуса клапанов могут быть либо металлическими, либо пластиковыми. Нержавеющая сталь, латунь и алюминий — распространенные металлические выборы, в то время как PEEK и PPS — пластики по выбору. Спули обычно либо алюминиевые, либо нержавеющие.

4. Герметизация

Все направляющие спулевые клапаны будут слегка течь, если не указаны как пузырчато-герметичные (bubble-tight). Кольца «O» или другие эластомерные уплотнения на спуле обычно служат 10–20 миллионов циклов, но могут быть повреждены при движении через отверстия портов. Альтернатива — где ступица и земли спуля точно отшлифованы и отшлифованы для экстремально тесного зазора. Такие клапаны (где корпус и спуль оба металла) могут служить гораздо дольше.

Рассмотрение функции и срока службы

Будь то замена клапана как часть промышленного ремонта станка или проектирование и строительство нового оборудования, лучший клапан — тот, который подогнан к приложению. Расход, размеры портов и количество портов — ключевые соображения для оптимальной производительности. Где срок службы важен, ищите спули клапанов с зашлифованными компонентами (обычно называемые конструкцией «спуль и втулка») вместо уплотнений.

Обратитесь в JH Foster за советом по пневматическим клапанам

JH Foster специализируется на промышленном оборудовании всех типов, и наши эксперты имеют глубокое понимание сжатого воздуха и пневматических систем. Будь вы ремонтируете, модернизируете или строите новое, они могут советовать лучшие клапаны для вашего пневматического оборудования и машин. Свяжитесь с нами, чтобы начать этот разговор.