Q641F气动软密封球阀扭矩计算选型

Q641F气动软密封球阀扭矩计算选型

是一种(球体)绕垂直于通道轴旋转90º的阀门，其由气动执行器和O型阀结构组成。Q641F气动球阀调节型属旋转类型高性能调节或开关阀类，接受工业自动化控制(DCS、PLC系统)仪表来源的电流信号或电压信号的输入输出。Q641F气动球阀开关型，可作简单的开关动作。Q641F气动球阀可实现对工艺管路中流体介质的比例调节或二位开关控制，从而达到对流体介质的流量、压力、温度、液位等参数的自动化控制。Q641F气动球阀也可以做切断阀使用，全开到全关只需5秒左右时间。

Q641F气动软密封球阀扭矩计算选型产品特点：

1．Q641F气动球阀流体阻力小，是所有阀类中流体阻力最小的一种。以压缩空气作动力，调节型接受(4-20mA、0-10mA或1-5VDC)电流信号或电压信号，即可控制运转。开关型接受简单的触点型号实行开关动作。Q641F气动球阀以角行程输出的扭矩转动球体0~90º，达到启闭动作或调节动作。

2．Q641F气动球阀球芯通道平整光滑，不易沉积介质，可以进行管线式通球。结构简单、重量轻、密封性能好。 Q641F气动球阀特别适用于要求零泄漏率的场合。

3．Q641F气动球阀有效的降低了球与密封圈之间的磨擦系数，减少了操作力矩。当介质压力较小时，Q641F气动球阀密封圈与球体接触面较小，故有较大的密封比压，确保可靠密封，当介质压力较大时，Q641F气动球阀密封圈与球体接触面积也相应增大，故阀座密封圈能承受较大的介质推力而不会损坏，确保可靠密封。

2 Q641F气动软密封球阀扭矩计算选型的密封
浮动球球阀的结构简单，密封性好，但球体承受工作介质的载荷全部传给了出口密封圈，因此密封圈材料能否经受得住球体介质的工作载荷是关键。一般说来，密封圈都是用聚四氟乙烯等弹性材料制造，金属与非金属材料组成密封副，也就是通常称为软密封。软密封的密封性容易保证，而且对密封表面的加工精度与表面粗糙度要求也不很高。在介质的压力下，球体向出口端位移并压紧阀座，这时，球体压在阀座上的力 QMJ 为：

公式1
式中：DMW—阀座密封面外径，DMN—阀座密封面内径，P—介质工作压力
为了保证低压时的密封，球阀和阀座所必须的预紧比压不应小于 1200N•M，预紧密封主要靠阀座本身的弹性，所以密封面的宽度是受一定限制的，计算式为：
公式2
式中：[q]—许用应力（氟乙烯许用应力为 1530N•M）
对于带弹性元件的阀座，它的工作可靠性和使用期限很大程度上取决于正确选择密封阀座的预压缩力。
低压时，在预紧力不足的情况下，将不能保证球阀的密封，过渡的压缩会引起球体和阀座间的摩擦力矩增加，并可能引起阀座材料的塑性变形。
阀座与阀体槽之间的间隙 δ1，是保证球阀正常工作的基本条件，在选择间隙 δ1 时，必须考虑预压缩阀座的均匀仲长应在总的弹性变形范围内，对此采用：

公式3
式中：DMP—阀座平均直径；σMJ—弹性变形范围内阀座横截面的许用应力，对聚四氟乙烯制阀座，σMJ=820 (N-M)；E—阀座材料的弹性模数，对聚四氟乙烯制阀座，E=48000~81600 (N-M)。
阀座的密封材料一般都是用聚四氟乙烯，在现有塑料中，化学的是聚四氟乙烯，它对化学作用的稳定甚至超过贵重金属金和铂、玻璃、陶瓷、搪瓷、特种钢材和合金。化学腐蚀性较强的物质一浓酸、稀酸、浓碱液、的氧化剂也不能对聚四氟乙烯起任何作用，有“塑科王”之称。除某些卤化胺或芳香烃使聚四氟乙烯塑料有轻微的溶胀现象之外，酮类、酸类、酷类等有机溶剂对聚四氟乙烯都无作用，不会发生重量变化及溶胀现象。对它能发生作用的仅为熔融态的碱金属、及元素氟等，但也只是在高温、高压下作用才显著。此外，聚四氟乙烯也不受氧或紫外线的作用，不吸水、具有不燃性。它具有很高的耐热性和耐寒性，使用温度范围为 -180~250℃，在 250℃ 处理 240h，力学性能无降低，390℃ 每小时失重 0.006%。它的介电性能优良，并且电性能不受频率和温度的影响，可在 250℃ 下长期工作。由上可知，用聚四氟乙烯作为球阀的密封是较为理想的。
聚四氟乙烯的弹性模数值很大，因此，材料的性能决定了其弹性变形很小，一但长期便用，材料的弹性不足以弥补密封面的磨损，这时球阀的密封就要破坏，因此，在设计阀座时考虑如何从结构上增加它的弹性，我们选用了弹性结构。

Q641F气动软密封球阀扭矩计算选型这种阀座有如下特点：
(1) 密封面内有一个角度 40° ±1；
(2) 密封阀座底部有一个 R2 的半圆槽；
(3) 与阀体的配合留有间隙 δ1 可增加弹性。
结构原理为：在无预紧力装配时，球体与 A 点相切，装配预紧力使球轴位移，位移一般在 0.2~0.4(mm) 之间，当球体受到压力后，球体随压力方向紧贴在密封面上，这时密封圈向外膨胀，使密封面与球面不会贴的太紧而造成扭矩增大，卸压后，密封阀座基本上又恢复到原来安装时的位置。
自紧密封，是较为特殊的密封形式，沪工阀门生产的大口径球阀，阀杆密封全部采用该结构。工作原理是：利用介质压力进行自紧密封，它的密封圈装在内锥体外，跟介质相向的一面成一定角度，介质压力传给内锥体，以传递给密封圈，在一定角度的锥面上产生两个分力，一个与阀体中心线平行向外，另一压向阀体内壁，后面这个力便是自紧力，介质压力愈大，自紧力也愈大，考虑到低压时的密封，在自紧密封上面必须增加一定的预紧力，保证其密封性能。

3 Q641F气动软密封球阀扭矩计算选型的扭矩
球阀摩擦力的大小，不仅取决于介质的工作压力和阀门的通径，而且和球阀的形式、密封和支承部件的结构及密封材料的性质有关，此外，每一具体结构中，密封座上的摩擦力还取决于球阀转动的角度。
在正常差压下动作的扭矩：当球阀转动开启到 30° 时，出现最大值，全开时（90°）为零，实际上，当球阀转到 80° 时，压差通常大大地小于最大值。
当关闭球阀时压差最大，随着它的打开程度增加而逐渐减小，因而在压力恒定的情况下，最大力扭矩产生转动到 30°~40° 时。球阀的工作可划分为二个主要阶段。
(1) 从球体启动到开始打开球阀阶段，这个阶段球体中仅作用着由密封元件中预紧力和工作介质静压力所产生的摩擦力。
(2) 从开始打开阀门到球孔与阀门通道重合阶段，这个阶段对静压差产生的摩擦力，还要加上由于液体或气体介质力作用的力。
随着阀门的关闭，球体将堵住通孔，这样，球体上的流体动作力将减小，而差压增大。

4 Q641F气动软密封球阀扭矩计算选型总摩擦扭矩的计算
阀门的摩擦扭矩按下式计算：
MF=MQZ+MFT+MFC (N-M) (4)
式中：MQZ—球体在阀座中的摩擦力矩；MFT—填料与阀杆的摩擦力矩；MFC—阀杆头部的摩擦力矩
分析球阀产生的作用力表明，球阀在介质的作用下，浮动球体向出口端位移，所产生的作用力全部由出口的阀座密封圈承受，球前阀座密封圈不承受作用力，同时也不影响摩擦扭矩。
公式5式中：f—摩擦系数，对于聚四氟乙烯密封圈 f=0.5
阀杆在填料中的摩擦力矩取决于密封的形式和工作压力的大小，在压紧时，上下密封圈都承受均匀的压力，填料中的摩擦力不取决于球体的转动角度，所以，填料的摩擦力矩按下式：

公式6
式中：df—阀杆直径；h1—单圈填料与阀杆接触高度；Z1—填料圈数
阀杆头部的摩擦力矩可按下式：
公式7
式中：dF、dFT—阀杆头计算直径

由上可知，球阀的启闭力矩是由多方面来决定的，对于通径≤100mm，使用压力在 1.6MPa 以内的球阀，其启闭力矩不能超过 60N-M。以上分析可知，浮动球阀有它的局限性，由于结构上的原因，在大口径高压力下会出现扭矩成倍增加。因此，就必须选用固定式结构的球阀，我们也将进一步进行探讨其适用性能。
Q641F气动软密封球阀扭矩计算选型主要零件材料及适用温度、介质：

Q641F气动软密封球阀扭矩计算选型型号含义：

Q641F气动软密封球阀扭矩计算选型各型号所表示的压力、材质：

Q641F气动软密封球阀扭矩计算选型应用规范:

Q641F气动软密封球阀扭矩计算选型外形尺寸:

Q641F气动软密封球阀扭矩计算选型的安装维修与保养常识

　球阀是阀门里使用广泛的一种通用阀门，使用量大，消耗也快，所以，合理的维修保养，不然可以提高工作效率，还可以减少检修时间，节约更换成本。

　　想使球阀性能稳定，寿命长久，需要注意以下因素：

　　1.使用前，应用水清洗管道和阀体过流部分，以防残留铁屑和其它杂物进入阀体内腔。

　　2.球阀在关闭状态下，阀体内仍然残留部分介质，也承受着一定压力。在检修球阀之前，要先关闭球阀前的切断阀，打开需要检修的球阀，释放阀体内部压力。如果是电动球阀或气动球阀，则应该首先断开电源和气源。 湿度传感器探头 , ,不锈钢电热管 PT100 传感器 , , 铸铝加热器 , 加热圈   流体电磁阀

　　3.一般软密封球阀均使用四氟(PTFE)作为密封材料，硬密封球阀密封面为金属堆焊而成。如需对管道球阀进行清洗，在拆卸时需谨慎防止损坏密封圈而泄露。

　　4.法兰球阀拆装时，法兰上的螺栓螺母应先固定，然后将所有螺母稍紧，*后用劲固定好。如先将个别螺母强行固定好，再固定其他螺母，法兰面之间会因受里不匀导致垫面损坏或破裂，导致阀门法兰对接出介质泄露。

　　5.如果对阀门进行清洗，使用的溶剂必须和要清洗的配件不冲突，不腐蚀。如果是燃气专用球阀，则可用汽油进行清洗。其它零部件一般用中水清洗既可。清洗时，要的清洗干净残留的灰尘，油污和其它附着物，如用清水无法清洗干净，可在不损坏阀体和零部件的前提下，针对性的用酒精等清洗剂进行清洗。清洗完成后等清洗剂挥发后再进行装配。

　　6.如果在使用过程中发现填料处有细微泄露，可以稍稍加紧阀杆螺母，紧至泄露停止既可，不可继续拧紧。

　　7.长期露天存放，会导致阀门本体和部件锈蚀，无法正常使用。球阀存放时应该防雨，防水，防潮，并将法兰盖盖紧。存储超过12个月的阀门，使用时应重新测试，以确保性能稳定。