El actuador neumático estilo piñón y cremallera

Jerry — Martes, 28 de diciembre de 2021 10:12:02 +0000

Se utilizan comúnmente tres tipos principales de actuadores de válvulas: neumáticos, hidráulicos y eléctricos.

Los actuadores neumáticos se pueden clasificar además como diseño de yugo escocés, diseño de paletas y el tema de este post-rack. y actuadores de piñón.

¿Qué es un actuador de piñón y cremallera?

Los actuadores de piñón y cremallera son dispositivos mecánicos que se utilizan para abrir y cerrar automáticamente válvulas o amortiguadores, generalmente para aplicaciones industriales.

Los actuadores neumáticos de piñón y cremallera, también llamados cilindros de rotación limitada, son actuadores giratorios que se utilizan para girar, abrir, cerrar, mezclar, oscilar, posicionar, dirigir y muchas más funciones mecánicas que implican una rotación restringida. Estos actuadores también se utilizan a menudo para la automatización de válvulas de cuarto de vuelta, como válvulas de bola o de mariposa.

Los actuadores neumáticos de piñón y cremallera convierten la energía del aire comprimido mediante un cilindro neumático en un movimiento giratorio oscilante. El gas limpio, seco y procesado que requiere este actuador se proporciona a través de una estación central de aire comprimido, que normalmente soporta una variedad de dispositivos neumáticos en un sistema de proceso.

Los actuadores neumáticos, en comparación con sus homólogos eléctricos, son generalmente más duraderos, más adecuados para entornos peligrosos y menos costosos. Además, suelen requerir menos mantenimiento y proporcionan un par de torsión mayor en comparación con su tamaño.

Los actuadores de piñón y cremallera convierten el movimiento lineal de un mecanismo impulsor para proporcionar un movimiento rotacional diseñado para abrir y cerrar válvulas de un cuarto de vuelta, como válvulas de bola, mariposa o de tapón, y también para operar compuertas industriales o comerciales.

Animación de piñón y cremallera

El movimiento de rotación de un actuador de piñón y cremallera se logra mediante un movimiento lineal y dos engranajes. Un engranaje circular, conocido como "piñón", engrana los dientes de uno o dos engranajes lineales, denominados "cremallera".

Los actuadores neumáticos utilizan pistones que están unidos al bastidor. A medida que se aplica aire o fuerza de resorte a los pistones, la cremallera cambia de posición. Este movimiento lineal se transfiere al piñón giratorio (en ambas direcciones), proporcionando una rotación bidireccional para abrir y cerrar la válvula conectada.

Los pistones de los actuadores de piñón y cremallera se pueden presurizar con aire, gas o aceite para proporcionar el movimiento lineal que impulsa el piñón. Para girar el piñón en la dirección opuesta, el aire, el gas o el aceite deben redirigirse al otro lado de los pistones, o utilizar resortes helicoidales como fuente de energía para la rotación. Los actuadores de piñón y cremallera que utilizan resortes se denominan "actuadores de retorno por resorte". Los actuadores que dependen de la presurización del lado opuesto de la cremallera se denominan "acción directa".

Construcción del actuador de piñón y cremallera

La mayoría de los actuadores están diseñados para un recorrido de 100 grados con ajuste de recorrido en sentido horario y antihorario para posiciones abiertas y cerradas. Las almohadillas de montaje ISO estándar mundial están comúnmente disponibles para brindar facilidad y flexibilidad en la instalación directa de válvulas.

Las dimensiones de montaje en las conexiones del puerto neumático del actuador y en los orificios para accesorios del actuador y el eje impulsor también son características de diseño comunes para hacer que agregar válvulas piloto y accesorios sea más conveniente.

Los actuadores neumáticos de piñón y cremallera son compactos y eficaces. Son fiables, duraderos y ofrecen una buena vida útil. Hay muchas marcas de actuadores de piñón y cremallera en el mercado, todas con diferencias sutiles en los sellos del pistón, los sellos del eje, el diseño del resorte y los diseños del cuerpo. Algunas variantes están especialmente diseñadas para entornos o circunstancias operativas muy específicas.

Indicador

El indicador de posición es estándar para el montaje de accesorios.

Piñón

El piñón es de aleación de acero niquelado no electrolítico para montaje NAMUR de accesorios, ISO 5211 y DIN3337 para montaje en válvulas.

Cuerpo del actuador

Cuerpo de aluminio extruido anodizado duro compatible con ASTM6005, pintado en polvo de poliéster. El estándar TVC es pintura de poliéster en polvo de color gris claro.

Tapas de los extremos

Fundición inyectada de aluminio con polvo de poliéster pintado en negro. Diferentes colores bajo pedido. También disponible en PTFE o ENP.

Pistones

Los pistones de doble cremallera están hechos de aluminio fundido y luego anodizados duros. También disponible en acero fundido y galvanizado. Los pistones están colocados simétricamente para lograr un ciclo de vida prolongado y un funcionamiento rápido. La inversión de rotación se realiza simplemente invirtiendo los pistones.

Ajuste de viaje

Los dos pernos de ajuste del tope de carrera externos independientes pueden ajustar ±5° tanto en la dirección de apertura como de cierre de manera fácil y precisa.

Resortes de alto rendimiento

Los resortes revestidos precargados están hechos de material de alta calidad resistente a la corrosión y con una vida útil más larga, que se pueden cambiar de manera segura y conveniente para satisfacer diferentes requisitos de torque cambiando la cantidad de resortes.

Rodamientos y guías

Fabricado con plásticos de ingeniería de larga duración y baja fricción, para evitar el contacto directo entre metales. El mantenimiento y el reemplazo son fáciles y convenientes.

juntas tóricas

Las juntas tóricas de caucho NBR brindan un funcionamiento sin problemas en rangos de temperatura estándar. Para aplicaciones de alta y baja temperatura FKM o silicona

Cómo Actuador de piñón y cremallera ¿Trabajar?

Actuadores de doble acción

El aire al puerto A fuerza los pistones hacia afuera, lo que hace que el piñón gire. en sentido anti-horario mientras el aire sale del puerto B.

El aire al puerto B fuerza los pistones hacia adentro, lo que hace que el piñón gire. agujas del reloj mientras el aire sale del puerto A.

El aire al puerto A fuerza los pistones hacia afuera, lo que hace que el piñón gire. agujas del reloj mientras el aire sale del puerto B.

El aire al puerto B fuerza los pistones hacia adentro, lo que hace que el piñón gire. en sentido anti-horario mientras el aire sale del puerto A.

Actuadores de retorno por resorte

El aire que llega al puerto A fuerza los pistones hacia afuera, lo que hace que los resortes se compriman. El piñón gira. en sentido anti-horario mientras el aire sale por el puerto B.

La pérdida de presión de aire en el puerto A hace que la energía almacenada en los resortes fuerce los pistones hacia adentro. El piñón gira agujas del reloj mientras el aire sale por el puerto A.

El aire al puerto A fuerza los pistones hacia afuera, lo que hace que el piñón gire. agujas del reloj mientras el aire sale del puerto B.

La pérdida de presión de aire en el puerto A hace que la energía almacenada en los resortes fuerce los pistones hacia adentro. El piñón gira en sentido anti-horario mientras el aire sale por el puerto A.

Aplicaciones comunes de piñón y cremallera

Los actuadores de cremallera y piñón sirven para la automatización y el funcionamiento de válvulas de un cuarto de vuelta, como válvulas de mariposa, de bola y de tapón, utilizadas en industrias de procesos como la química, farmacéutica, de procesamiento de agua, de petróleo y gas, etc.

Los actuadores están disponibles en dos construcciones: retorno por resorte y doble efecto. El retorno por resorte mecánico es para aplicaciones a prueba de fallas y se puede ensamblar para la función de seguridad "Fail-Close" o "Fail-Open".

Los actuadores de doble acción se pueden utilizar para una función de seguridad de "fallo en la última posición".

Aplicaciones avanzadas de piñón y cremallera

Los actuadores de cremallera y piñón están disponibles para una amplia gama de aplicaciones avanzadas. Los más conocidos son los kits de accesorios relacionados con la temperatura que permiten el funcionamiento a alta o baja temperatura.

Otras aplicaciones están relacionadas con la manipulación diferente de la carrera (Ajuste de carrera completa), requisitos de recubrimiento especiales, medios operativos especiales o velocidades de operación rápidas.

Para muchas de estas aplicaciones avanzadas, se encuentran disponibles accesorios de control dedicados.

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