В: Избор между тривходови и петвходови електромагнитни клапани: Техническо ръководство за сложна пневматична логика.

При проектирането на пневматични системи насочващите клапани изпълняват ролята на „мозък“, насочвайки компресиран въздух към различни задвижващи устройства, за да осъществяват прецизни движения. При избора на електромагнитен клапан едно от най-фундаменталните инженерни решения е изборът между тривходова (3/2-ходова) и петвходова (5/2- или 5/3-ходова) конфигурация. Неправилният избор не само влияе върху функционалността на системата, но може също така да доведе до пневматична неефективност, повишено енергопотребление и опасности за безопасността.

За да помогне на мениджърите по B2B набавки и системните интегратори да вземат обосновани решения, това техническо ръководство подробно анализира разликите в пристанищата, пътищата на потока, съвместимостта с актуатори и сложната пневматична логика, която определя кой клапан е подходящ за вашето конкретно приложение.

1. Деконструкция на терминологията: Какво означават числата?

Преди да сравняваме приложенията, трябва да уточним стандартизираната пневматична терминология, която обикновено се представя като дроб (напр. 3/2 или 5/2):

• Първото число показва броя на пристанищата (свързващите точки) на корпуса на клапана.
• Второто число показва броя на превключвателните положения, които спултът на клапана може да заеме.

Следователно клапан от тип 3/2-пътен има 3 пристанища и 2 положения, докато клапан от тип 5/2-пътен има 5 пристанища и 2 положения. Клапан от тип 5/3-пътен има 5 пристанища и 3 отделни положения, като третото положение обикновено е неутрално или централно.

2. Технически профил на 3-пътни соленоидни клапани

Типичен 3-пътен клапан (3/2) съдържа три отделни пристанища:

• Порт 1: Вход за въздух (P) от компресора или от единица за подготвяне на въздуха (FRL).
• Порт 2: Изходен/работещ порт (A), свързан с изпълнителното устройство.
• Порт 3: Изпускателен порт (R) за отвеждане на въздуха в атмосферата.

Как работи

В неактивно състояние (при липса на електрическо напрежение) Порт 1 е затворен, а Порт 2 е свързан с Порт 3, което позволява на въздуха да излезе от изпълнителното устройство. При подаване на електрическо напрежение вътрешният плъзгач се премества, запушвайки Порт 3 и отваряйки пътя от Порт 1 към Порт 2, като по този начин подава налягане към изпълнителното устройство.

Основни приложения

трите пъти клапани се използват предимно за управление на едностранно действащи изпълнителни устройства. Това са пневматични устройства, които изискват компресиран въздух само за движение в една посока и се връщат в изходното си положение чрез вградена механична пружина или чрез външна гравитационна натовареност. Примери включват:

• Едностранно действащи цилиндри (цилиндри с пружинно връщане).
• Пневматични стягащи устройства.
• Въздушни торби или мембрани.
• Управляващи пилотни вериги за по-големи технологични клапани (например тежкодействащи ъглови клапани).

Използването на тривходов клапан е изключително ефективно в този случай, тъй като избягва необходимостта от втора работна линия, опростява монтажа на тръбопроводите и намалява разходите за компоненти.

3. Технически профил на петходови соленоидни клапани

Петходовият клапан е по-сложен и е проектиран с пет отделни отвора:

• Отвор 1: Вход за въздух (P).
• Отвор 2: Работен отвор А (за изтягане на цилиндъра).
• Отвор 4: Работен отвор B (за връщане на цилиндъра).
• Отвор 3: Отводен отвор R (изпускане от работния отвор А).
• Отвор 5: Отводен отвор S (изпускане от работния отвор B).

Как работи

При стандартен 5/2-ходов клапан при деактивиране въздухът постъпва от входящия отвор 1 към работния отвор 2, докато работният отвор 4 е свързан с отводния отвор 5. Когато соленоидът е активиран, плъзгачът се премества и насочва въздуха от входящия отвор 1 към работния отвор 4, докато едновременно работният отвор 2 се свързва с отводния отвор 3. Това двойно действие позволява положително управление в двете посоки.

Основни приложения

5-пътните клапани са индустриален стандарт за управление на двупосочни цилиндри. Тъй като двупосочните цилиндри изискват компресиран въздух както за изтегляне, така и за прибиране, те имат нужда от устройство за управление, което може да подава въздух към едната страна на буталото, докато изпуска въздуха от другата страна. Често срещани приложения включват:

• Стандартни двупосочни линейни цилиндри (като серията JZPNU DNC или SC).
• Пневматични ротационни задвижващи устройства (за топлозащитни клапани или клапани с перка).
• Роботизирани ръце за бързо вземане и поставяне.

4. Сложна пневматична логика: преминаване над 2 положения

Докато клапаните 3/2 и 5/2 са идеални за прости двоични състояния (вкл./изкл., отворено/затворено), сложната автоматизация често изисква промеждутъчно управление, което прави 5-пътните клапани с 3 положения (5/3) задължителни. Тези клапани разполагат с централно положение, което се поддържа от центриращи пружини, когато нито един от соленоидите не е задействан. Има три основни конфигурации на централното положение, всяка от които изпълнява определена логическа функция:

• Затворен център: Всички портове са блокирани в неутрално положение. Въздухът остава затворен в двете камери на цилиндъра. Това се използва за поддържане или заключване на товара в средата на хода по време на аварийно спиране или за временно задържане на положението на цилиндъра.
• Изпускателен център (отворен център): Работните портове 2 и 4 са свързани с изпускателните портове 3 и 5 в неутрално положение. Цилиндърът е напълно депресуриран, което позволява на операторите ръчно да преместват буталния шток или плъзгащата част. Това е идеално за сигурностни вериги, при които машината трябва да бъде направена безопасна за допир по време на поддръжка.
• Налягане в центъра: Входящият въздушен портал 1 е свързан едновременно с двата работни порта 2 и 4 в неутрално положение. Тъй като налягането е уравнено от двете страни, буталният шток на цилиндъра се задържа неподвижно. Поради разликата в площите между буталната и штоковата страна тази логика може да се използва и за специализирани кръползни или забавяне вериги.

5. Параметри за вземане на решение от инженерите B2B

При проектирането на следващия си разпределителен блок или панел за управление имайте предвид тези технически насоки, за да изберете оптималната конфигурация:

• Тип на задвижващото устройство: Едностранно действащо винаги означава 3-пътно. Двустранно действащо винаги означава 5-пътно.
• Безопасност и аварийни състояния: Трябва ли системата да изпусне въздушното налягане, да задържи въздушното налягане или да се движи свободно при прекъсване на електрозахранването? Изберете 5/3 конфигурация с подходяща централна функция, за да отговаряте на изискванията за безопасност.
• Монтирането на няколко 3-пътни или 5-пътни клапани върху един разпределителен блок е отличен начин за оптимизиране на пространството. AIRWORK предлага персонализирани разпределителни блокове за двете серийни линии, за да се намали общият обем на тръбопроводите.
• Ефективност на потока: Използването на отделни изпускателни отвори (например независимите изпускателни отвори R и S в 5-пътна клапа) ви позволява да монтирате регулатори на скоростта с глушители директно върху изпускателните отвори. Това осигурява независима настройка на скоростта на изтягане и връщане на цилиндъра, което е невъзможно при основна 3-пътна конфигурация, освен ако не се добавят допълнителни регулатори на потока по тръбопровода.

Решението AIRWORK

В Zhejiang Jinzhi Pneumatic Technology Co., Ltd. (JZPNU) предлагаме комплексен асортимент от соленоидни регулиращи клапани на марка AIRWORK, включително серия 3V (3-пътни) и серия 4V (5-пътни). Изработени са от висококачествени алуминиеви сплави и са оборудвани с издръжливи, с ниско триене плъзгачи от NBR/HNBR, което гарантира прецизно превключване, ниска течност и изключително дълъг срок на експлоатация в изискващи B2B индустриални среди. Консултирайте се днес с нашия технически инженерен екип, за да изберете идеалната конфигурация на клапан за конкретната логика на вашата машина.