Q641F氣動(dòng)軟密封球閥扭矩計(jì)算選型

是一種(球體)繞垂直于通道軸旋轉(zhuǎn)90º的閥門，其由氣動(dòng)執(zhí)行器和O型閥結(jié)構(gòu)組成。Q641F氣動(dòng)球閥調(diào)節(jié)型屬旋轉(zhuǎn)類型高性能調(diào)節(jié)或開關(guān)閥類，接受工業(yè)自動(dòng)化控制(DCS、PLC系統(tǒng))儀表來(lái)源的電流信號(hào)或電壓信號(hào)的輸入輸出。Q641F氣動(dòng)球閥開關(guān)型，可作簡(jiǎn)單的開關(guān)動(dòng)作。Q641F氣動(dòng)球閥可實(shí)現(xiàn)對(duì)工藝管路中流體介質(zhì)的比例調(diào)節(jié)或二位開關(guān)控制，從而達(dá)到對(duì)流體介質(zhì)的流量、壓力、溫度、液位等參數(shù)的自動(dòng)化控制。Q641F氣動(dòng)球閥也可以做切斷閥使用，全開到全關(guān)只需5秒左右時(shí)間。

Q641F氣動(dòng)軟密封球閥扭矩計(jì)算選型產(chǎn)品特點(diǎn)：

1．Q641F氣動(dòng)球閥流體阻力小，是所有閥類中流體阻力最小的一種。以壓縮空氣作動(dòng)力，調(diào)節(jié)型接受(4-20mA、0-10mA或1-5VDC)電流信號(hào)或電壓信號(hào)，即可控制運(yùn)轉(zhuǎn)。開關(guān)型接受簡(jiǎn)單的觸點(diǎn)型號(hào)實(shí)行開關(guān)動(dòng)作。Q641F氣動(dòng)球閥以角行程輸出的扭矩轉(zhuǎn)動(dòng)球體0~90º，達(dá)到啟閉動(dòng)作或調(diào)節(jié)動(dòng)作。

2．Q641F氣動(dòng)球閥球芯通道平整光滑，不易沉積介質(zhì)，可以進(jìn)行管線式通球。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、密封性能好。 Q641F氣動(dòng)球閥特別適用于要求零泄漏率的場(chǎng)合。

3．Q641F氣動(dòng)球閥有效的降低了球與密封圈之間的磨擦系數(shù)，減少了操作力矩。當(dāng)介質(zhì)壓力較小時(shí)，Q641F氣動(dòng)球閥密封圈與球體接觸面較小，故有較大的密封比壓，確?？煽棵芊?，當(dāng)介質(zhì)壓力較大時(shí)，Q641F氣動(dòng)球閥密封圈與球體接觸面積也相應(yīng)增大，故閥座密封圈能承受較大的介質(zhì)推力而不會(huì)損壞，確?？煽棵芊?。

2 Q641F氣動(dòng)軟密封球閥扭矩計(jì)算選型的密封
浮動(dòng)球球閥的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，密封性好，但球體承受工作介質(zhì)的載荷全部傳給了出口密封圈，因此密封圈材料能否經(jīng)受得住球體介質(zhì)的工作載荷是關(guān)鍵。一般說(shuō)來(lái)，密封圈都是用聚四氟乙烯等彈性材料制造，金屬與非金屬材料組成密封副，也就是通常稱為軟密封。軟密封的密封性容易保證，而且對(duì)密封表面的加工精度與表面粗糙度要求也不很高。在介質(zhì)的壓力下，球體向出口端位移并壓緊閥座，這時(shí)，球體壓在閥座上的力 QMJ 為：

公式1
式中：DMW—閥座密封面外徑，DMN—閥座密封面內(nèi)徑，P—介質(zhì)工作壓力
為了保證低壓時(shí)的密封，球閥和閥座所必須的預(yù)緊比壓不應(yīng)小于 1200N•M，預(yù)緊密封主要靠閥座本身的彈性，所以密封面的寬度是受一定限制的，計(jì)算式為：
公式2
式中：[q]—許用應(yīng)力（氟乙烯許用應(yīng)力為 1530N•M）
對(duì)于帶彈性元件的閥座，它的工作可靠性和使用期限很大程度上取決于正確選擇密封閥座的預(yù)壓縮力。
低壓時(shí)，在預(yù)緊力不足的情況下，將不能保證球閥的密封，過(guò)渡的壓縮會(huì)引起球體和閥座間的摩擦力矩增加，并可能引起閥座材料的塑性變形。
閥座與閥體槽之間的間隙 δ1，是保證球閥正常工作的基本條件，在選擇間隙 δ1 時(shí)，必須考慮預(yù)壓縮閥座的均勻仲長(zhǎng)應(yīng)在總的彈性變形范圍內(nèi)，對(duì)此采用：

公式3
式中：DMP—閥座平均直徑；σMJ—彈性變形范圍內(nèi)閥座橫截面的許用應(yīng)力，對(duì)聚四氟乙烯制閥座，σMJ=820 (N-M)；E—閥座材料的彈性模數(shù)，對(duì)聚四氟乙烯制閥座，E=48000~81600 (N-M)。
閥座的密封材料一般都是用聚四氟乙烯，在現(xiàn)有塑料中，化學(xué)的是聚四氟乙烯，它對(duì)化學(xué)作用的穩(wěn)定甚至超過(guò)貴重金屬金和鉑、玻璃、陶瓷、搪瓷、特種鋼材和合金?；瘜W(xué)腐蝕性較強(qiáng)的物質(zhì)一濃酸、稀酸、濃堿液、的氧化劑也不能對(duì)聚四氟乙烯起任何作用，有“塑科王”之稱。除某些鹵化胺或芳香烴使聚四氟乙烯塑料有輕微的溶脹現(xiàn)象之外，酮類、酸類、酷類等有機(jī)溶劑對(duì)聚四氟乙烯都無(wú)作用，不會(huì)發(fā)生重量變化及溶脹現(xiàn)象。對(duì)它能發(fā)生作用的僅為熔融態(tài)的堿金屬、及元素氟等，但也只是在高溫、高壓下作用才顯著。此外，聚四氟乙烯也不受氧或紫外線的作用，不吸水、具有不燃性。它具有很高的耐熱性和耐寒性，使用溫度范圍為 -180~250℃，在 250℃ 處理 240h，力學(xué)性能無(wú)降低，390℃ 每小時(shí)失重 0.006%。它的介電性能優(yōu)良，并且電性能不受頻率和溫度的影響，可在 250℃ 下長(zhǎng)期工作。由上可知，用聚四氟乙烯作為球閥的密封是較為理想的。
聚四氟乙烯的彈性模數(shù)值很大，因此，材料的性能決定了其彈性變形很小，一但長(zhǎng)期便用，材料的彈性不足以彌補(bǔ)密封面的磨損，這時(shí)球閥的密封就要破壞，因此，在設(shè)計(jì)閥座時(shí)考慮如何從結(jié)構(gòu)上增加它的彈性，我們選用了彈性結(jié)構(gòu)。

Q641F氣動(dòng)軟密封球閥扭矩計(jì)算選型這種閥座有如下特點(diǎn)：
(1) 密封面內(nèi)有一個(gè)角度 40° ±1；
(2) 密封閥座底部有一個(gè) R2 的半圓槽；
(3) 與閥體的配合留有間隙 δ1 可增加彈性。
結(jié)構(gòu)原理為：在無(wú)預(yù)緊力裝配時(shí)，球體與 A 點(diǎn)相切，裝配預(yù)緊力使球軸位移，位移一般在 0.2~0.4(mm) 之間，當(dāng)球體受到壓力后，球體隨壓力方向緊貼在密封面上，這時(shí)密封圈向外膨脹，使密封面與球面不會(huì)貼的太緊而造成扭矩增大，卸壓后，密封閥座基本上又恢復(fù)到原來(lái)安裝時(shí)的位置。
自緊密封，是較為特殊的密封形式，滬工閥門生產(chǎn)的大口徑球閥，閥桿密封全部采用該結(jié)構(gòu)。工作原理是：利用介質(zhì)壓力進(jìn)行自緊密封，它的密封圈裝在內(nèi)錐體外，跟介質(zhì)相向的一面成一定角度，介質(zhì)壓力傳給內(nèi)錐體，以傳遞給密封圈，在一定角度的錐面上產(chǎn)生兩個(gè)分力，一個(gè)與閥體中心線平行向外，另一壓向閥體內(nèi)壁，后面這個(gè)力便是自緊力，介質(zhì)壓力愈大，自緊力也愈大，考慮到低壓時(shí)的密封，在自緊密封上面必須增加一定的預(yù)緊力，保證其密封性能。

3 Q641F氣動(dòng)軟密封球閥扭矩計(jì)算選型的扭矩
球閥摩擦力的大小，不僅取決于介質(zhì)的工作壓力和閥門的通徑，而且和球閥的形式、密封和支承部件的結(jié)構(gòu)及密封材料的性質(zhì)有關(guān)，此外，每一具體結(jié)構(gòu)中，密封座上的摩擦力還取決于球閥轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。
在正常差壓下動(dòng)作的扭矩：當(dāng)球閥轉(zhuǎn)動(dòng)開啟到 30° 時(shí)，出現(xiàn)最大值，全開時(shí)（90°）為零，實(shí)際上，當(dāng)球閥轉(zhuǎn)到 80° 時(shí)，壓差通常大大地小于最大值。
當(dāng)關(guān)閉球閥時(shí)壓差最大，隨著它的打開程度增加而逐漸減小，因而在壓力恒定的情況下，最大力扭矩產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)到 30°~40° 時(shí)。球閥的工作可劃分為二個(gè)主要階段。
(1) 從球體啟動(dòng)到開始打開球閥階段，這個(gè)階段球體中僅作用著由密封元件中預(yù)緊力和工作介質(zhì)靜壓力所產(chǎn)生的摩擦力。
(2) 從開始打開閥門到球孔與閥門通道重合階段，這個(gè)階段對(duì)靜壓差產(chǎn)生的摩擦力，還要加上由于液體或氣體介質(zhì)力作用的力。
隨著閥門的關(guān)閉，球體將堵住通孔，這樣，球體上的流體動(dòng)作力將減小，而差壓增大。

4 Q641F氣動(dòng)軟密封球閥扭矩計(jì)算選型總摩擦扭矩的計(jì)算
閥門的摩擦扭矩按下式計(jì)算：
MF=MQZ+MFT+MFC (N-M) (4)
式中：MQZ—球體在閥座中的摩擦力矩；MFT—填料與閥桿的摩擦力矩；MFC—閥桿頭部的摩擦力矩
分析球閥產(chǎn)生的作用力表明，球閥在介質(zhì)的作用下，浮動(dòng)球體向出口端位移，所產(chǎn)生的作用力全部由出口的閥座密封圈承受，球前閥座密封圈不承受作用力，同時(shí)也不影響摩擦扭矩。
公式5式中：f—摩擦系數(shù)，對(duì)于聚四氟乙烯密封圈 f=0.5
閥桿在填料中的摩擦力矩取決于密封的形式和工作壓力的大小，在壓緊時(shí)，上下密封圈都承受均勻的壓力，填料中的摩擦力不取決于球體的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，所以，填料的摩擦力矩按下式：

公式6
式中：df—閥桿直徑；h1—單圈填料與閥桿接觸高度；Z1—填料圈數(shù)
閥桿頭部的摩擦力矩可按下式：
公式7
式中：dF、dFT—閥桿頭計(jì)算直徑

由上可知，球閥的啟閉力矩是由多方面來(lái)決定的，對(duì)于通徑≤100mm，使用壓力在 1.6MPa 以內(nèi)的球閥，其啟閉力矩不能超過(guò) 60N-M。以上分析可知，浮動(dòng)球閥有它的局限性，由于結(jié)構(gòu)上的原因，在大口徑高壓力下會(huì)出現(xiàn)扭矩成倍增加。因此，就必須選用固定式結(jié)構(gòu)的球閥，我們也將進(jìn)一步進(jìn)行探討其適用性能。
Q641F氣動(dòng)軟密封球閥扭矩計(jì)算選型主要零件材料及適用溫度、介質(zhì)：

Q641F氣動(dòng)軟密封球閥扭矩計(jì)算選型型號(hào)含義：

Q641F氣動(dòng)軟密封球閥扭矩計(jì)算選型各型號(hào)所表示的壓力、材質(zhì)：

Q641F氣動(dòng)軟密封球閥扭矩計(jì)算選型應(yīng)用規(guī)范:

Q641F氣動(dòng)軟密封球閥扭矩計(jì)算選型外形尺寸:

Q641F氣動(dòng)軟密封球閥扭矩計(jì)算選型的安裝維修與保養(yǎng)常識(shí)

　球閥是閥門里使用廣泛的一種通用閥門，使用量大，消耗也快，所以，合理的維修保養(yǎng)，不然可以提高工作效率，還可以減少檢修時(shí)間，節(jié)約更換成本。

　　想使球閥性能穩(wěn)定，壽命長(zhǎng)久，需要注意以下因素：

　　1.使用前，應(yīng)用水清洗管道和閥體過(guò)流部分，以防殘留鐵屑和其它雜物進(jìn)入閥體內(nèi)腔。

　　2.球閥在關(guān)閉狀態(tài)下，閥體內(nèi)仍然殘留部分介質(zhì)，也承受著一定壓力。在檢修球閥之前，要先關(guān)閉球閥前的切斷閥，打開需要檢修的球閥，釋放閥體內(nèi)部壓力。如果是電動(dòng)球閥或氣動(dòng)球閥，則應(yīng)該首先斷開電源和氣源。 濕度傳感器探頭 , ,不銹鋼電熱管 PT100 傳感器 , , 鑄鋁加熱器 , 加熱圈   流體電磁閥

　　3.一般軟密封球閥均使用四氟(PTFE)作為密封材料，硬密封球閥密封面為金屬堆焊而成。如需對(duì)管道球閥進(jìn)行清洗，在拆卸時(shí)需謹(jǐn)慎防止損壞密封圈而泄露。

　　4.法蘭球閥拆裝時(shí)，法蘭上的螺栓螺母應(yīng)先固定，然后將所有螺母稍緊，*后用勁固定好。如先將個(gè)別螺母強(qiáng)行固定好，再固定其他螺母，法蘭面之間會(huì)因受里不勻?qū)е聣|面損壞或破裂，導(dǎo)致閥門法蘭對(duì)接出介質(zhì)泄露。

　　5.如果對(duì)閥門進(jìn)行清洗，使用的溶劑必須和要清洗的配件不沖突，不腐蝕。如果是燃?xì)鈱Ｓ们蜷y，則可用汽油進(jìn)行清洗。其它零部件一般用中水清洗既可。清洗時(shí)，要的清洗干凈殘留的灰塵，油污和其它附著物，如用清水無(wú)法清洗干凈，可在不損壞閥體和零部件的前提下，針對(duì)性的用酒精等清洗劑進(jìn)行清洗。清洗完成后等清洗劑揮發(fā)后再進(jìn)行裝配。

　　6.如果在使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)填料處有細(xì)微泄露，可以稍稍加緊閥桿螺母，緊至泄露停止既可，不可繼續(xù)擰緊。

　　7.長(zhǎng)期露天存放，會(huì)導(dǎo)致閥門本體和部件銹蝕，無(wú)法正常使用。球閥存放時(shí)應(yīng)該防雨，防水，防潮，并將法蘭蓋蓋緊。存儲(chǔ)超過(guò)12個(gè)月的閥門，使用時(shí)應(yīng)重新測(cè)試，以確保性能穩(wěn)定。