В 6-м выпуске журнала «Вестник арматуростроителя» вышла статья Е.А. Целикова, начальника КБ пневматических приводов.

Многим производителям запорно-регулирующей арматуры известен, казалось бы, парадоксальный факт – количество производителей мембранных исполнительных механизмов (МИМ), предлагающих свою продукцию как самостоятельный продукт, в разы меньше, чем производителей электроприводов. При этом количество клапанов, комплектуемых МИМ, немногим меньше, чем электроприводных. Объясняется это тем, что крупные производители арматуры изготавливают их самостоятельно, при этом далеко не все готовы предложить свои изделия конкурентам. В результате на рынке сложился острый дефицит качественных мембранных приводов российского производства. Это и заставило НПО «Регулятор» приступить к разработке собственного МИМ.

Задача изначально ставилась так: обеспечить свои клапаны высококачественными мембранными пневматическими приводами с параметрами соответствующими лучшим импортным образцам. В течении трёх лет мы изучали изделия ведущих западных производителей, анализировали патентную базу, проектировали линейку изделий, испытывали опытные образцы и оттачивали технологию производства. В результате удалось создать продукт, не уступающий МИМ западноевропейского производства, а по ряду параметров и превосходящий их.

С 2018 года на НПО «Регулятор» началось серийное производство линейки мембранных исполнительных механизмов диаметром 250, 320, 400 и 500 мм. МИМ поставляются как потребителям арматуры, в комплекте с клапанами или отдельно, так и другим производителям клапанов для комплектации их изделий.

Рассмотрим подробнее конструкцию, параметры и конкурентные преимущества новых изделий.

 Итак,

• Конструкция МИМ в целом соответствует ГОСТ 13373-67, и описывается им как мембранный исполнительный механизм прямого или обратного действия с опциональным ручным дублёром верхнего или бокового расположения.

• Выбор многопружинного исполнения сделан по причине его компактности и меньшей массы изделий в сравнении с однопружинными.
• Основной элемент привода – мембрана. Она изготовлена из маслобензостойкой резины с односторонним однослойным армированием. Толщина мембраны минимальна, что обеспечивает её эластичность, при этом обеспечивается прочность при рабочем давлении до 6 бар. Форма, состав резиновой смеси, тип армирующей ткани, особая технология сборки мембраны обеспечивают её работоспособность и долговечность в диапазоне температур от –65˚С до +70˚С.

·         Детали корпуса исполнительного механизма изготовлены из высокопрочной хладостойкой стали 09Г2С, обеспечивающей возможность эксплуатации всего изделия при температуре до –65˚С. Применяется метод холодной штамповки на 1000-тонных прессах с последующей обработкой на станках с ЧПУ. Толщина стенки до 8 мм, благодаря чему обеспечивается надёжная работа привода с давлением до 6 бар.

• Один из важнейших параметров регулирующей арматуры с пневматическим приводом – нечувствительность. Собственная нечувствительность наших МИМ не превышает 1%. Данный параметр зависит от многих конструктивных элементов – мембраны, штока, уплотнения и некоторых других.
• Другой очень важный параметр – ход штока МИМ. В изделиях НПО «Регулятор» ход максимален для каждого из размеров. При необходимости ход может быть уменьшен по требованию заказчика.

• Перестановочный диапазон – это диапазон давлений, при котором начинается и заканчивается движение штока привода без присоединенной нагрузки. Этот параметр в сочетании с максимальным рабочим давлением характеризует усилия, развиваемые приводом. Значения усилий, приведённые в таблице ниже, соответствуют давлению 4 бар и перестановочному диапазону 80-240 кПа.

Перестановочные усилия

• Стойка МИМ литая из стали 20ГЛ, имеет резьбовые отверстия для установки позиционера и других компонентов по стандарту NAMUR. Диаметр присоединительного отверстия для установки на арматуру может быть адаптирован под размер клапана заказчика.
• Присоединение пневматических трубок к рабочей камере выполняется через порт на боковой поверхности её корпуса. Предусмотрена возможность комплектования фитингами Rc 3/8. Для подключения трубопроводов большего диаметра при комплектовании быстродействующих клапанов, например антипомпажных, возможно изготовление портов других размеров.
• Комплект пружин, устанавливаемый в МИМ, зависит от выбираемого заказчиком перестановочного диапазона. Витые цилиндрические пружины изготовлены из углеродистой проволоки 51ХФА. Каждая пружина проходит стендовые испытания, что гарантирует их длительную надёжность. Пружины окрашены порошковой эмалью.
• Шток МИМ изготовлен из специального проката – так называемого штокового материала из высокопрочной коррозионностойкой стали. Поверхность штока, соприкасающаяся с уплотнением, полированная, полученная методом роликовой накатки с применением технологии поверхностного пластического деформирования. Получаемая шероховатость поверхности не больше Ra=0,4. Такая технология обеспечивает поверхностное упрочнение и твёрдость, что гарантирует долговечность и минимально возможное трение пар шток-уплотнение, шток-направляющая.

• Направляющая втулка штока – очень важный элемент, обеспечивающий плавность хода МИМ. Элемент выполнен из стали с покрытием из ПТФЭ.
• Вся линейка мембранных исполнительных механизмов опционально оснащается ручными дублёрами верхнего и бокового расположения.
• МИМ моделей 400 и 500 оснащаются ручным дублёром с редуктором. Передаточное отношение редуктора обеспечивает максимальное усилие на ободе штурвала, которое удовлетворяет требованиям СТ ЦКБА 072-2009.
• Штурвалы ручных дублёров стальные, штампованные, с удобным хватом.
• Все крепёжные детали, используемые при сборке МИМ, изготовлены из коррозионностойкой стали.
• Муфта, соединяющая шток клапана со штоком МИМ, компенсирующего типа. Это позволяет снизить боковые усилия на шток клапана при его неточной установке или смещении МИМ относительно оси клапана при транспортировке. Муфта оснащена указателем положения.
• Все детали МИМ перед сборкой окрашиваются порошковой эмалью. Это обеспечивает их безупречный внешний вид и длительную антикоррозионную защиту в любых климатических условиях. Цвет изделий – по выбору заказчика.

  ---

Ассортимент мембранных исполнительных механизмов, производимых НПО «Регулятор», не ограничивается стандартной линейкой. Постоянно ведётся работа по проектированию новых моделей под потребности заказчиков. Мы не останавливаемся на достигнутом, стремясь обеспечить потребителей арматуры максимально качественными и надёжными пневматическими приводами.

Автор: Егор Александрович Целиков,
начальник конструкторского бюро пневматических приводов

НПО «Регулятор»