Пневматические четверьоборотные приводы позволяют управлять шаровым краном или дисковым затвором при помощи сжатого воздуха, а не электричеством или вручную. Состоят из одной или двух воздушных камер с поршнем. Подача воздуха в воздушную камеру заставляет поршень двигаться, он в свою очередь создает вращательное движение, которое позволяет открывать или закрывать запорную арматуру.
В общем, это движение создается с помощью реечной передачи, другие принципы работы также возможно, но именно реечная является наиболее распространенной. Реечная передача в данном случае - это рейка, сверху которой находится зубчатое колесо. Рейка двигается вправо или влево внутри пневмопривода, а зубчатое колесо вращается, таким образом вращая шток запорной арматуры, открывая или закрывая её.
В общем виде, пневмопривод состоит из двух камер, в которые может подаваться воздух. При подаче воздуха камера расширяется (сдвигается стенка камеры), начинает вращаться шестерня, которая уже в свою очередь может быть присоединена к штоку запорной арматуры и таким образом пневмопривод будет открывать/закрывать трубопроводную арматуру (кран или дисковый затвор).
Рассмотрим более детально принцип работы пневмопривода одностороннего и двустороннего действия.
Открытие пневмопривода одностороннего действия
Сжатый воздух, поступающий в порт А, смещает поршни в стороны, открывая кран (исполнительный механизм), при этом зубчатый вал вращается против часовой стрелки. Воздух выходит чeрез порт В. Кран остается открытым, пока сохраняется давление внутри камеры.
Закрытие пневмопривода одностороннего действия
При снятии давления с порта А поршни возвращаются в исходное положение под действием пружин. Кран (исполнительный механизм) закрывается. При необходимости для ускорения закрытия крана можно подать воздух в порт В. Обращаем внимание, что на рис пружины нарисованы с двух сторон. В реальности пружины стоят обычно только с одной стороны пневмопривода и обычно эта сторона маркируется соответствующим образом (как на рисунке снизу).
Таким образом, пневмопривод одностороннего действия требует постоянного давления воздуха, как только давление падает, привод возвращается в исходное положение благодаря пружине.
Другая ситуация с пневмоприводами двустороннего действия.
Сжатый воздух, поступающий в порт А, смещает поршни в стороны, открывая кран (исполнительный механизм), при этом зубчатый вал вращается против часовой стрелки. Воздух выходит через порт В.
Сжатый воздух, поступающий в порт В, возвращает поршни в исходное положение, закрывая кран (исполнительный механизм), при этом зубчатый вал вращается по часовой стрелке. Воздух выходит через порт А.
Преимущество привода двойного действия заключается в том, что они, как правило, имеют немного больший крутящий момент при той же величине давления воздуха, чем приводы одностороннего действия. А привод одностороннего действия может закрыть арматуру в случае нештатных ситуаций (падение давления в пневмосистеме).
Благодаря тому, что пневмоприводы стандартизированы, к ним без проблем в основании привода можно подключить запорную арматуру с площадкой по ISO5211. К боковой поверхности можно подключить электромагнитный пневматический распределитель 3/2, 5/2 или 5/3 по стандарту NAMUR. Крепление сверху используется для установки блока концевых выключателей или электропневмопозиционера.