Vzduchové solenoidové ventily: Průvodce výběrem, instalací a údržbou pro pneumatické systémy

Balicí linka se zastaví ve dvě ráno, protože svorka sáčku se neuvolní. Tým údržby vymění mosazný vzduchový solenoid, potrubí se restartuje a stejný ventil znovu selže o šest týdnů později. Na výměně nebylo nic vadného. Ventil byl jednoduše první komponentou, která si stěžovala na systémový problém, který se nikdy nevyřešil.

Tento vzorec stojí za to uvést před jakoukoli tabulkou specifikací: když vzduchový solenoid opakovaně selhává, ventil je obvykle poslem, nikoli příčinou. Většinu z toho tvoří tři podmínky – stlačený vzduch přenášející vodu, olej nebo vodní kámen; cívky běžící mimo jejich jmenovité napětí nebo pracovní cyklus; a ventily zvolené podle vstupního závitu místo podle průtoku, tlakového rozdílu a média.

Níže uvedené části popisují, jak tyto ventily fungují uvnitř pneumatického okruhu, která čísla skutečně rozhodují o výkonu, jak by měly být materiály těla a těsnění přizpůsobeny kapalině a kde se nacházejí praktická místa selhání.

Jak funguje vzduchový solenoidový ventil uvnitř okruhu

Solenoidový ventil převádí elektrický signál na změnu průtoku. Cívka napájená 24 V DC nebo 220 V AC vytváří magnetické pole; pole táhne píst proti pružině; píst otevírá nebo zavírá malý pilotní otvor; tlaková nerovnováha vytvořená přes membránu nebo píst pak pohybuje hlavním těsněním.

Většinu práce dělají dvě konstrukční rodiny. Přímočinné ventily pohybují hlavním těsněním se samotným plunžrem, takže fungují od nulového tlaku a vyhovují malým otvorům a provozům s nízkým průtokem. Pilotně ovládané ventily využívají k dodání otevírací síly tlak v potrubí, což umožňuje velké průtoky s skromným výkonem cívky – ale pouze v případě, že existuje minimální tlakový rozdíl, obvykle kolem 0,3 až 0,5 baru. Pilotně ovládaný ventil, který funguje perfektně na zkušební stolici s nabitým přijímačem, může odmítnout otevřít na stroji, který startuje nasucho.

Funkce obvodu sleduje počet portů. 2/2 ventil má dva porty a jednoduše otevírá nebo blokuje potrubí. 3/2 ventil přidává výfukový kanál, což je důvod, proč může pohánět jednočinný válec. U obou typů udržuje normálně uzavřený (NC) průtok blokovaný, dokud není cívka pod napětím; normálně otevřené (NO) dělá opak.

Čísla, která rozhodují o tom, zda ventil funguje

Port vlákno je nejslabším kritériem výběru. Dva ventily se stejným půlpalcovým portem se mohou v průtokové kapacitě lišit faktorem dva, protože kapacita je nastavena otvorem a vnitřním průchodem, nikoli závitem vyříznutým do těla.

Čtyři parametry dělají skutečnou práci:

• Průtokový koeficient (Cv nebo Kv). Velikost na průtok, který potřebujete při vašem pracovním tlaku. Poddimenzované ventily hladoví válec a zpomalují zdvih; předimenzované ventily plýtvají stlačeným vzduchem a mohou bouchnout pohony.
• Rozsah tlaku a minimální rozdíl. Datasheety poskytují obojí. Rozdílová hodnota je ta, která je ignorována a pak obviňována na ventil.
• Doba odezvy. Přímočinné ventily spínají nejrychleji, pilotně ovládané sit uprostřed a pulzní ventily na sběračích prachu jsou záměrně pomalejší.
• Jmenovitý výkon cívky a pracovní cyklus. Cívka 100% ED může zůstat pod napětím neomezeně dlouho; přerušovaná cívka nemůže. Tolerance napětí je stejně důležitá — cívka 24 V DC napájená ze zdroje pokleslého na 19 V ztrácí velkou část své přídržné síly a částečně držený plunžr odebírá náběhový proud nepřetržitě.

Vztah mezi tlakovým rozdílem a průtokem je další údaj, který stojí za pochopení. Jakmile výstupní tlak klesne pod zhruba polovinu vstupního tlaku, vzduch dosáhne zvukové rychlosti v otvoru a proudění přestane stoupat – efekt známý jako tlumené proudění. Přidání tlaku za tento bod nic nezlepší a pouze zatíží kompresor.

U napájecích zdrojů střídavého proudu může být zapínací proud pěti až desetinásobkem přídržného proudu, což je důvod, proč jmenovité hodnoty kontaktů a kvalita konektoru patří spíše do specifikace než do sloupce dodatečných úvah.

Odpovídající materiál těla a směs těsnění k médiu

Vzduch není jedinou tekutinou, kterou vzduchový solenoid vidí. Stejná řada 2/2 ventilů se běžně používá na stlačený vzduch, studenou a horkou vodu, lehký olej a inertní plyn a materiál těla rozhoduje o tom, co ventil vydrží.

Těsnící směs je druhá polovina rozhodnutí. Nitril (NBR) pokrývá vzduch, vodu a neutrální média až do teploty asi 80 stupňů Celsia. EPDM je vhodný pro provoz s horkou vodou a párou. FKM si poradí s oleji, palivy a vyššími teplotami a PTFE je záložní, kde dominuje chemická odolnost. Těsnění, které nabobtná ve špatném médiu, zablokuje pilotní otvor, což je jedna z nejčastějších příčin ventilu, který jednoduše přestane fungovat.

Mosazný vodní solenoidový ventil řady 2W pro vedení s vysokým obsahem nečistot Přímočinný 2/2-cestný mosazný vodní ventil s vysokou tolerancí nečistot, startem s nulovým rozdílovým tlakem, velkoprůtokovým tělesem proti ucpání a konfigurovatelným těsněním pro různá média. Zobrazit produkt →

Kvalita ovzduší a pracovní prostředí

Vzduchový solenoid je přesný mechanismus umístěný na konci distribučního systému. Přenos vody, kompresorový olej, rez a vodní kámen, to vše se shromažďuje na plunžru a těsnicí ploše a výsledné poruchy jsou téměř vždy přičítány ventilu.

ISO 8573-1 definuje čistotu stlačeného vzduchu obsahem částic, vody a oleje a specifikace zařízení na ni stále častěji odkazují. V praxi se na většinu instalací vztahují tři pravidla:

1. Vysušte vzduch, než se dostane k ventilu. Chladicí sušička a správně odvodněná nádoba odstraní více vody, než kolik dokáže kompenzovat jakýkoli filtr ve směru proudění.
2. Filtr v místě použití. 5mikronový prvek s automatickým vypouštěním zvládne většinu znečištění; přidejte koalescenční stupeň, kde je přítomen olejový aerosol, a pamatujte, že nasycený prvek je horší než žádný filtr, protože uvolňuje to, co nasbíral.
3. Regulujte blízko ventilu. Dlouhé, poddimenzované potrubí snižuje tlak pod průtokem a pilotně ovládaný ventil, který potřebuje diferenciál 0,3 baru, může během špičky válce strádat.

Kombinovaná jednotka regulátoru filtru a maziva řady AEC Kompaktní jednotka FRL kombinující filtraci, regulaci tlaku a mazání pro systémy stlačeného vzduchu, s filtrací 40 µm, volitelnými jemnějšími prvky a rozsahem 0–1,0 MPa. Zobrazit produkt →

Důležité je také prostředí mimo cívku. Splachovací prostory, venkovní zavlažování a instalace sběrače prachu vyžadují kryty IP65 a konektory DIN se správným těsněním; standardní otevřená cívka nepřežije výpadek hadice dlouho. Tam, kde ventil sedí na pohyblivém vozíku nebo mokré podlaze, stojí vodotěsná konstrukce méně než zastavení, kterému brání.

Ponořený mosazný solenoidový ventil pro vodní sloupy hudební fontány 2/2-cestný mosazný solenoidový ventil určený pro ponořené vodní sloupce hudební fontány, s utěsněnou vodotěsnou cívkou, krytím IP6X a rychlou odezvou spínání. Zobrazit produkt →

Kontrolní seznam pro praktický výběr

1. Nejprve definujte médium, jeho teplotní rozsah a jeho čistotu. Vzduch, voda, lehký olej a inertní plyn vedou k různým volbám tělesa a těsnění.
2. Převeďte požadovaný průtok na Cv nebo Kv při vašem pracovním tlaku a poté vyberte ventil s rezervou. Nerozměřujte podle trubkového závitu.
3. Potvrďte princip ovládání proti tlaku dostupnému při spuštění, nikoli pouze v ustáleném stavu.
4. Zkontrolujte elektrickou stranu: napětí, střídavý nebo stejnosměrný proud, zapínací proud, pracovní cyklus a standardní konektor.
5. Přizpůsobte těsnicí hmotu médiu a teplotě a ověřte ji podle tabulky chemické kompatibility dodavatele.
6. Potvrďte jmenovité hodnoty krytu a okolní teplotu pro instalaci a naplánujte interval údržby filtrů a odtoků.

Pokud chcete, aby aritmetika velikosti a konfigurace portů byly propracovány podrobněji, pokračujte v této příručce výběr správného 2/2-cestného solenoidového ventilu rozšiřuje kontrolní seznam o praktické příklady.

Kde tyto ventily ve skutečnosti selhávají

Selhání pole se shlukují do malého počtu vzorů. Postup od příznaku obvykle odhalí skutečný problém rychleji než výměna dílů.

Úvahy o nákupu

Konzistence mezi jednotkami je důležitější než jakákoliv jednotlivá specifikace. Výrobní linka s padesáti stejnými ventily vyžaduje padesát ventilů, které se přepnou během několika milisekund, udrží stejný tlak v sedle a sdílejí stejnou sadu náhradních těsnění. Ningbo SENYA Pneumatic Technology vyrábí pneumatické ventily, válce, jednotky pro úpravu vzduchu a nástrčné fitinky od roku 1994, vyváží do více než 30 zemí a integruje vlastní závod na přesné obrábění, což je bod, ve kterém se rozhoduje o konzistenci jednotlivých dávek. Více o výrobní základně společnosti a testovacím zařízení je k dispozici v zázemí společnosti .

Často kladené otázky o vzduchových solenoidových ventilech