Привод неполноповоротный Festo DFPD-40-RP-90-RS30-F04, арт. 8047635, пневматический, односторонний, 90°, с пружинным возвратом

Описание

Festo DFPD-40-RP-90-RS30-F04, артикул 8047635 — пневматический неполноповоротный привод серии DFPD одностороннего действия, предназначенный для автоматизации шаровых кранов, дисковых поворотных затворов, заслонок и другой четвертьоборотной промышленной арматуры. Модель имеет типоразмер 40, угол поворота 90° и встроенный пружинный возврат.

Поворотный пневмопривод выполнен по реечно-шестеренной схеме зубчатая рейка — шестерня (rack and pinion). При подаче сжатого воздуха поршни перемещаются и одновременно сжимают возвратные пружины. После отключения подачи воздуха и сброса давления энергия пружин возвращает выходной вал в заданное безопасное положение.

Для установки на запорную арматуру предусмотрен фланец F04 по ISO 5211. Управляющий электромагнитный пневмораспределитель устанавливается через стандартный интерфейс NAMUR VDI/VDE 3845, а для позиционера или датчика положения предусмотрено присоединение VDI/VDE 3845 размера AA1.

DFPD-40-RP-90-RS30-F04 применяется как пневмопривод для шарового крана, привод для дискового затвора, поворотный пневматический привод и четвертьоборотный привод с пружинным возвратом. Односторонняя конструкция особенно востребована там, где при потере сжатого воздуха арматура должна автоматически перейти в предусмотренное безопасное положение.

Основные технические характеристики

Технические данные соответствуют документации для DFPD-40-RP-90-RS30-F04 / 8047635.

Односторонний привод с пружинным возвратом

Главная особенность Festo DFPD-40-RP-90-RS30-F04 — односторонний принцип работы. Сжатый воздух обеспечивает рабочий ход привода, а обратное движение выполняется механически возвратными пружинами.

Во время подачи воздуха поршни перемещаются внутри корпуса. Реечный механизм вращает центральную шестерню и связанный с ней выходной вал, одновременно с этим происходит сжатие пружин.

После отключения управляющего пневмораспределителя воздух сбрасывается из рабочей камеры. Пружинный пакет разжимается и возвращает механизм в исходное положение без необходимости подачи воздуха во вторую полость.

Такой принцип работы позволяет использовать привод в системах, где требуется аварийное закрытие или открытие арматуры при потере давления. Конкретное безопасное положение зависит от схемы монтажа привода и арматуры.

Крутящий момент

Для одностороннего DFPD-40-RP-90-RS30-F04 нельзя корректно указывать одно значение крутящего момента на весь ход, поскольку усилие изменяется по мере сжатия или разжатия пружин.

При номинальном давлении 3 бар указаны следующие значения:

• пневматический момент при 0° — 14 Н·м;
• пневматический момент при 90° — 7,3 Н·м;
• момент пружинного возврата при 0° — 6,9 Н·м;
• момент пружинного возврата при 90° — 13,6 Н·м.

Эта особенность принципиально важна при подборе пневмопривода для шарового крана или дискового затвора. Необходимо проверять достаточность момента не только в одном положении, но и в наиболее нагруженных точках рабочего и возвратного хода.

При подборе рекомендуется учитывать запас относительно момента, требуемого арматуре. Сопротивление шарового крана или затвора может увеличиваться из-за давления рабочей среды, состояния уплотнений, температуры, загрязнения и длительного нахождения арматуры в одном положении.

Рабочее давление 2–8 бар

Диапазон рабочего давления составляет 2–8 бар, номинальное давление для исполнения RS30 — 3 бар.

Фактическое давление необходимо оценивать непосредственно на входе привода. Потери в трубопроводах, фитингах и пневмораспределителе могут уменьшать доступное давление, а следовательно — и развиваемый пневматический момент.

Для пружинного привода это особенно важно, поскольку во время рабочего хода сжатый воздух должен не только перемещать установленную арматуру, но и преодолевать усилие возвратных пружин.

Угол поворота 90°

Номинальный угол поворота DFPD-40-RP-90-RS30-F04 составляет 90°, поэтому изделие относится к четвертьоборотным пневматическим приводам.

Такой диапазон движения соответствует стандартной кинематике шаровых кранов, дисковых затворов и многих промышленных заслонок.

Конструкция предусматривает регулировку конечных положений:

при 0° — от −5 до +5°;

при 90° — от −5 до +5°.

Регулировка позволяет после монтажа точно выставить положение арматуры и обеспечить требуемое полное открытие и закрытие.

Реечно-шестеренная конструкция

В DFPD-40-RP-90-RS30-F04 используется механизм Gear rack/pinion — зубчатая рейка и шестерня.

Линейное движение поршней через зубчатые рейки передается центральной шестерне. Шестерня вращает выходной вал, соединенный со штоком арматуры.

Во время рабочего пневматического хода пружины сжимаются. При сбросе воздуха они перемещают поршни в обратном направлении, а реечно-шестеренный механизм возвращает выходной вал.

Такая конструкция позволяет получить компактный неполноповоротный привод с механическим возвратом без дополнительного источника энергии.

ISO 5211, фланец F04

DFPD-40-RP-90-RS30-F04 имеет монтажный фланец F04, а соединение с промышленной арматурой соответствует стандарту ISO 5211.

При подборе пневмопривода необходимо проверять не только требуемый момент, но и механическую совместимость:

ISO 5211 → F04 → размер и форма штока → соединение T11 → глубина посадки 12 мм → монтажная высота.

Если шток шарового крана или затвора отличается по размеру, для монтажа может использоваться соответствующая переходная втулка.

Выходное соединение T11

Для артикула 8047635 указывается выходное соединение T11 и глубина посадки 12 мм.

Этот параметр необходимо обязательно учитывать при замене пневмопривода другого производителя.

Совпадение фланца F04 еще не означает полной совместимости. Посадочная геометрия штока арматуры также должна соответствовать выходному соединению привода либо использоваться подходящий адаптер.

Интерфейс NAMUR

Для непосредственного монтажа управляющего пневмораспределителя предусмотрен стандартный интерфейс VDI/VDE 3845 (NAMUR).

Благодаря NAMUR электромагнитный клапан устанавливается непосредственно на корпус пневмопривода. Это позволяет уменьшить количество соединительных трубок и фитингов и получить компактный автоматизированный узел.

Для одностороннего привода управляющий пневмораспределитель должен обеспечивать подачу воздуха на рабочий ход и свободный сброс воздуха для последующего возврата механизма пружинами.

При выборе NAMUR-клапана необходимо учитывать рабочее давление, пропускную способность, напряжение электромагнитной катушки и условия эксплуатации.

Пневматическое подключение G1/8

Размер пневматического присоединения — G1/8. Расход воздуха за цикл при давлении 6 бар составляет около 1,5 л.

Скорость срабатывания зависит от пропускной способности распределителя, внутреннего диаметра трубок и фитингов, длины пневматической линии и фактического давления.

При необходимости скорость открытия или закрытия арматуры может регулироваться соответствующей пневматической арматурой с контролем расхода.

Пневмопривод для шарового крана

Festo DFPD-40-RP-90-RS30-F04 может применяться как пневмопривод для шарового крана. Поворот на 90° соответствует движению шаровой пробки между открытым и закрытым положениями.

Пружинный возврат позволяет использовать такой привод в системах, где шаровой кран должен автоматически изменить положение после исчезновения управляющего воздуха.

При подборе учитываются момент страгивания крана, рабочее давление среды, материал седел и уплотнений, температура, монтажный фланец F04 и геометрия штока.

Особенно важно сопоставлять характеристики арматуры с минимальным доступным моментом привода в разных точках хода, а не только с максимальными 14 Н·м.

Пневмопривод для дискового затвора

Поворотный привод DFPD-40 также применяется для автоматизации дисковых поворотных затворов.

Диск затвора перемещается между открытым и закрытым состояниями поворотом приблизительно на 90°. Поэтому четвертьоборотный привод непосредственно соответствует принципу работы такой арматуры.

Для правильного подбора учитываются DN затвора, давление рабочей среды, материал манжеты, температура и требуемый крутящий момент.

Односторонний привод с пружинным возвратом особенно полезен в системах, где при аварийном исчезновении воздуха затвор должен самостоятельно перейти в заранее предусмотренное положение.

Функциональная безопасность

Festo классифицирует DFPD-40-RP-90-RS30-F04 как устройство безопасности по VDMA 66413. Функция безопасности заключается в переходе привода в определенное безопасное положение после отключения сжатого воздуха и сброса давления из пружинной камеры; движение выполняется усилием пружинного пакета.

Для изделия заявлено применение до SIL 2 в Low Demand, до SIL 1 в High Demand, а в резервированной архитектуре — до SIL 3. Также указана сертификация соответствующей функции безопасности по ISO 13849 и IEC 61508.

При проектировании системы требуемый SIL определяется всей архитектурой узла, а не только характеристиками пневмопривода.

ATEX

Для артикула 8047635 Festo указывает CE-маркировку согласно европейской директиве ATEX. В коммерческой технической документации для модели также указываются категории II 2G для газа и II 2D для пыли.

При эксплуатации во взрывоопасной зоне необходимо подбирать соответствующее исполнение и для остальных компонентов автоматизированного узла — NAMUR-пневмораспределителя, концевых выключателей, датчиков и позиционера.

Материалы конструкции

Корпус изготовлен из анодированного деформируемого алюминиевого сплава, поршни — из литого алюминия, возвратные пружины — из пружинной стали. Для уплотнений применяется NBR, подшипниковых элементов — POM, а вал выполнен из никелированной стали.

Масса привода составляет около 2,087 кг.

Такое исполнение рассчитано на применение в составе промышленной пневмоавтоматики и приводных систем запорной арматуры.

Отличие от DFPD-40-RP-90-RD-F0507

Главное отличие DFPD-40-RP-90-RS30-F04 от двустороннего DFPD-40-RP-90-RD-F0507 заключается в принципе действия.

DFPD-40-RP-90-RS30-F04 является односторонним приводом с пружинным возвратом. Для рабочего движения используется воздух, а обратный ход выполняют пружины.

В двустороннем RD-исполнении сжатый воздух используется для движения в обоих направлениях и штатного пружинного возврата нет.

Кроме того, у рассматриваемого исполнения используется монтажный фланец F04, поэтому модели нельзя считать прямыми взаимозаменяемыми только на основании одинакового типоразмера 40 и угла поворота 90°.

Применение

Festo DFPD-40-RP-90-RS30-F04 8047635 используется для автоматизации шаровых кранов, дисковых поворотных затворов, воздушных заслонок и другой промышленной арматуры с углом переключения 90°.

Неполноповоротный пневмопривод с пружинным возвратом востребован на технологических трубопроводах, производственном оборудовании, системах водоподготовки, пневматических установках и других объектах промышленной автоматизации.

Стандартизированный фланец ISO 5211 F04 облегчает монтаж на совместимую арматуру, а интерфейс NAMUR VDI/VDE 3845 позволяет устанавливать управляющий пневмораспределитель непосредственно на привод.

Подбор аналога DFPD-40-RP-90-RS30-F04

При подборе аналога необходимо учитывать:

одностороннее действие → пружинный возврат → RS30 → угол 90° → пневматический и пружинный момент → давление 2–8 бар → ISO 5211 F04 → выходное соединение T11 → глубина 12 мм → NAMUR VDI/VDE 3845 → G1/8.

Особое внимание следует уделять характеристикам момента. Для пружинного пневмопривода важно обеспечить достаточное усилие как при рабочем пневматическом ходе, так и при возврате арматуры пружинами.

МЫ В ВАТСАП