Принципиальные схемы действия мембранных приводов

Мембранный привод представляет собой герметичную камеру, разделённую мембраной на две полости, движение ведомому звену передаётся под действием давления газа или жидкости на упругую (эластичную) мембрану из резины, металла или полимерных материалов (полиэтилен, фторопласт и пр.). Усилие, создаваемое давлением управляющей среды на мембрану, передаётся на грибок, образованный штоком и опорным диском. Шток перемещается поступательно, величина хода штока и прогиба мембраны определяется условием равновесия подвижной системы привода, в которую входит грибок и мембрана. Силовое равновесие системы образуется в результате действия силы, создаваемой управляющим давлением на мембрану, и сил сопротивления, действующих на шток (включая силу, создаваемую упругой деформацией мембраны). Чтобы обеспечить возможность перемещения штока в обе стороны силовое замыкание системы выполняется с помощью уравновешивающей пружины или с помощью груза. Применяются также беспружинные приводы, в которых подвижная система уравновешивается давлением воздуха на мембранный блок с противоположной стороны. Принципиальные схемы действия мембранных приводов приведены на поясняющем рисунке:

Принцип работы мембранных приводов.

1 — пружинный прямого действия (регулирующие клапаны);

2 — пружинный обратного действия (регулирующие клапаны);

3 — беспружинный(регулирующий клапан);

4 — рычажно-грузовой (регуляторы давления).

В рычажно-грузовых мембранных приводах усилие, создаваемое на мембране, уравновешивается постоянной силой веса груза, в пружинных — переменной силой, пропорциональной ходу штока. В беспружинных мембранных приводах давление на мембранный блок (действующее усилие) может регулироваться с обеих сторон.

В трубопроводной арматуре мембранный привод обычно применяется с резиновой (иногда с тканевой прослойкой) мембраной, плоской, плоской собранной или формованной.

Во всех случаях передача усилия с мембраны на шток осуществляется с помощью опорного диска, образующего для мембраны опорную площадку.

С использованием передаточного рычага мембранный привод можно применять и для арматуры с поворотным запорным устройством (заслонки).

Наиболее широко мембранный пружинный привод применяется в регулирующейарматуре. С его помощью производится перемещение и установка плунжера в положение, обусловленное командным сигналом. Помимо пружинных, хотя и значительно реже, в регулирующей арматуре применяются и беспружинные привода. Помимо регулирующих клапанов мембранные пружинные и беспружинные приводы могут использоваться и в запорных, и в запорно-регулирующих клапанах, в таком случае к ним предъявляется дополнительное требование — создать в конце хода усилие, обеспечивающее герметизацию перекрытого запорного органа в клапане.