Tóm tắt nhanh: Kích thước mô-men xoắn của bộ truyền động van nên so sánh đầu ra của bộ truyền động với nhu cầu mô-men xoắn của van trong suốt hành trình đóng và mở hoàn toàn, không chỉ một giá trị mô-men xoắn trong danh mục. Người mua nên kiểm tra mô-men xoắn ngắt để mở, mô-men xoắn chạy, mô-men xoắn ngắt để đóng, mô-men xoắn chỗ ngồi, áp suất chênh lệch tối đa, áp suất không khí tối thiểu hoặc điều kiện cung cấp điện tồi tệ nhất, hệ số an toàn và mô-men xoắn trục tối đa cho phép. Bộ truyền động khí nén phải được kiểm tra ở áp suất không khí tối thiểu hiện có tại bộ truyền động và bộ truyền động hồi xuân phải được kiểm tra ở cả hành trình khí và hành trình lò xo. Bộ truyền động quá khổ không tự động an toàn hơn vì công suất ra quá mức có thể làm hỏng thân van, hộp số, khớp nối hoặc giao diện lắp đặt. Kích thước cuối cùng phải sử dụng dữ liệu mô-men xoắn của nhà sản xuất van đã được xác minh, các giả định về dịch vụ được ghi lại và biên độ dự án đã được phê duyệt.
Một bộ truyền động có thể trông đủ lớn trên trang danh mục nhưng vẫn không thể di chuyển van đang hoạt động. Lý do thông thường không phải là do thiếu mô-men xoắn danh định của bộ truyền động. Đó là sự không phù hợp giữa nhu cầu mô-men xoắn thay đổi của van và đầu ra thay đổi của bộ truyền động trong hành trình.
Van quay một phần tư có thể cần mô-men xoắn cao nhất khi lần đầu tiên nó di chuyển ra khỏi ghế đóng. Nó có thể cần ít mô-men xoắn hơn khi di chuyển giữa chừng, sau đó yêu cầu tăng thêm một lần nữa để đạt đến vị trí đóng được chỉ định. Một bộ truyền động hồi xuân bằng khí nén tạo ra công suất khác nhau trên các hành trình không khí và lò xo của nó. Một thiết bị truyền động điện có thể có các giới hạn định mức, khởi động, chỗ ngồi và công suất đầu ra tối đa riêng biệt. Do đó, việc so sánh một số van với một số bộ truyền động không tạo ra kết quả định cỡ đáng tin cậy.
Hướng dẫn này giải thích phương pháp xác định kích thước mô-men xoắn của bộ truyền động van thực tế cho van bi, van bướm và van cắm công nghiệp. Nó cũng cho thấy các yếu tố an toàn thuộc về đâu, tại sao áp suất không khí tối thiểu hoặc điện áp cung cấp thấp lại quan trọng và mô-men xoắn cực đại cho phép có thể loại bỏ một bộ truyền động có vẻ đủ mạnh.
Kiểm tra kích thước mô-men xoắn nhanh
| Điểm định cỡ | Những gì cần kiểm tra | Tại sao nó quan trọng |
|---|---|---|
| Mô-men xoắn đột phá | Mô-men xoắn cần thiết để di chuyển van từ vị trí đóng. | Thường là một trong những điểm mô-men xoắn cao nhất, đặc biệt đối với van quay một phần tư. |
| Chạy mô-men xoắn | Mô-men xoắn trong quá trình di chuyển của van. | Có thể thay đổi theo loại van, áp suất, điều kiện dòng chảy, ma sát đóng gói và cặn lắng. |
| Mô-men xoắn từ đầu đến cuối / chỗ ngồi | Mô-men xoắn cần thiết để đạt đến vị trí đóng cuối cùng. | Mô-men xoắn quá nhỏ có thể gây rò rỉ; quá nhiều có thể làm hỏng chỗ ngồi, thân hoặc khớp nối. |
| Đầu ra thiết bị truyền động tối thiểu | Đầu ra ở áp suất không khí hoặc điều kiện cung cấp điện tồi tệ nhất hiện có. | Đầu ra danh mục có thể không khớp với điều kiện thực tế tại bộ truyền động. |
| Đầu ra thiết bị truyền động tối đa | Cài đặt đầu ra bộ truyền động hoặc công tắc mô-men xoắn cao nhất có thể. | Phải duy trì dưới giới hạn MAST, hộp số, khớp nối, dẫn động và lắp đặt. |
| Hệ số an toàn | Biên độ được dự án phê duyệt áp dụng cho dữ liệu mô-men xoắn van đã được xác minh. | Thêm trợ cấp cho dịch vụ thực tế mà không thay thế việc đánh giá dịch vụ. |
Kích thước mô-men xoắn của bộ truyền động van phải chứng minh điều gì
Việc kiểm tra kích thước hoàn chỉnh phải chứng minh bốn điều:
- Bộ truyền động có thể khởi động van di chuyển từ một trong hai vị trí cuối khi được yêu cầu.
- Bộ truyền động có thể tiếp tục thực hiện toàn bộ hành trình mà không bị thiếu hụt mô-men xoắn.
- Bộ truyền động có thể đạt đến vị trí cuối cùng cần thiết và đạt được điều kiện ngắt đã chỉ định.
- Công suất tối đa có thể của bộ truyền động sẽ không làm hỏng thân van, bộ truyền động, hộp số, khớp nối hoặc các bộ phận lắp đặt.
Ba lần kiểm tra đầu tiên thiết lập đầu ra yêu cầu tối thiểu. Thứ tư thiết lập đầu ra tối đa có thể chấp nhận được. Kích thước tốt phải phù hợp với cả hai ranh giới.
Kết quả cũng phải có giá trị trong điều kiện công suất thực. Đầu ra của bộ truyền động khí nén thường phải được kiểm tra ở áp suất tối thiểu có sẵn tại bộ truyền động trong khi hệ thống đang vận hành—không phải ở áp suất trên nhãn máy nén. Thiết bị truyền động điện phải được xem xét ở điện áp và tần số quy định, bao gồm sự thay đổi điện áp cho phép, điều kiện khởi động động cơ và phân loại nhiệm vụ.
Các giá trị mô-men xoắn quan trọng
Mô-men xoắn đột phá
Mô-men xoắn ngắt để mở, thường được viết tắt là BTO, là mô-men xoắn cần thiết để di chuyển một van đóng ra khỏi chỗ ngồi của nó. Nó còn được gọi là mô men xoắn, mômen xoắn hoặc mô men xoắn. Đối với nhiều van bi đế mềm, BTO là một điểm quan trọng vì tiếp xúc với đế, tải trọng áp suất và ma sát tĩnh tác động cùng nhau trong khi van đứng yên.
Mô-men xoắn đứt có thể tăng lên sau thời gian không tải dài, chu kỳ nhiệt độ, phồng ghế, cặn, ăn mòn hoặc mất bôi trơn. Do đó, giá trị đo được trên một van mới sạch ở nhiệt độ môi trường xung quanh có thể thấp hơn mô-men xoắn yêu cầu sau nhiều tháng vận hành thực tế.
Chạy mô-men xoắn
Mô-men xoắn chạy là mô-men xoắn cần thiết trong khi van di chuyển giữa các vị trí cuối của nó. Nó không nhất thiết phải là hằng số. Ma sát vòng bi, tải trọng đóng gói, lực chất lỏng và hình dạng van có thể làm cho nhu cầu thay đổi theo góc.
Đối với van bi, mô-men xoắn hoạt động thường thấp hơn nhu cầu mở nắp ban đầu, nhưng điều đó không nên được giả định nếu không có dữ liệu về van. Van bướm có thể phát triển mô-men xoắn động đáng kể dưới dòng chảy, độ lớn và hướng có thể thay đổi theo góc đĩa, vận tốc và chênh lệch áp suất. Van cắm có thể giữ lại ma sát đáng kể thông qua phần lớn hành trình của chúng.
Mômen xoắn từ đầu đến cuối và đầu cuối để đóng
Mô-men xoắn từ đầu đến cuối là nhu cầu gần vị trí mở hoàn toàn. Mô-men xoắn đóng để đóng là mô-men xoắn cần thiết để bắt đầu chuyển động từ mở hoàn toàn sang đóng. Các giá trị này quan trọng khi van xử lý phải đảo hướng một cách đáng tin cậy từ một trong hai vị trí cuối.
Đôi khi chúng bị bỏ qua trong các bảng mô men xoắn đơn giản. Nếu van hoặc quy trình tạo ra biên dạng mô-men xoắn không đối xứng, giả sử rằng việc đóng và mở giống hệt nhau có thể giảm kích thước một hướng.
Chỗ ngồi hoặc mô-men xoắn từ đầu đến cuối
Cần có mô-men xoắn chỗ ngồi ở gần cuối hành trình đóng để đạt đến vị trí đóng được chỉ định và nén hoặc gắn hệ thống làm kín như thiết kế. Mô-men xoắn quá nhỏ có thể khiến van bị lệch khỏi chỗ ngồi và gây rò rỉ. Mô-men xoắn quá mức có thể làm hỏng ghế mềm, làm biến dạng thân hoặc khớp nối, làm hộp số bị quá tải hoặc tạo ra các hành trình mô-men xoắn lặp đi lặp lại.
Không tăng cài đặt bộ truyền động chỉ để bù cho van không còn hoạt động bình thường nữa. Độ lệch, cặn lắng, hư hỏng chỗ ngồi, biến dạng nhiệt hoặc vật cản phải được kiểm tra thay vì buộc phải dùng nhiều mô-men xoắn hơn.
Dữ liệu mô-men xoắn của van nên đến từ đâu
Nhà sản xuất van phải cung cấp các giá trị mô-men xoắn cần thiết cho kết cấu van thực tế và xác định góc và hướng mà tại đó mỗi mức cực đại xảy ra. Dữ liệu phải tương ứng với dữ liệu đã chọn:
- Loại van, kích thước và cấp áp suất
- Vật liệu thân, trang trí, chỗ ngồi, con dấu và đóng gói
- Áp suất chênh lệch tối đa ở mỗi hướng dòng chảy
- Nhiệt độ vận hành và thiết kế
- Chất rắn, chất cặn hoặc độ nhớt trung bình và dự kiến
- Tần suất hoạt động và thời gian nhàn rỗi dự kiến
- Hiệu suất rò rỉ hoặc ngắt yêu cầu
Không kích thước từ giá trị mô-men xoắn được sao chép từ van của nhà sản xuất khác có cùng kích thước danh nghĩa. Đường kính thân, thiết kế chỗ ngồi, hệ thống ổ trục, bề mặt hoàn thiện, dung sai và tải trọng áp suất có thể tạo ra các nhu cầu mô-men xoắn khác nhau về mặt vật chất.
Nếu không có dữ liệu mô-men xoắn được chứng nhận thì nhà cung cấp phải nêu rõ cơ sở của ước tính và độ không đảm bảo được áp dụng. Đối với trường hợp cách ly tới hạn, ngừng khẩn cấp, sử dụng khí áp suất cao hoặc sử dụng hóa chất nghiêm trọng, sự không chắc chắn cần được giải quyết thông qua đánh giá hoặc thử nghiệm kỹ thuật thay vì ẩn bên trong bộ truyền động quá khổ tùy tiện.
Điều kiện quy trình thay đổi mô-men xoắn yêu cầu như thế nào
Mô-men xoắn van được công bố chỉ hữu ích khi cơ sở thử nghiệm của nó phù hợp với dịch vụ. Các điều kiện sau đây thường yêu cầu điều chỉnh hoặc ký quỹ bổ sung:
| Điều kiện dịch vụ | Có thể ảnh hưởng đến mô-men xoắn | Xác nhận điều gì |
|---|---|---|
| Áp suất chênh lệch cao hơn | Tăng tải áp suất lên bộ phận đóng hoặc chỗ ngồi | Áp suất chênh lệch tối đa trong các điều kiện bình thường, khởi động, tắt máy và khó chịu |
| Nhiệt độ thấp | Có thể tăng độ cứng của vòng đệm, ma sát đóng gói và khả năng chống bôi trơn | Nhiệt độ hoạt động và nhiệt độ môi trường tối thiểu, không chỉ nhiệt độ bình thường |
| Nhiệt độ cao | Có thể thay đổi độ nhiễu của ghế, khoảng trống, tải trọng đóng gói và độ bền vật liệu | Nhiệt độ quá trình tối đa và chu kỳ nhiệt |
| Khí khô hoặc hoạt động không thường xuyên | Có thể tăng ma sát tĩnh sau thời gian đứng yên lâu | Thời gian nhàn rỗi dự kiến dài nhất và lịch trình đạp xe |
| Phương tiện bùn, cặn hoặc kết tinh | Cặn có thể cản trở chuyển động và tăng ma sát của ghế hoặc ổ trục | Hàm lượng chất rắn, kích thước hạt, cách bố trí xả và làm sạch |
| Phương tiện dính hoặc có độ nhớt cao | Có thể tăng nhu cầu kéo và ly khai | Độ nhớt ở nhiệt độ làm việc thấp nhất |
| Nhiệm vụ chu kỳ cao | Tăng các giới hạn của bộ truyền động liên quan đến nhiệt, mài mòn và nhiệm vụ | Chu kỳ mỗi giờ, thời gian di chuyển và nhiệm vụ điều chỉnh |
| Ghế cũ hoặc bao bì | Ma sát có thể tăng lên trong khoảng thời gian phục vụ | Khoảng thời gian bảo trì và tình trạng cuối hoạt động dự kiến |
Những ảnh hưởng này cần được giải quyết bằng cách sử dụng các hệ số dịch vụ của nhà sản xuất van hoặc các biện pháp điều chỉnh dành riêng cho ứng dụng bất cứ khi nào có sẵn. Yếu tố an toàn chung không thể thay thế cho việc hiểu rõ dịch vụ.
Cách áp dụng hệ số an toàn
Hệ số an toàn bổ sung thêm biên độ giữa nhu cầu van dự kiến và công suất truyền động tối thiểu. Ở dạng đơn giản nhất:
Mô-men xoắn thiết kế = mô-men xoắn van đã được xác minh × hệ số an toàn được phê duyệt
Áp dụng công thức này tại mỗi điểm mômen xoắn thích hợp, không chỉ tại mômen xoắn đứt. Hệ số được phê duyệt phải tuân theo khuyến nghị của nhà sản xuất van, hướng dẫn của nhà sản xuất thiết bị truyền động hoặc thông số kỹ thuật của dự án và không được tính lại nếu dữ liệu mô-men xoắn của van đã bao gồm biên độ dịch vụ được ghi lại.
Ví dụ: nếu mômen xoắn ngắt để mở được xác minh là 400 Nm và hệ số được phê duyệt là 1,25 thì giá trị thiết kế cho vị trí đó là 500 Nm. Đây chỉ là một ví dụ cho vị trí đó, không phải là tỷ lệ phần trăm kích thước phổ quát.
Phương trình này rất đơn giản; việc chọn yếu tố là không. Emerson xuất bản một ví dụ về kích thước bộ truyền động sử dụng 1,2 hoặc 20%, nhưng đó là một ví dụ cho phép tính đã nêu—không phải là một quy tắc công nghiệp phổ quát. Biên độ yêu cầu phụ thuộc vào cách thiết lập mô-men xoắn ban đầu của van, liệu nó đã bao gồm các yếu tố dịch vụ hay chưa, mức độ nghiêm trọng của ứng dụng, độ tin cậy của nguồn điện và thông số kỹ thuật của dự án.
Tránh tính số tiền ký quỹ gấp đôi
Hỏi bảng mô men xoắn của van có phải là:
- Giá trị thử nghiệm thô
- Giá trị danh nghĩa được tính toán
- Momen xoắn yêu cầu tối đa
- Đã hiệu chỉnh chênh lệch áp suất và nhiệt độ
- Đã được cung cấp hệ số an toàn do nhà sản xuất khuyến nghị
Việc áp dụng một hệ số bao quát khác cho một số đã bao gồm số tiền ký quỹ có thể tạo ra kích thước quá khổ không cần thiết. Quá khổ làm tăng chi phí và có thể làm cho tình trạng quá tải cơ học trở nên nghiêm trọng hơn.
Khi cần nhiều tiền ký quỹ hơn
Biên độ bổ sung có thể được biện minh khi dữ liệu mô-men xoắn không chắc chắn, van không hoạt động trong thời gian dài, cặn lắng hoặc trùng hợp đáng tin cậy, nhiệt độ làm tăng ma sát đáng kể hoặc chức năng an toàn yêu cầu chuyển động đáng tin cậy trong điều kiện xuống cấp. Số lượng phải được sự đồng ý của nhà cung cấp van, nhà cung cấp thiết bị truyền động và kỹ sư dự án.
Nhiều biên độ hơn không giải quyết được thiết kế van không phù hợp. Nếu chất rắn có thể bị dồn vào các khoang, vật liệu phồng lên trong môi trường hoặc van dễ bị liên kết nhiệt thì phản ứng đúng có thể là sử dụng van, chỗ ngồi, cách bố trí xả nước hoặc quy trình vận hành khác.
Phù hợp với các đường cong mô-men xoắn đầy đủ
Sau khi hiệu chỉnh nhu cầu van, so sánh nó với đầu ra của bộ truyền động tại từng vị trí liên quan. Bộ truyền động phải ở trên đường cong yêu cầu trong suốt quá trình đóng và mở.
Thiết bị truyền động khí nén tác động kép
Đối với bộ truyền động tác động kép, hãy kiểm tra đầu ra theo cả hai hướng ở áp suất không khí tối thiểu có sẵn tại bộ truyền động, chứ không phải áp suất trên bảng tên máy nén hoặc áp suất đầu phun của nhà máy. Bảng danh mục có áp suất cụ thể. Việc chọn từ cột 6 bar là không hợp lệ nếu bộ truyền động chỉ có thể nhận được 4,5 bar sau khi mất bộ điều chỉnh bộ lọc, mất ống, giới hạn dòng chảy của van điện từ và nhu cầu không khí đồng thời. Để kiểm tra khả năng cung cấp không khí, hãy xem lại tiêu thụ không khí của thiết bị truyền động khí nén.
Sử dụng các giá trị mô-men xoắn khởi động, giữa hành trình và cuối hành trình của nhà sản xuất hoặc đường cong đầy đủ. Một số đầu ra danh nghĩa duy nhất có thể che giấu sự thiếu hụt trong đó cơ cấu tạo ra ít mô-men xoắn hơn.
Thiết bị truyền động khí nén hồi xuân
Bộ truyền động hồi xuân có hai cấu hình đầu ra khác nhau:
- Hành trình không khí, trong đó lực khí nén tác dụng lên lò xo
- Hành trình lò xo, nơi lực lò xo dự trữ điều khiển van sau khi loại bỏ không khí
Kiểm tra cả hai nét độc lập. Mô-men xoắn ở đầu lò xo phải đủ để hoàn thành tác động hỏng hóc cần thiết, trong khi hành trình không khí phải vượt qua van cộng với tải trọng lò xo ở áp suất không khí tối thiểu. Một thiết bị mở chính xác trong quá trình vận hành vẫn có thể không đóng lại an toàn sau khi mất không khí nếu chỉ kiểm tra hành trình không khí.
Hướng hư hỏng phải được xác định từ yêu cầu an toàn của quy trình chứ không phải từ sự thuận tiện của bộ truyền động. Xem lại lựa chọn van đóng và mở không thành công trước khi chỉ định hướng của bộ truyền động, sau đó khớp đường cong đầu ra của bộ truyền động với đường cong nhu cầu mô-men xoắn của van trên cả hai hành trình.
Đầu ra Rack-and-Pinion và Scotch-Yoke
Các bộ truyền động thanh răng và bánh răng không nhất thiết phải tạo ra cùng một biên dạng mô-men xoắn. Cơ cấu scotch-yoke có thể cung cấp công suất cao hơn ở gần cuối hành trình và công suất thấp hơn ở gần giữa hành trình, điều này có thể phù hợp với các cấu hình nhu cầu van một phần tư nhất định. Việc so sánh vẫn phải sử dụng đường cong thực tế của nhà sản xuất; loại cơ chế một mình không đảm bảo kích thước chính xác.
Thiết bị truyền động điện
Đối với bộ truyền động điện, hãy xác nhận mô-men xoắn định mức, mô-men xoắn khởi động, mô-men xoắn chỗ ngồi cho phép, cài đặt công tắc mô-men xoắn và công suất tối đa vì các giá trị này có thể khác nhau trên kiểu máy đã chọn. Không tăng cài đặt công tắc mô-men xoắn để buộc van bị hỏng, bị tắc hoặc bị lệch. Đồng thời xác minh:
- Cung cấp điện áp, pha và tần số
- Biến đổi điện áp cho phép
- Nhiệm vụ đóng mở, định vị hoặc điều chỉnh
- Bắt đầu mỗi giờ và thời gian chạy
- Yêu cầu về nhiệt độ môi trường, vỏ bọc và khu vực nguy hiểm
- Giới hạn nhiệt động cơ và bánh răng
Một số bộ truyền động điện có thể tăng mô-men xoắn trong thời gian ngắn trong quá trình tháo ghế, nhưng tính năng đó phải được xác nhận từ tài liệu và cài đặt của mẫu máy đã chọn. Nó không nên được giả định từ mô-men xoắn định mức danh nghĩa. Nhiệm vụ điều chỉnh và nhiệm vụ đóng mở không nên được coi là trường hợp kích thước giống nhau. Người mua so sánh các tùy chọn van tự động cũng có thể xem xét hướng dẫn lựa chọn van bi điện.
Kiểm tra mô-men xoắn cực đại cho phép của thân cây
Sản lượng tối thiểu chỉ bằng một nửa phong bì kích thước. Mô-men xoắn được cung cấp hoặc đặt cao nhất của bộ truyền động phải duy trì ở dưới giới hạn yếu nhất cho phép trong xích cơ khí. Điều này có thể bao gồm:
- Mô-men xoắn thân van tối đa cho phép
- Giới hạn mômen đầu vào hoặc đầu ra của hộp số
- Dung lượng khóa, ổ vuông hoặc spline
- Công suất khớp nối và bộ chuyển đổi
- Độ bền khung lắp
- Mô-men xoắn tham chiếu mặt bích van truyền động
Mô men xoắn cực đại cho phép của trục thường được viết tắt là MAST. Đây không phải là mô-men xoắn cần thiết để vận hành van. Đó là một giới hạn cấu trúc. Do đó, một lựa chọn hợp lệ thỏa mãn cả hai điều kiện:
Đầu ra thiết bị truyền động tối thiểu > nhu cầu van đã điều chỉnh ở mọi vị trí yêu cầu
Thiết lập đầu ra hoặc mô-men xoắn của bộ truyền động tối đa có thể < giới hạn áp dụng của van và bộ truyền động
Nếu không thể đáp ứng cả hai điều kiện này thì việc chỉ chọn bộ truyền động lớn hơn là không an toàn. Xem xét thiết kế thân, hộp số, khớp nối, bộ lắp đặt, cài đặt điều khiển bộ truyền động hoặc kết cấu van trước khi phê duyệt gói hàng. MAST là giới hạn kết cấu, không phải mômen vận hành cần thiết.
Ví dụ về kích thước theo quý đã làm việc
Giả sử nhà sản xuất van cung cấp các giá trị mô-men xoắn yêu cầu tối đa sau đây cho van bi một phần tư ở chênh lệch áp suất và nhiệt độ của dự án:
| Vị trí van | Yêu cầu được công bố | Yếu tố được phê duyệt | Yêu cầu thiết kế |
|---|---|---|---|
| Phá vỡ để mở | 400 Nm | 1.25 | 500 Nm |
| Chạy giữa nhịp | 240 Nm | 1.25 | 300 Nm |
| Kết thúc để đóng | 320 Nm | 1.25 | 400 Nm |
Một bộ truyền động khí nén tác động kép có thể tạo ra, ở áp suất không khí tối thiểu hiện có:
- 560 Nm khi bắt đầu mở
- 420 Nm ở giữa hành trình
- 470 Nm khi kết thúc đóng
Bộ truyền động vượt quá yêu cầu thiết kế ở cả ba điểm đã kiểm tra. Nó vượt qua so sánh đầu ra tối thiểu.
Bây giờ giả sử công suất cao nhất có thể có của nó ở áp suất cung cấp tối đa là 720 Nm, trong khi van MAST được xác nhận và tất cả các giới hạn của bộ truyền động đều trên 900 Nm. Nó cũng vượt qua kiểm tra quá tải sơ bộ. Việc lựa chọn chưa hoàn tất cho đến khi xác nhận được giao diện lắp đặt, thời gian hành trình, mức tiêu thụ không khí, chế độ làm việc, hành động hỏng hóc, phụ kiện và điều kiện môi trường, nhưng việc so sánh mô-men xoắn có thể chấp nhận được.
Nếu bộ truyền động chỉ tạo ra 280 Nm ở giữa hành trình, nó sẽ hỏng ngay cả khi mô-men xoắn khởi động của nó vượt quá yêu cầu ngắt 500 Nm. Nếu công suất tối đa có thể của nó vượt quá giới hạn thân hoặc khớp nối, nó cũng sẽ bị hỏng mặc dù có mô-men xoắn vận hành lớn.
Việc gắn và căn chỉnh có thể thay đổi kết quả hiện trường
Tính toán chính xác vẫn có thể tạo ra hoạt động kém nếu bộ truyền động được lắp không đúng. Tải trọng bên, giá đỡ lệch tâm, bộ chuyển đổi ổ đĩa không đúng hoặc khớp nối không đủ khớp nối có thể làm tăng ma sát và ứng suất tập trung.
ISO 5211:2026 xác định các yêu cầu đối với các giao diện đính kèm bộ truyền động quay bộ phận, bao gồm kích thước mặt bích và bộ phận truyền động cũng như các giá trị mô-men xoắn tham chiếu. Nó không loại bỏ nhu cầu thiết kế giá đỡ trung gian và khớp nối cho tải thực tế. Trong trường hợp không thể lắp trực tiếp, bộ lắp đặt hoàn chỉnh phải truyền mô-men xoắn mà không bị lệch hoặc phản ứng ngược quá mức. Để biết chi tiết lắp đặt, hãy xem Hướng dẫn lắp van dẫn động ISO 5211.
Kiểm tra sự căn chỉnh của bộ truyền động và van trong toàn bộ hành trình trước khi tăng cài đặt mô-men xoắn. Xem hướng dẫn để thiết bị truyền động van sai lệch đối với các hậu quả cơ học thông thường.
Các lỗi định cỡ thiết bị truyền động phổ biến
Chỉ sử dụng kích thước van danh nghĩa
Hai van DN100 hoặc 4 inch có thể yêu cầu mô-men xoắn khác nhau vì loại áp suất, vật liệu mặt ngồi, thân, hệ thống ổ trục và chênh lệch áp suất của chúng khác nhau. Kích thước không phải là thông số mô-men xoắn.
Chỉ kiểm tra mô men xoắn
Đột phá để mở có thể là nhu cầu lớn nhất nhưng đương nhiên nó không phải là điểm quan trọng duy nhất. Các yêu cầu về chạy, lùi và chỗ ngồi vẫn cần so sánh.
Sử dụng áp suất không khí bình thường thay vì áp suất không khí tối thiểu có sẵn
Sản lượng khí nén giảm theo áp lực cung cấp. Định cỡ ở áp suất danh mục thuận tiện có thể không để lại biên độ mô-men xoắn trong thời gian nhu cầu không khí của nhà máy cao nhất hoặc tổn thất áp suất phụ kiện.
Bỏ qua đột quỵ mùa xuân
Bộ truyền động hồi xuân phải vận hành van bằng năng lượng lò xo dự trữ trong hành trình hỏng. Chỉ riêng hiệu suất của hành trình không khí không thể chứng minh được hành động đóng hỏng hoặc đóng hỏng.
Áp dụng hệ số an toàn chung
Một tỷ lệ phần trăm cố định không thu được cặn lắng không xác định, ma sát phốt ở nhiệt độ thấp hoặc dữ liệu van không chắc chắn. Nó cũng có thể nhân đôi số tiền ký quỹ đã được nhà sản xuất van đưa vào.
Bỏ qua MAST
MAST là giới hạn cấu trúc, không phải là mômen vận hành mục tiêu. Áp suất cung cấp tối đa và cài đặt mô-men xoắn của bộ truyền động phải được đưa vào kiểm tra quá tải.
Nhầm lẫn mô-men xoắn với lực đẩy
Hướng dẫn này tập trung chủ yếu vào van quay một phần. Van cổng nhiều vòng và van cầu có thể yêu cầu tính toán lực đẩy ngoài mô-men xoắn đầu vào, dựa trên hình dạng thân, chênh lệch áp suất, tải trọng đóng gói và chỗ ngồi.
Thiết bị truyền động quá khổ mà không cần kiểm tra giới hạn thân / hộp số
Bộ truyền động lớn hơn có thể làm hỏng thân van, hộp số, khớp nối hoặc phần cứng lắp đặt nếu công suất tối đa của nó vượt quá giới hạn cơ học. Nhiều mô-men xoắn hơn không tự động là một lựa chọn an toàn hơn.
Sử dụng dữ liệu mô-men xoắn từ van của nhà sản xuất khác
Mô-men xoắn từ một van có hình dạng tương tự có thể sai vì thiết kế mặt tựa, lớp phủ, lớp đệm, đường kính thân và cấp áp suất khác nhau tùy theo nhà sản xuất. Sử dụng dữ liệu mô-men xoắn đã được xác minh để xây dựng van chính xác được trích dẫn.
Quy trình định cỡ mô-men xoắn của bộ truyền động
- Xác định chức năng van, vị trí bình thường và vị trí lỗi yêu cầu.
- Lấy dữ liệu mô-men xoắn của nhà sản xuất để xây dựng van chính xác.
- Xác nhận chênh lệch áp suất tối đa ở cả hai hướng dòng chảy.
- Hiệu chỉnh mô-men xoắn của van theo môi chất, nhiệt độ, cặn lắng, tần số và thời gian chạy không tải thực tế.
- Xác nhận xem các giá trị được cung cấp đã bao gồm biên dịch vụ hay chưa.
- Áp dụng hệ số an toàn đã được dự án phê duyệt khi cần thiết.
- Xác định áp suất khí nén tối thiểu hoặc tình trạng cung cấp điện tồi tệ nhất tại bộ truyền động.
- So sánh đầu ra của bộ truyền động và nhu cầu van tại từng điểm tới hạn theo cả hai hướng.
- Để hồi xuân, hãy kiểm tra riêng hành trình không khí và lò xo.
- Kiểm tra giới hạn MAST, hộp số, truyền động, khớp nối, giá đỡ và giao diện ở đầu ra tối đa có thể.
- Xác nhận chu kỳ hoạt động, thời gian vận hành, số lần khởi động mỗi giờ, môi trường và phụ kiện.
- Ghi lại các giả định và cấu hình được phê duyệt trong biểu dữ liệu hoặc báo giá.
Thông tin người mua nên cung cấp trước khi định cỡ thiết bị truyền động
Trước khi yêu cầu lựa chọn bộ truyền động bằng khí nén hoặc điện, hãy cung cấp đủ dữ liệu cho nhà cung cấp van để kiểm tra cả mô-men xoắn yêu cầu và giới hạn cơ học cho phép:
- Loại van: bi, bướm, phích cắm, cổng, quả cầu hoặc van điều khiển
- Kích thước van / DN / NPS và cấp áp suất / PN / Cấp
- Model van, bản vẽ, kích thước thân van, kết nối truyền động và giao diện lắp đặt ISO 5211 nếu có
- Hướng mở và vị trí lỗi yêu cầu: lỗi mở, lỗi đóng hoặc lỗi cuối cùng
- Trung bình, áp suất vận hành, áp suất thiết kế và chênh lệch áp suất tối đa
- Nhiệt độ vận hành, nhiệt độ thiết kế, môi trường sạch, bùn, chất lỏng nhớt hoặc môi trường kết tinh
- Loại rò rỉ yêu cầu hoặc điều kiện ngắt
- Mô-men xoắn để mở, mô-men xoắn khi chạy, mô-men xoắn để đóng và mô-men xoắn chỗ ngồi
- Mô-men xoắn gốc tối đa cho phép / MAST và mọi giới hạn hộp số, khớp nối hoặc lắp đặt
- Hệ số an toàn cần thiết hoặc biên độ quy mô dự án
- Phạm vi áp suất không khí có sẵn và áp suất không khí tối thiểu tại bộ truyền động đối với bộ truyền động khí nén
- Điện áp, pha, tần số, chế độ điều khiển, chu kỳ làm việc và số lần khởi động mỗi giờ đối với bộ truyền động điện
- Các phụ kiện cần thiết: van điện từ, công tắc giới hạn, bộ định vị, tay quay, hộp số hoặc bộ điều khiển cục bộ
- Vỏ bọc / xếp hạng IP / yêu cầu về khu vực dễ cháy nổ và yêu cầu về tài liệu
Đối với việc định cỡ bộ truyền động, dữ liệu mô-men xoắn và nguồn điện không đầy đủ có thể dẫn đến bộ truyền động di chuyển trong quá trình vận hành nhưng không hoạt động trong điều kiện vận hành thực tế. Đối với các ứng dụng van bi tự động, Vcore Valve có thể cùng nhau xem xét cấu trúc van và cấu hình bộ truyền động. Các tài nguyên liên quan bao gồm van bi công nghiệp, lựa chọn ghế mềm và van bi kim loại và lựa chọn thiết bị truyền động van.
Tóm tắt quyết định kỹ thuật
Định cỡ mô-men xoắn của bộ truyền động van là một bài tập kiểm tra giới hạn và khớp đường cong, không phải là so sánh một con số. Bộ truyền động phải vượt quá nhu cầu van đã hiệu chỉnh khi ngắt quãng, trong quá trình di chuyển và ở vị trí ngồi cuối cùng theo cả hai hướng yêu cầu. Lựa chọn khí nén phải sử dụng áp suất không khí tối thiểu có sẵn và lựa chọn hồi xuân phải xác minh độc lập các hành trình của không khí và lò xo. Lựa chọn điện phải bao gồm sự thay đổi nguồn cung cấp, nhiệm vụ và hành vi điều khiển mô-men xoắn.
Bộ truyền động đã chọn cũng phải nằm trong mô-men xoắn tối đa cho phép của thân, hộp số, khớp nối và giao diện lắp đặt. Một thiết bị truyền động lớn hơn không tự động an toàn hơn. Lựa chọn đáng tin cậy đến từ dữ liệu mô-men xoắn của van đã được xác minh, các giả định về dịch vụ rõ ràng và so sánh được ghi lại giữa các cấu hình mô-men xoắn của van và bộ truyền động hoàn chỉnh.
Kích thước mô-men xoắn chỉ là một phần của việc lựa chọn bộ truyền động. Nguồn điện, chuyển động của van, hoạt động lỗi, chế độ điều khiển, nhiệm vụ, môi trường và cách lắp đặt cũng phải được xem xét. Xem của chúng tôi hướng dẫn lựa chọn thiết bị truyền động van hoàn chỉnh cho quá trình lựa chọn đầy đủ.
Để yêu cầu xem xét cấu hình, hãy gửi cho Vcore Valve loại van, kích thước, cấp áp suất, môi trường, chênh lệch áp suất, nhiệt độ, tần số vận hành, vị trí hỏng hóc yêu cầu, nguồn điện sẵn có và các yêu cầu về tài liệu dự án thông qua trang yêu cầu dự án van.
Câu hỏi thường gặp
Kích thước mô-men xoắn của bộ truyền động van là gì?
Định cỡ mô-men xoắn của bộ truyền động van là quá trình so sánh đường cong đầu ra của bộ truyền động với đường cong nhu cầu mô-men xoắn của van thông qua các hành trình đóng và mở cần thiết. Nó cũng kiểm tra xem đầu ra tối đa của bộ truyền động có nằm dưới MAST và các giới hạn truyền động khác hay không.
Mô-men xoắn phá vỡ trong một van là gì?
Mô-men xoắn ngắt là mô-men xoắn cần thiết để di chuyển van ra khỏi vị trí cuối cố định. Mô-men xoắn ngắt để mở thường rất quan trọng vì tải trọng của bệ và ma sát tĩnh tác động cùng nhau khi van đóng lần đầu tiên bắt đầu di chuyển.
Mô-men xoắn đang chạy có luôn thấp hơn mô-men xoắn ngắt không?
Không. Nó thường thấp hơn đối với một số thiết kế van bi, nhưng hình dạng van, chênh lệch áp suất, lực chất lỏng, cặn lắng và ma sát có thể tạo ra một điểm tới hạn khác trong quá trình di chuyển. Sử dụng dữ liệu mô-men xoắn đầy đủ của nhà sản xuất van thay vì giả sử một cấu hình chung.
Hệ số an toàn nào nên được sử dụng để xác định kích thước bộ truyền động?
Không có hệ số chung cho mọi van và dịch vụ. Hệ số này phải tuân theo khuyến nghị của nhà sản xuất van, hướng dẫn của nhà sản xuất thiết bị truyền động hoặc thông số kỹ thuật của dự án, xem xét liệu mô-men xoắn được công bố đã bao gồm các hiệu chỉnh dịch vụ hay chưa.
Tại sao thiết bị truyền động khí nén phải có kích thước ở áp suất không khí tối thiểu?
Đầu ra của bộ truyền động giảm theo áp suất không khí có sẵn. Tổn thất áp suất thông qua bộ điều chỉnh bộ lọc, đường ống, van điện từ và nhu cầu đồng thời của nhà máy có thể làm cho áp suất tại bộ truyền động thấp hơn áp suất của máy nén hoặc đầu phun.
Làm thế nào để bạn kích thước một thiết bị truyền động hồi xuân?
Kiểm tra hành trình không khí và hành trình lò xo riêng biệt với đường cong nhu cầu mô-men xoắn của van. Hướng hư hỏng phải được xác định theo yêu cầu an toàn của quy trình và hành trình lò xo phải hoàn thành hành động đóng hoặc mở không thành công cần thiết sau khi mất không khí.
Bộ truyền động có thể quá lớn đối với một van không?
Vâng. Công suất vượt mức có thể làm quá tải thân van, hộp số, bộ chuyển đổi truyền động, khớp nối hoặc giá đỡ. Cài đặt mô-men xoắn và đầu ra của bộ truyền động tối đa phải duy trì ở mức dưới giới hạn cơ học hiện hành.
Sự khác biệt giữa mô-men xoắn van và MAST là gì?
Mô-men xoắn của van là lượng cần thiết để vận hành van. Mômen xoắn cực đại cho phép, hay MAST, là giới hạn kết cấu không được vượt quá. Lựa chọn chính xác sẽ cung cấp đủ mô-men xoắn vận hành trong khi vẫn duy trì ở mức dưới MAST và các giới hạn truyền động khác.
