Kinetrol Model 60 – Bộ truyền động khí nén mô-men xoắn lớn

Kinetrol Model 60 là bộ truyền động khí nén dạng cánh gạt xoay (vane-type rotary actuator) thuộc dòng actuator công suất lớn của Kinetrol, được thiết kế cho các ứng dụng cần mô-men xoắn rất cao trong hệ thống van công nghiệp. Ở áp suất 7 bar, Model 60 có mô-men xoắn đầu ra lên đến 40.765 Nm, phù hợp để điều khiển các loại van kích thước lớn trong những hệ thống công nghiệp yêu cầu khả năng vận hành mạnh mẽ và ổn định.

Tổng quan về Kinetrol Model 60

Model 60 sử dụng kết cấu actuator khí nén dạng vane với vỏ bằng hợp kim nhôm đúc, phủ sơn epoxy thermoset powder. Thiết kế cánh gạt và trục đầu ra dạng một khối bằng gang cầu SG iron mạ kẽm giúp actuator có kết cấu chắc chắn và khả năng truyền mô-men xoắn lớn.

Theo tài liệu kỹ thuật của Kinetrol, Model 60 có thể đạt mô-men xoắn 40.765 Nm tại 7 bar, với thể tích dịch chuyển 94.500 cm³. Model này hỗ trợ góc quay điều chỉnh trong khoảng 80°–100° và có các phiên bản giới hạn hành trình khi ứng dụng yêu cầu.

Thông số kỹ thuật Kinetrol Model 60

Các thông số trên được lấy từ trang sản phẩm và datasheet chính thức của Kinetrol.

Mô-men xoắn theo áp suất

Khả năng tạo mô-men xoắn của Model 60 thay đổi theo áp suất khí nén. Bảng dưới đây áp dụng cho cấu hình Double Acting:

Bảng mô-men xoắn này được Kinetrol công bố trong datasheet Model 60 Double Acting.

Thiết kế và vật liệu

Một trong những điểm đáng chú ý của Model 60 là kết cấu được tối ưu cho ứng dụng mô-men xoắn lớn. Vỏ actuator sử dụng sand cast aluminium alloy, trong khi vane và output shaft sử dụng SG iron mạ kẽm.

Phần bạc trục được chế tạo từ bronze phủ PTFE, phớt sử dụng polyurethane đúc và seal expander bằng thép lò xo không gỉ. Bề mặt bên ngoài được hoàn thiện bằng lớp epoxy thermoset powder nhằm tăng độ bền cho actuator trong môi trường công nghiệp.

Model 60 có nhiệt độ vận hành tiêu chuẩn từ -40°C đến +80°C và được Kinetrol cung cấp tùy chọn đạt ATEX Category 2 cho những ứng dụng cần thiết bị sử dụng trong khu vực có nguy cơ cháy nổ.

Kinetrol Model 60 Spring Return

Ngoài cấu hình Double Acting, Model 60 còn có phiên bản Single Acting Spring Return. Cấu hình này sử dụng cơ cấu lò xo dạng clock-type spring để tạo chuyển động hồi về vị trí an toàn khi nguồn khí nén bị mất.

Theo datasheet Spring Return, Model 60 có cùng thể tích dịch chuyển 94.500 cm³ và góc quay điều chỉnh 80°–100°. Mô-men xoắn lò xo thay đổi theo áp suất và trạng thái Start/Finish; tại 5,5 bar, bảng kỹ thuật ghi nhận khoảng 16.313 Nm ở Start và 13.619 Nm ở Finish.

Trang sản phẩm Kinetrol cũng công bố Model 60-SR với mô-men xoắn đầu ra 14.558 Nm tại 5,5 bar, đồng thời có phiên bản áp suất thấp. Vì vậy khi lựa chọn Model 60-SR cần đối chiếu đúng mã cấu hình và yêu cầu fail-safe của hệ thống thay vì sử dụng một giá trị mô-men duy nhất cho mọi biến thể.

Ứng dụng của Model 60

Với mô-men xoắn lên tới 40.765 Nm, Kinetrol Model 60 hướng tới các hệ thống cần actuator khí nén công suất rất lớn, chẳng hạn:

• Điều khiển van bướm kích thước lớn.

• Điều khiển van bi và các loại rotary valve công nghiệp.

• Hệ thống xử lý nước và nước thải.

• Nhà máy hóa chất và các dây chuyền xử lý chất lỏng.

• Hệ thống dầu khí và đường ống công nghiệp.

• Các hệ thống process cần đóng/mở van với mô-men xoắn cao.

• Các ứng dụng yêu cầu actuator có khả năng làm việc trong khu vực được phân loại ATEX.

Việc lựa chọn actuator cần dựa trên mô-men yêu cầu thực tế của van, áp suất khí cấp, góc quay, điều kiện môi trường và yêu cầu fail-safe. Không nên chỉ dựa vào kích thước van để chọn Model 60.

Các tùy chọn điều khiển

Kinetrol cung cấp nhiều tùy chọn để kết hợp Model 60 với hệ thống điều khiển. Datasheet Double Acting liệt kê các lựa chọn như fail-safe spring return CW/CCW, AP pneumatic positioner, limit switch box và EL electropneumatic positioner. Các phiên bản limit switch có thể sử dụng các loại switch dành cho khu vực nguy hiểm tùy cấu hình.

Nhờ đó, Model 60 có thể được tích hợp vào hệ thống điều khiển van tự động thay vì chỉ sử dụng như một actuator đóng/mở cơ bản.

Lưu ý khi lựa chọn Kinetrol Model 60

Khi đặt hàng Model 60, cần xác định rõ:

1. Double Acting hay Spring Return.

2. Mô-men xoắn cần thiết của van.

3. Áp suất khí nén thực tế.

4. Góc quay yêu cầu.

5. Chiều quay CW hoặc CCW nếu sử dụng cấu hình hồi xuân.

6. Có cần limit switch hay positioner hay không.

7. Yêu cầu ATEX hoặc môi trường nguy hiểm.

8. Kiểu kết nối giữa actuator và van.

Đặc biệt với actuator kích thước lớn như Model 60, cần kiểm tra coupling và giao diện lắp đặt phù hợp với van trước khi đặt hàng. Kinetrol có tài liệu kích thước riêng cho Model 60 và các tùy chọn ISO/DIN.

Kết luận

Kinetrol Model 60 là actuator khí nén dạng vane dành cho những ứng dụng cần mô-men xoắn rất lớn, với khả năng đạt 40.765 Nm tại 7 bar ở cấu hình Double Acting. Thiết kế vỏ hợp kim nhôm, vane và shaft bằng SG iron mạ kẽm, góc quay 80°–100° và khả năng hỗ trợ ATEX Category 2 giúp Model 60 phù hợp với nhiều hệ thống van công nghiệp quy mô lớn.

Đối với các dự án yêu cầu chức năng fail-safe, phiên bản Model 60-SR có thể được xem xét với cơ cấu Spring Return. Việc lựa chọn mã cụ thể nên dựa trên mô-men van, áp suất khí, chiều quay và cấu hình điều khiển thực tế.