各類閥門的操作力矩特性

    一、楔式閘閥操作力矩特性
　　
　　當閥門的開度在10%以上時，閥門的軸向力，即閥門的操作力矩的變化不大。當閥門的開度低于10%時，由于流體的節(jié)流，使閘閥的前后壓差增大。
　　
　　這個壓差作用在閘板上，使閥桿需要較大的軸向力才能帶動閘板，所以在此范圍內(nèi)，閥門操作力矩的變化比較大。圖中，實線表示剛性閘板閘閥操作力矩特性；虛線表示彈性閘板的閘閥操作力矩特性。從曲線看出，彈性閘板的閘閥，在接近關閉時所需的操作力矩比剛性閘板的要大些。
　　
　　閘板關閉時，由于密封面的密封方式不同，會產(chǎn)生不同的情況。對于自動密封閘閥（包括平板閘閥），在閥關閉時，閘板的密封面恰好對正閥座密封面，即是閥門的全關位置。但此位置在閥門運行條件下是無法監(jiān)視的，因此在實際使用時是將閥門關至下止點的位置作為閘閥全關位置。由此可見，自動密封的閥門全關位置是按閘板的位置（即行程）來確定的。對于強制密封的閘閥，閥門關閉時必須使閘板向閥座施加壓力。此壓力可以保證閘板和閥座之間的密封面嚴格地密封，是強制密封閥門的密封力。這個密封力由于閥桿螺紋的自鎖將會繼續(xù)作用。顯然，為了向閘板提供密封力，閥桿螺母傳遞的力矩比閥門操作過程中的力矩大。由此可見，對于強制密封的閘閥，閥門的全關位置是按閥桿螺母所受的力矩大小來確定的。
　　
　　閥門關閉后，由于介質(zhì)或環(huán)境溫度的變化，閥門部件的熱膨脹會使閘板和閥座之間的壓力變大，反映到閥桿螺母上，就為再次開啟閥門帶來困難。所以，開啟閥門所需的力矩比關閉閥門所需的力矩大。此外，對于一對互相接觸的密封面來說，它們之間的靜摩擦系數(shù)也比動摩擦系數(shù)大，要使它們從靜止狀態(tài)產(chǎn)生相對運動時，同樣需施加較大的力以克服靜摩擦力；由于溫度變化，使密封面間的壓力變大，需要克服的靜摩擦力也隨之變大，從而使開啟閥門時，對閥桿螺母上需施加的力矩有時會增大很多。
　　
　　二、截止閥的操作力矩特性
　　
　　介質(zhì)由閥門下部進入閥門內(nèi)腔的關閥操作力矩特性。在閥門由全開位置開始關閉的階段，隨著閥瓣的下降#流體在閥瓣前后造成壓差，以阻止閥瓣下降，而且這個阻力隨閥瓣下降而迅速增加。當閥門全關時，閥瓣前后壓差等于介質(zhì)工作壓力，這時阻力zui大。再加以強制的密封力，使閥門關閉瞬間的操作力增加很快。在閥門開啟過程中，由于介質(zhì)壓力或閥瓣前后壓差造成的推力都是幫助開啟閥門的，所以開閥特性曲線的形狀與圖中曲線相似，但位于圖中曲線的下方。應該指出的是，在開閥的瞬間的力矩有可能超過關閥時的力矩，因為此時要克服較大的靜摩擦力。
　　
　　截止閥開啟時，閥瓣的開啟高度達到閥門公稱直徑的$‘（%&）（時，流量即已達到zui大，即表明閥門已達到全開位置，所以截止閥的全開位置應由閥瓣行程來確定。截止閥關閉時的情況和關嚴后再次開啟的情況與強制密封式的閘閥相似，因此，閥門的關閉位置應按操作力矩增加到規(guī)定值來確定。
　　
　　三、蝶閥的操作力矩特性
　　
　　蝶閥的操作力矩特性曲線是中間高、兩端低。造成這現(xiàn)象的原因是，蝶閥在中間位置時，流體受蝶板的阻礙，繞過蝶板流動，會在蝶板兩側(cè)形成旋流，對蝶板形成*水力矩，此力矩是迫使蝶板關閉的。隨著蝶板的開啟或關閉，流體在蝶板兩側(cè)造成的旋流的影響越來越小，直到旋流消失，這時蝶板受到的阻力也越來越小，因此形成中間高、兩端低的特性曲線。至于閥門開啟過程中的操作力矩比關閉過程中的大，其原因則是由于流體對蝶板造成的動水力矩始終是向著關閥方向的。
　　
　　非密封型蝶閥的zui大操作力矩出現(xiàn)在中間位置，而密封型蝶閥的zui大操作力矩出現(xiàn)在閥門關閉時，這是因為要附加上強制密封力矩的緣故。
　　
　　蝶閥的閥桿只作旋轉(zhuǎn)運動，它的蝶板和閥桿本身是沒有自鎖能力的。為了使蝶板定位（停止在位置上），一種辦法是在閥桿上附加一個具有自鎖能力的減速器，在附加蝸輪減速器之后，可以使角位移增加到幾十圈，而操作力矩卻相應降低，這樣可以使蝶閥的某些操作性能（如總轉(zhuǎn)圈數(shù)和操作力矩）與其他閥門接近，便于配用電動裝置。
　　
　　對于強制性密封的蝶閥，它的關閉位置應該按操作力矩升高到規(guī)定值來確定。
　　
　　四、球閥的操作力矩特性
　　
　　球閥的操作力矩特性曲線與蝶閥的很相似，其原因也是由于流體在球體中流向改變時造成旋流的影響。旋流的影響隨閥門的開啟或關閉逐漸減小。
　　
　　球閥由全開到全關，閥桿的旋轉(zhuǎn)角度為90%，球閥要設機械限位。球閥的開啟位置和關閉位置都應按閥桿旋轉(zhuǎn)角度來確定的，故球閥是按行程定位的。