Soluciones al problema del torque de conmutación excesivo de las válvulas de bola: un análisis integral desde la estructura del cuerpo de la válvula hasta la selección del actuador

I. Análisis de las causas del torque de conmutación excesivo de las válvulas de bola

(A) Problemas con la estructura del cuerpo de la válvula

• Estructura de sellado irrazonable: la precisión de mecanizado insuficiente de la superficie de sellado o la selección inadecuada de materiales de sellado conducirán a un aumento en la fricción entre la bola y el asiento de la válvula , aumentando así el par de conmutación.

• Se ajusta los problemas entre la bola y el asiento de la válvula: la precisión dimensional y la rugosidad de la superficie de la bola y el asiento de la válvula tienen un impacto directo en el par de conmutación. Un espacio libre demasiado pequeño aumentará la fricción, mientras que un espacio libre demasiado grande puede provocar fugas medianas.

• La fricción entre el vástago de la válvula y el embalaje: el material del embalaje, el grado de compresión y el tratamiento superficial del vástago de la válvula afectarán la fricción entre ellos. Si el embalaje se comprime demasiado o el material se selecciona incorrectamente, la fricción aumentará.

(B) Selección de actuador inadecuado

• Torque de salida insuficiente del actuador: si el par de salida del actuador es menor que el par de conmutación requerido por la válvula de bola , se producirá que la válvula no pueda abrir o cerrar normalmente, e incluso puede dañar el actuador.

• No coincide con los tipos de actuadores: los diferentes tipos de actuadores son adecuados para diferentes escenarios de aplicación. Por ejemplo, para las válvulas de bola de gran presión o alta presión, los actuadores neumáticos de tipo horquillas o los actuadores eléctricos deben seleccionarse preferentemente.

• Modo de control del actuador irrazonable: los actuadores de tipo de control encendido son adecuados para operaciones simples, mientras que los actuadores de tipo de control moduladores tienen capacidades de regulación de flujo más precisas. La selección incorrecta del modo de control puede conducir a mermeladas de cambio o un par insuficiente.

II. Esquemas de optimización para la estructura del cuerpo de la válvula

(A) Optimizar la estructura de sellado

• Mejore la precisión de mecanizado de la superficie de sellado: adopte equipos y procesos de mecanizado de alta precisión para garantizar que las superficies de sellado del asiento de la válvula y la bola sean planas y suaves, reduciendo la fricción.

• Seleccione materiales de sellado apropiados: de acuerdo con las condiciones de medio de trabajo y temperatura, seleccione materiales de sellado que sean resistentes a altas temperaturas y corrosión para reducir el desgaste y la fricción.

• Optimizar el diseño de la estructura de sellado: adopte diseños avanzados como sellos elásticos o asientos de válvulas flotantes para mejorar el rendimiento del sellado al tiempo que reduce la fricción.

(B) Ajuste el ajuste entre la bola y el asiento de la válvula

• Control preciso de la precisión dimensional: controle estrictamente la precisión dimensional de la bola y el asiento de la válvula para garantizar una eliminación de ajuste razonable.

• Optimizar el proceso de tratamiento de la superficie: adopte procesos como el pulido, la arena y el recubrimiento para mejorar la suavidad y la dureza de la superficie y reducir el coeficiente de fricción.

(C) Mejorar la fricción entre el vástago de la válvula y el embalaje

• Seleccione razonablemente el material de embalaje: de acuerdo con las condiciones de trabajo y las características medianas, seleccione materiales de embalaje que sean resistentes a altas temperaturas y corrosión, como grafito o politetrafluoroetileno.

• Ajuste el grado de compresión de empaquetado: controle razonablemente el grado de compresión de empaquetado para evitar ser demasiado apretado o demasiado flojo.

• Optimizar el tratamiento superficial del vástago de la válvula: adopte procesos como el recubrimiento de cromo duro y el recubrimiento de pulverización para mejorar la dureza de la superficie y la suavidad del vástago de la válvula y reducir la fricción.

Iii. Esquemas de selección del actuador

(A) Seleccione razonablemente el tipo de actuador

• Actuador neumático: es adecuado para válvulas de bola de alta presión y alta presión, con un gran par de salida y una acción rápida.

• Actuador eléctrico: es adecuado para válvulas de bola con altos requisitos para conmutación de precisión, con un gran torque de salida y una alta precisión de control.

• Actuador hidráulico: es adecuado para válvulas de bola de diámetro súper grande y ultra alta presión, con un gran par de salida y una acción estable.

(B) Asegurar la coincidencia del par de salida del actuador

• Calcule con precisión el par de conmutación: combine las condiciones de trabajo reales para calcular con precisión el par de conmutación requerido por la válvula de bola.

• Considere el factor de seguridad: de acuerdo con el tipo de medio, aumente el factor de seguridad correspondiente para garantizar que el actuador pueda conducir de manera confiable la válvula de bola para abrir y cerrar.

• Haga coincidir la curva característica del par: seleccione un actuador cuya curva característica de par de salida sea similar a la del par de conmutación de la válvula de bola.

(C) Optimizar el modo de control del actuador

• Seleccione un modo de control apropiado: de acuerdo con el escenario de la aplicación y los requisitos de control, seleccione un tipo de control de encendido apagado o un actuador de tipo de control de modulación.

• Equipar con la función de retroalimentación de la señal: en ocasiones en que se requiere monitoreo en tiempo real del estado de la válvula de bola, seleccione un actuador con una función de retroalimentación de señal.

IV. CONCLUSIÓN

Para resolver el problema del torque de conmutación excesivo de las válvulas de bola, es necesario comenzar desde dos aspectos: optimizar la estructura del cuerpo de la válvula y seleccionar el actuador. Al optimizar la estructura de sellado, ajustar el ajuste entre la bola y el asiento de la válvula , mejorar la fricción entre el vástago de la válvula y el embalaje, y seleccionar razonablemente el tipo de actuador, asegurando la coincidencia del par de salida y la optimización de la optimización del modo de control, el par de cambio de la válvula de la bola se puede reducir efectivamente, y se puede mejorar la conveniencia de operación y la vida de servicio del equipo.