Привод неполноповоротный Festo DFPD-40-RP-90-RS60-F04, арт. 8047636, пневматический, односторонний, 90°, с пружинным возвратом

Описание

Festo DFPD-40-RP-90-RS60-F04, артикул 8047636 — пневматический неполноповоротный привод серии DFPD одностороннего действия с пружинным возвратом. Предназначен для автоматизации шаровых кранов, дисковых поворотных затворов, заслонок и другой промышленной арматуры, для которой требуется поворот штока на 90°.

Пневмопривод Festo DFPD выполнен по распространенной реечно-шестеренной схеме rack and pinion — зубчатая рейка и шестерня. Сжатый воздух обеспечивает рабочее движение, одновременно сжимая возвратные пружины. После прекращения подачи воздуха и сброса давления пружинный механизм самостоятельно возвращает выходной вал в исходное положение.

Именно поэтому DFPD-40-RP-90-RS60-F04 применяется не только как обычный поворотный пневматический привод, но и в системах, где необходимо обеспечить определенное положение запорной арматуры при потере управляющего воздуха.

Для установки на клапан используется стандартное присоединение ISO 5211 с фланцем F04. Интерфейс NAMUR VDI/VDE 3845 позволяет устанавливать управляющий электромагнитный пневмораспределитель непосредственно на корпус привода. Благодаря такой конструкции можно собрать компактный автоматизированный узел без сложной внешней пневматической разводки.

В промышленной эксплуатации DFPD-40-RP-90-RS60-F04 используется как неполноповоротный привод Festo, пневмопривод для шарового крана, привод для дискового затвора и четвертьоборотный пневмопривод с пружинным возвратом.

Основные технические характеристики

Односторонний пневмопривод с пружинным возвратом

Основная особенность Festo DFPD-40-RP-90-RS60-F04 — односторонний принцип действия.

При подаче сжатого воздуха поршни перемещаются внутри корпуса. Их поступательное движение через зубчатые рейки передается центральной шестерне, которая поворачивает выходной вал и шток установленной арматуры.

Одновременно происходит сжатие возвратных пружин. После переключения управляющего клапана воздух из рабочей камеры сбрасывается, а накопленная в пружинах энергия перемещает поршни обратно.

Таким образом, для обратного хода не требуется подача воздуха во вторую рабочую камеру, как у двустороннего пневмопривода.

Такая схема особенно востребована для автоматизации технологических процессов, где шаровой кран или дисковый затвор при отключении пневматического питания должен самостоятельно перейти в предусмотренное проектом положение.

Исполнение RS60

Обозначение RS60 относится к конкретному пружинному исполнению привода. Оно принципиально важно при подборе DFPD, поскольку разные варианты пружин имеют разные характеристики крутящего момента.

Для одностороннего пневмопривода нельзя ориентироваться только на максимальный момент типоразмера 40. Во время рабочего хода сжатый воздух одновременно перемещает арматуру и сжимает возвратные пружины. Поэтому доступный момент изменяется по мере поворота выходного вала.

При обратном ходе ситуация противоположная: движение создается пружинами, усилие которых также изменяется по мере их разжатия.

Поэтому при подборе привода DFPD-40-RP-90-RS60-F04 необходимо использовать диаграмму или таблицу крутящих моментов именно для исполнения RS60, а не значения от DFPD-40-RD или DFPD-40-RS30.

Отличие RS60 от RS30

DFPD-40-RP-90-RS60-F04 и DFPD-40-RP-90-RS30-F04 относятся к одному типоразмеру и имеют одинаковый номинальный угол поворота, однако отличаются конфигурацией пружин.

Исполнение RS60 имеет другой пружинный пакет, поэтому характеристики момента на пневматическом и возвратном ходе отличаются от версии RS30.

Это имеет практическое значение при подборе привода под конкретную арматуру. Более сильный пружинный пакет увеличивает доступное усилие возврата, но одновременно требует большего пневматического усилия для его сжатия.

Поэтому при замене RS30 на RS60 или наоборот необходимо заново проверить рабочие моменты и минимально доступное давление воздуха.

Поворот на 90°

Номинальный поворот выходного вала составляет 90°.

Именно такой ход требуется большинству шаровых кранов и дисковых поворотных затворов: от полностью открытого до полностью закрытого положения арматура перемещается примерно на четверть оборота.

Поэтому DFPD-40-RP-90-RS60-F04 также называют четвертьоборотным приводом или поворотным пневмоприводом 90°.

После установки на арматуру необходимо правильно настроить конечные положения, чтобы шаровой кран или диск затвора полностью открывался и надежно перекрывал поток в закрытом положении.

Реечно-шестеренный механизм

Внутренний механизм построен по принципу зубчатая рейка — шестерня.

Поршни совершают линейное движение внутри корпуса. Зубчатые рейки поршней входят в зацепление с центральной шестерней, соединенной с выходным валом.

В результате линейное перемещение преобразуется во вращательное движение.

Для пружинного исполнения механизм работает в двух режимах: при подаче воздуха пневматическая энергия обеспечивает рабочий ход и сжатие пружин, а после сброса давления накопленная энергия пружин обеспечивает обратное вращение.

Такая конструкция широко применяется в промышленных приводах запорной арматуры благодаря компактности и возможности получить высокий момент при относительно небольших размерах корпуса.

ISO 5211, фланец F04

Для механического соединения с арматурой DFPD-40-RP-90-RS60-F04 имеет фланец F04 по ISO 5211.

ISO 5211 стандартизирует монтажные соединения между неполноповоротными приводами и промышленной арматурой. Это упрощает установку пневмопривода на совместимые шаровые краны и дисковые затворы.

Однако совпадения обозначения F04 недостаточно для гарантированной совместимости.

При подборе необходимо проверить:

ISO 5211 F04 → размеры монтажных отверстий → форму и размер штока → глубину посадки → монтажную высоту → требуемый крутящий момент.

Если посадочное отверстие пневмопривода и шток арматуры имеют разные размеры, может использоваться подходящая переходная втулка.

Интерфейс NAMUR

На корпусе предусмотрен стандартный интерфейс NAMUR по VDI/VDE 3845 для установки управляющего пневмораспределителя.

Электромагнитный NAMUR-клапан может монтироваться непосредственно на привод, благодаря чему сокращается количество трубок и фитингов между распределителем и исполнительным механизмом.

Для одностороннего пневмопривода клапан обеспечивает подачу воздуха на рабочий ход и последующий сброс воздуха, после которого привод возвращается пружинами.

При выборе NAMUR-пневмораспределителя необходимо учитывать его схему, пропускную способность, диапазон давления и напряжение катушки — например, 24 V DC или 220/230 V AC.

Пружинный возврат и аварийное положение

Пружинный возврат является одним из главных преимуществ DFPD-40-RP-90-RS60-F04.

Если подача воздуха прекращается, для обратного движения привода не требуется работа компрессора или наличие давления в пневмосети. Возврат выполняется за счет механической энергии пружин.

В зависимости от конструкции арматуры и способа установки пневмопривода такая система может использоваться для реализации требуемого безопасного положения.

Например, технологический шаровой кран при потере воздуха может автоматически закрываться, если именно такое положение предусмотрено проектом.

В других системах может требоваться обратная логика — автоматическое открытие. Поэтому при комплектации узла необходимо определять не просто наличие пружинного возврата, а требуемое положение арматуры при отсутствии управляющего давления.

Пневмопривод для шарового крана

Одно из основных применений DFPD-40-RP-90-RS60-F04 — автоматизация шаровых кранов.

Шаровой кран переключается поворотом штока приблизительно на 90°, поэтому неполноповоротный пневмопривод непосредственно соответствует его кинематике.

При выборе привода необходимо учитывать момент страгивания шарового крана. После длительного нахождения в одном положении начальное усилие для поворота шара может быть значительно выше момента дальнейшего движения.

Также учитываются давление рабочей среды, диаметр крана, конструкция седел, материал уплотнений и температура.

Подбирать привод только по DN шарового крана неправильно. Для двух кранов одинакового диаметра требуемый момент может существенно различаться.

Привод для дискового затвора

Festo DFPD-40-RP-90-RS60-F04 также может применяться как пневматический привод для дискового поворотного затвора.

Диск затвора совершает поворот примерно на четверть оборота, поэтому привод 90° обеспечивает его открытие и закрытие.

Пружинное исполнение особенно востребовано на затворах, которые при прекращении подачи управляющего воздуха должны самостоятельно перейти в определенное положение.

При подборе необходимо учитывать DN затвора, рабочее давление, материал манжеты, рабочую среду и требуемый момент переключения.

Отличие от двустороннего DFPD-40

Главное отличие DFPD-40-RP-90-RS60-F04 от двусторонних моделей DFPD-40-RP-90-RD заключается в способе выполнения обратного движения.

В RD-исполнении сжатый воздух используется для вращения выходного вала в обоих направлениях.

В RS60 воздух обеспечивает рабочий ход, а возврат выполняется встроенными пружинами.

Поэтому двусторонний и односторонний пневмоприводы нельзя автоматически считать взаимозаменяемыми, даже если совпадают типоразмер, угол поворота и монтажный стандарт.

Если технологическая схема требует автоматического возврата арматуры после потери давления, вместо RS60 нельзя без дополнительного анализа устанавливать обычный привод двойного действия.

Управление электромагнитным клапаном

Для дистанционного управления привод комплектуется соответствующим электромагнитным пневмораспределителем.

При поступлении электрического сигнала клапан переключается и подает сжатый воздух в привод. После снятия сигнала распределитель обеспечивает сброс воздуха, позволяя пружинам выполнить возврат.

Такой принцип позволяет управлять шаровым краном или затвором от ПЛК, реле, контроллера технологического процесса или другой системы автоматики.

Дополнительно узел может оснащаться блоком концевых выключателей для получения сигналов «Открыто» и «Закрыто».

Подбор пневмопривода для арматуры

При подборе DFPD-40-RP-90-RS60-F04 необходимо учитывать характеристики всей системы, а не только типоразмер привода.

В первую очередь определяется требуемый момент арматуры и безопасное положение при исчезновении воздуха.

Далее проверяются пружинное исполнение RS60, угол поворота 90°, давление управляющего воздуха, монтажный стандарт ISO 5211 F04, геометрия штока и возможность установки NAMUR-пневмораспределителя.

Для пружинного пневмопривода особенно важно проверить момент в начале и конце обоих направлений движения. Именно поэтому при подборе аналога следует сравнивать таблицы моментов конкретных пружинных исполнений.

Применение

Festo DFPD-40-RP-90-RS60-F04 8047636 применяется в системах промышленной автоматизации для дистанционного управления четвертьоборотной запорной арматурой.

Поворотный привод используется с шаровыми кранами, дисковыми затворами и заслонками на технологических трубопроводах, производственных установках, системах водоснабжения и водоподготовки, линиях подачи сжатого воздуха и другом промышленном оборудовании.

Пружинный возврат делает модель подходящей для систем, где необходимо обеспечить определенное положение арматуры после исчезновения управляющего давления.

Стандарт ISO 5211 F04 облегчает механическую установку на совместимую арматуру, а интерфейс NAMUR VDI/VDE 3845 позволяет непосредственно устанавливать управляющий электромагнитный пневмораспределитель.

Подбор аналога DFPD-40-RP-90-RS60-F04

Для правильной замены необходимо сопоставлять не только габаритный размер привода.

Основные параметры для подбора аналога:

одностороннее действие → пружинный возврат → RS60 → угол 90° → рабочий и пружинный момент → рабочее давление → ISO 5211 F04 → геометрия выходного соединения → NAMUR VDI/VDE 3845 → требуемое аварийное положение арматуры.

Особое внимание необходимо уделять характеристикам пружин. Похожий по размерам четвертьоборотный привод с другим пружинным пакетом может иметь существенно другие значения момента в начале и конце хода.

МЫ В ВАТСАП