Na czym polega sterowanie zaworem, elektrozaworem?

Wspomaganie to realizowane jest w ten sposób, że po zasileniu cewki elektromagnetycznej ciśnienie podawane jest na powierzchnię tłoczka co powoduje jego przesunięcie, a co za tym idzie przesterowanie zaworu. W przypadku pilota wewnętrznego ciśnienie podawane jest na tłoczek poprzez kanaliki wewnętrzne pochodzące od ciśnienia roboczego (zasilającego), natomiast w przypadku pilota zewnętrznego zawory posiadają dodatkowe przyłącze gwintowane, gdzie doprowadzone jest źródło ciśnienia.

Rys 1. Rozpływ powietrza od wejścia zasilającego do wyjścia procesowego oraz na powierzchnię tłoczka.

Wspomaganie to ma tę zaletę, że przy dużych przepływach powietrza nie są wykorzystywane cewki o dużych mocach a poza tym ma to też wpływ na szybkość przesunięcia tłoczka. Gdybyśmy chcieli uzyskać ten sam efekt działania zaworów bez wspomagania trzeba by było wtedy użyć cewek o dużych mocach a co za tym idzie cewki o dużych gabarytach. Minusem zastosowanych pilotów w zaworach jest potrzeba ich odpowietrzania co zostanie wspomniane w dalszej części artykułu.

Rys 2. Symbole graficzne zaworów z pilotem wewnętrznym i zewnętrznym

W większości przypadków minimalne ciśnienie robocze zaworów rozdzielających to 0 bar - 2,5 bar, w zależności od producenta. Natomiast zawory sterowane elektrycznie z pilotem zewnętrznym mogą pracować od ciśnienia -0,9 bar tak jak np. w przypadku zaworów AZ (np. 522 ME AS). Bardzo często elektrozawory posiadają również dodatkowe sterowanie mechaniczne (z ang. manual override), dzięki któremu można przesterować zawór bez udziału cewki. Ma on zastosowanie w przypadku awarii cewki lub w pracach serwisowych. Może on być przesterowany ręcznie lub za pomocą śrubokręta.

Rys 3. Zawory z przesterowaniem mechanicznym oraz symbol graficzny takiego zaworu

Kontynuując temat sterowania zaworów posłużę się schematem elektrozaworu 5/2 bistabilnego z zastąpieniem go schematem dokładnym gdzie piloty zostały zastąpione przez dwa elektrozawory 3/2 NC.

Rys 4. Schemat ogólny i dokładny zaworu 5/2 bistabilnego.

Z powyższego schematu wynika, że po przesterowaniu zaworu w postaci krótkotrwałego „impulsu” pilot musi zostać odpowietrzony. Jeśli przykładowo zasilimy cewkę jednego z zaworów 3/2 NC, w efekcie czego wysunie się tłoczysko siłownika i cały czas będziemy utrzymywać to napięcie, to nie będzie możliwe przesterowanie zaworu 5/2 drugim zaworem 3/2 NC żeby nastąpiło wsunięcie tłoczyska. Musi nastąpić odpowietrzenie pilota pierwszego zaworu aby wysterować drugi.

Powrót zaworów 3/2 NC do pozycji pierwotnej czyli odpowietrzenia pilotów, następuje dzięki sprężynie mechanicznej. Istnieje inna grupa zaworów, które zamiast sprężyny mechanicznej posiadają tzw. sprężynę pneumatyczną. Jest to tzw. powrót ciśnieniem własnym.

Rys 5. Symbole graficzne zaworów ze sprężyną mechaniczną oraz sprężyną pneumatyczną

Autor:
Jerzy Witkoś
Doradca ds Techniczno-Handlowych
Product Manager

Autor:
Jerzy Witkoś
Doradca ds Techniczno-Handlowych
Product Manager