阀门扭矩的计算 - 360文档中心

固定球阀扭矩计算

固定球阀扭矩和比压计算阀前阀座密封的固定球阀的扭矩计算总扭矩M：M=M m+M t+M u+M c （N·mm）式中M m—球体与阀座密封圈间的摩擦扭矩（N·mm）；M t—阀杆与填料间的摩擦扭矩（N·mm）；M u—阀杆台肩与止推垫的摩擦扭矩（N·mm）；M c—轴承的摩擦扭矩（N·mm）；（1）M m的计算M m=QR（1+cosφ）μt/2cosφ;Q—固定球阀的密封力（N）,Q=(Q MJ-Q J)+2Q1-Q2；Q MJ—流体静压力在阀座密封面上引起的作用力（N）,Q MJ=πp(d12-D12)/4;d1—浮动支座外径(mm)；D1—浮动支座内径，近似等于阀座密封圈内径(mm)；P—流体压力（MPa）；Q J—流体静压力在阀座密封面余隙中的作用力（N）,Q J=πP J (D22-D12)/4;P J—余隙中的平均压力，当余隙中压力呈线性分布时，可近似地取P J=P/2 （N）;D2—阀座密封圈外径(mm)；Q1—预紧密封力（N）,Q1=πq min (D22-D12)/4；q min—预紧所必需的最小比压，q min=0.1P (MPa),并应保证q min≥2MPa，弹性元件应根据Q1值的大小进行设计；Q2—阀座滑动的摩擦力（N）；Q2=πd1（0.33+0.92μ0d0P）d0—阀座O型圈的横截面直径（mm）；μ0—橡胶对金属的摩擦系数，μ0=0.3～0.4；有润滑时，μ0=0.15；R—球体半径(mm)；φ—密封面对中心斜角（°）；μt—球体与密封圈之间的摩擦系数，F-4：μt=0.05；填充F-4：μt=0.05～0.08；尼龙：μt=0.15；填充尼龙：μt=0.32～0.37；（2）M t的计算M t=M t1+ M t2M t1—V型填料及圆形片状填料的摩擦转矩M t1=0.6πμt Zhd T2P(N.mm)Z—填料个数；h—单个填料高度；d T—阀杆直径（mm）；M t2—O型圈的摩擦转矩M t2=0.5πd T2（0.33+0.92μ0d0 P）(N.mm)；d 0—阀杆O型圈的横截面直径（mm）；(3) M u的计算M u=｛πμt（D T+ d T）3P｝/64(N.mm)D T—止推垫外径（mm）；(4) M C的计算M C=｛πμC d T d12P｝/8(N.mm)μc—轴承与阀杆之间的摩擦系数，复合轴承：μt=0.05～0.1；阀前阀座密封的固定球阀的设计比压计算q—设计比压，必须保证q b＜q＜［q］q=4Q/π(D22-D12)(MPa)q b—必须比压；［q］—许用比压，F-4：［q］=15MPa；尼龙：［q］=30MPa；浮球阀扭矩和比压计算浮动球阀的扭矩计算总扭矩M（N·mm）为：M=M m+M t+M u式中M m—球体与阀座密封圈间的摩擦扭矩（N·mm）；M t—阀杆与填料间的摩擦扭矩（N·mm）；M u—阀杆台肩与止推垫的摩擦扭矩（N·mm）；（1）M m的计算M m=QR（1+cosφ）μt/2cosφ;Q—浮动球阀的密封力（N）；Q= Q MJ+Q1Q MJ—流体静压力在阀座密封面上引起的作用力（N）;Q MJ=π(D1+D2)2P /16D1—阀座内径，近似等于阀座密封面内径(mm)；D2—阀座外径，近似等于阀座密封面外径(mm)；P—流体压力（MPa）；Q1—预紧密封力（N）；Q1=2δ1EF MJ/ (D1+D2) (tgφ-2μt) （N）；φ—密封面对中心斜角（°）；δ1—阀座预压紧的压缩量（mm）；E—阀座材料的弹性模量(MPa)，F-4：E=470～800 MPa；尼龙：E =1500 MPa；F MJ—阀座的横截面积（mm）；μt—球体与密封圈之间的摩擦系数，F-4：μt=0.05；填充F-4：μt=0.05～0.08尼龙：μt=0.15；填充尼龙：μt=0.32～0.37；R—球体半径(mm)；φ—密封面对中心斜角（°）；（2）M t的计算M t=M t1+ M t2M t1—V型填料及圆形片状填料的摩擦转矩M t1=0.6πμt Zhd T2P/2 (N.mm)Z—填料个数；h—单个填料高度；d F—阀杆直径（mm）；M t2—O型圈的摩擦转矩M t2=0.6πd T2（0.33+0.92μ0d 01 P）/2 (N.mm)；d 01—阀杆O型圈的横截面直径（mm）；(5) M u的计算M u=πμt（D T+ d F）3P/64 (N.mm)D T—止推垫外径（mm）；浮动球阀的设计比压计算q—设计比压，必须保证q b＜q＜［q］q=4Q/π(D22-D12)(MPa)q b—必须比压；［q］—许用比压，F-4：［q］=15MPa；尼龙：［q］=30MPa；。

阀门扭矩计算

1″-600LB阀杆扭矩计算
（1）阀杆总力矩 MF=MQF+MFT
（2）球与阀座的摩擦力矩MQF
MQC=MQF1+MQF2
MQF1阀座对球预紧力产生的摩擦力矩
MQF1=0.3925（D2JH–D2MN）*(1+COSθ)*qM*fM*R
MQF2介质工作压力产生的摩擦力矩
MQF2=π*P* fM*R（D2JH-0.5 D2MN-0.5 D2MW）(1+COSθ)/8COSθ
MQF=72235Nmm
（3）填料与阀杆间摩擦力矩 MFT
MFT=0.5*FT*dF
FT=ψ*dF*bT*P
阀杆与填料摩擦力
FT
N
系数
ψ
查表
阀杆直径
dF
设计给定
mm
填料宽度
bT
设计给定
mm
填料深度
hT
设计给定
mm
计算结果: MFL=840Nmm
计算结果: MF=78075Nmm
密封带接触面外径
DMW
设计选定
mm
球与座接触面内径
DMN
设计选定
mm
球体最小预紧比压
qM
0.1P
MPa
体球与密封面的摩擦系数
fM
查表
球体半径
R
设计选定
mm
阀座外径
DJH
设计选定
Mm1
球体与密封面接触点与流道轴法向角
θ
设计选定
（°）
计算压力
P
取公称压力
MPa
计算结果:MQF1=9043Nmm
MQF2=63192Nmm

风阀扭矩计算公式

风阀扭矩计算公式以风阀扭矩计算公式为标题，本文将介绍风阀扭矩的计算方法。

风阀扭矩是指在风管系统中，风阀受到的旋转力矩。

计算风阀扭矩的公式如下：扭矩 = 风阀阻力矩 x 开度其中，阻力矩是指风阀在风管中受到的阻力力矩，开度是指风阀的开启程度。

我们来了解一下风阀的基本结构。

风阀通常由阀体、阀盘和传动机构组成。

阀体是风阀的外壳，用于固定阀盘和传动机构。

阀盘是风阀的关键部件，通过转动来控制风管的通断。

传动机构则是将外部的操作力传递给阀盘，使其旋转。

在风管系统中，风阀受到的阻力主要来自风管内的风压以及阀盘与风管之间的摩擦力。

风压是指风管内的气体压力，它随着气体流速和管道截面积的变化而变化。

摩擦力是指阀盘在与风管接触的过程中产生的摩擦力，它与阀盘材料和表面粗糙度有关。

为了计算风阀受到的阻力矩，我们需要首先确定风压和摩擦力的大小。

风压可以通过风管系统的设计参数和气体流体力学计算方法来确定。

摩擦力则需要考虑阀盘材料和表面粗糙度等因素。

在确定了阻力矩后，我们还需要考虑风阀的开度对扭矩的影响。

开度是指阀盘相对于风管截面的角度，它决定了阀盘所受到的气体流量。

通常情况下，开度越大，风阀所受到的扭矩也会增加。

通过上述公式，我们可以计算出风阀所受到的扭矩。

根据实际应用情况，我们可以选择合适的风阀和传动机构，以满足系统对扭矩的要求。

需要注意的是，风阀扭矩的计算是一个复杂的过程，需要考虑多种因素。

在实际应用中，我们还需要考虑风管系统的设计参数、气体流速、管道材料等因素对扭矩的影响，以确保风阀的正常运行。

风阀扭矩的计算是一个重要的工程问题，需要考虑多种因素。

通过合理的计算和选择，我们可以确保风阀在风管系统中的正常运行。

同时，我们还可以根据实际需要对风阀进行优化和改进，以提高系统的效率和性能。

阀门基本知识

单作用和双作用一般是指的气缸执行机构。

单作用：气缸的移动通过仪表空气的压力，返回时由弹簧提供压力。

双作用：气缸的移动和返回都是通过仪表空气来提供动力。

单作用的扭矩要比双作用的小得多。

故双作用一般用于需要较大扭矩的阀门。

单作用阀门为开关阀，阀门只能开或关。

双作用阀门为调节阀，阀门开度可调节。

阀门的扭矩计算具体是：二分之一阀门口径的平方×3.14得出是阀板的面积，再乘以所承压力（即阀门工作压力）得出轴所承受的静压力（力X面积=压强，wwzbohr），乘以磨擦系数（去查表一般钢铁的磨擦系数取0.1，钢对橡胶的磨擦系数取0.15），乘以轴径除以1000即得阀门的扭矩数，单位为牛·米，电动装置和气动执行器参考安全值取阀门扭矩的1.5倍。

阀门在设计时，选用执行器是靠估算，基本分为三部分：1、密封件见的摩擦力矩(球体与阀座)2、填料对阀杆的摩擦力矩3、轴承对阀杆的摩擦力矩故计算压力一般取公称压力的0.6倍(约为工作压力)，摩擦系数根据材料定。

计算的力矩乘1.3~1.5倍以选执行器。

阀门扭矩计算要兼顾阀板与阀座的摩擦，阀轴与填料的摩擦，介质不同压差下对阀板的推力。

因为阀板、阀座和填料的种类太多了，每一种都有着不同的摩擦力，还有接触面的大小，压紧的程度等等。

所以一般都是用仪表实测而不是计算。

阀门扭矩计算出的数值有很大的参考意义，但并不能完全照搬。

在很多因素的影响下，阀门扭矩计算并没有实验得出的结果更精确。

对于双作用执行器，查找双作用执行器扭力表，根据需要的扭矩值，再增加 10% 的安全值，然后根据气源工作压力、查找扭矩表，则得准确的型号弹簧复位执行器选用弹簧复位执行器请按以下步骤：1 ．增加大约所需扭矩的 20% 。

2 ．查找弹簧复位扭矩表，在标有弹簧扭矩的竖直栏内得到最小扭矩值。

3 ．沿着同一行向右移，根据气源压力，直到发现一个刚好比所需扭矩大一些的扭矩值。

4 ．弹簧复位扭力表表明型号和克服弹簧所需的扭矩。

阀门扭矩计算公式

阀门扭矩计算公式
阀门扭矩是指在阀门关闭或打开时需要施加的旋转力矩。

正确计算阀门扭矩非常重要，因为过小的扭矩可能导致阀门未能完全关闭，而过大的扭矩则可能损坏阀门。

阀门扭矩的计算公式如下：
T = F × L
其中，T是阀门扭矩，单位为牛·米（N·m）；F是阀门作用力，单位为牛（N）；L是阀门操作杆长度，单位为米（m）。

阀门作用力可以通过测量阀门所受的最大压力来计算。

如果阀门工作在液体介质中，则阀门作用力等于液体压力乘以阀门作用面积。

如果阀门工作在气体介质中，则阀门作用力等于气体压力乘以阀门作用面积。

阀门操作杆长度是指从阀门轴心到操作手柄末端的距离。

这个距离必须在计算扭矩时考虑到。

在实际应用中，还需要考虑其他因素，例如阀门的摩擦力、阀门材质的强度等。

因此，在计算阀门扭矩时，应该根据具体情况进行调整。

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12″-600LB 球阀扭矩计算

12”600LB 球阀扭矩计算【球阀设计与选用】1. 参数设计压力P ＝10.2Mpa浮动阀座圈外径d1＝330 mm 单个弹簧的预紧力Q 单＝330~385 N 单边弹簧数量n1＝28 球体半径R ＝230 mm 阀杆直径d t =70 mm 阀杆台肩外径D t =85 mm 阀座密封面内径D 1 =315 mm 阀座密封面外径D 2 =321.5 mm 轴承内径d F =120 mm 阀杆O 型圈数量n = 12. 计算公式2.1 球体与阀座密封面介质作用力的摩擦扭矩密封面介质作用力()22111π4Q P d D =− ()221π10.2330315775074Q N =××−= μT — 球体与阀座密封面间的摩擦系数(PEEK)，μT =0.1 φ — 阀座密封面法向与流道中心线的夹角RD R D R ∗−∗+−∗=444cos 222212φ 72.023045.321230431523042222=×−×+−×=密封面介质作用力摩擦扭矩11(1cos )2cos T Q R M ϕμϕ∗+=∗∗ 177507230(10.72)0.12129288=2130.m 20.72M N mm N ××+=×=⋅×2.2 球体与阀座密封面弹簧作用力的摩擦扭矩密封面弹簧作用力22n1Q Q =××238522821560Q N =××=密封面弹簧作用力摩擦扭矩22(1cos )2cos T Q R M ϕμϕ∗+=∗∗ 221560230(10.72)0.1592300=592.m 20.72M N mm N ××+=×=⋅× 2.3 阀杆与O 型圈之间的摩擦扭矩阀杆与O 型圈之间的摩擦力N P d F t 6708)2.103.53.092.033.0(702)92.033.0(πd 200t =×××+×××=+=πμμ0 — 橡胶对金属的摩擦系数，μ0 =0.3d 0 — O 型圈的截面直径, d 0=5.3mm132t t M F d n=∗∗ 31670870234780235m 2M N mm N =××=⋅=⋅ 2.4 阀杆台肩与止推垫之间的摩擦扭矩阀杆台肩与止推垫之间的摩擦力22()(8570)0.110.21616t t t Fu D d P ππμ=+∗∗=×+××=4812N μt — 阀杆与止推垫金属的摩擦系数，μt =0.11422(t t D d u M F += 4185704812()186465=18622M N m m N m +=××=⋅⋅ 2.5 轴承的摩擦扭矩在介质压力作用下，轴承受到的总推力,N P d Q c 8724042.1033044221=××=∗∗=ππμc — 轴承摩擦系数，μt =0.06152c F c M Q d μ=∗∗5118724041200.063140655314022c F c M Qd N mm N m μ=∗∗=×××=⋅=⋅ 2.6 阀门启闭时各节点扭矩 ABTO: M1 + M2 + M5=2130+592+3140=5862N.m实际测量值：3600N.mARTO ： M2+ M3 + M4=592+235+186=1013N.m 实际测量值：1200N.mAETO ： M2+ M3 + M4=592+235+186=1013N.m 未测量 ABTC ：（1）.通道与阀腔压力平衡。

固定球阀扭矩计算

固定球阀扭矩和比压计算阀前阀座密封的固定球阀的扭矩计算总扭矩M：M=M m+M t+M u+M c （N·mm）式中M m—球体与阀座密封圈间的摩擦扭矩（N·mm）；M t—阀杆与填料间的摩擦扭矩（N·mm）；M u—阀杆台肩与止推垫的摩擦扭矩（N·mm）；M c—轴承的摩擦扭矩（N·mm）；（1）M m的计算M m=QR（1+cosφ）μt/2cosφ;Q—固定球阀的密封力（N）,Q=(Q MJ-Q J)+2Q1-Q2；Q MJ—流体静压力在阀座密封面上引起的作用力（N）,Q MJ=πp(d12-D12)/4;d1—浮动支座外径(mm)；D1—浮动支座内径，近似等于阀座密封圈内径(mm)；P—流体压力（MPa）；Q J—流体静压力在阀座密封面余隙中的作用力（N）,Q J=πP J (D22-D12)/4;P J—余隙中的平均压力，当余隙中压力呈线性分布时，可近似地取P J=P/2 （N）;D2—阀座密封圈外径(mm)；Q1—预紧密封力（N）,Q1=πq min (D22-D12)/4；q min—预紧所必需的最小比压，q min=0.1P (MPa),并应保证q min≥2MPa，弹性元件应根据Q1值的大小进行设计；Q2—阀座滑动的摩擦力（N）；Q2=πd1（0.33+0.92μ0d0P）d0—阀座O型圈的横截面直径（mm）；μ0—橡胶对金属的摩擦系数，μ0=0.3～0.4；有润滑时，μ0=0.15；R—球体半径(mm)；φ—密封面对中心斜角（°）；μt—球体与密封圈之间的摩擦系数，F-4：μt=0.05；填充F-4：μt=0.05～0.08；尼龙：μt=0.15；填充尼龙：μt=0.32～0.37；（2）M t的计算M t=M t1+ M t2M t1—V型填料及圆形片状填料的摩擦转矩M t1=0.6πμt Zhd T2P(N.mm)Z—填料个数；h—单个填料高度；d T—阀杆直径（mm）；M t2—O型圈的摩擦转矩M t2=0.5πd T2（0.33+0.92μ0d0 P）(N.mm)；d 0—阀杆O型圈的横截面直径（mm）；(3) M u的计算M u=｛πμt（D T+ d T）3P｝/64(N.mm)D T—止推垫外径（mm）；(4) M C的计算M C=｛πμC d T d12P｝/8(N.mm)μc—轴承与阀杆之间的摩擦系数，复合轴承：μt=0.05～0.1；阀前阀座密封的固定球阀的设计比压计算q—设计比压，必须保证q b＜q＜［q］q=4Q/π(D22-D12)(MPa)q b—必须比压；［q］—许用比压，F-4：［q］=15MPa；尼龙：［q］=30MPa；浮球阀扭矩和比压计算浮动球阀的扭矩计算总扭矩M（N·mm）为：M=M m+M t+M u式中M m—球体与阀座密封圈间的摩擦扭矩（N·mm）；M t—阀杆与填料间的摩擦扭矩（N·mm）；M u—阀杆台肩与止推垫的摩擦扭矩（N·mm）；（1）M m的计算M m=QR（1+cosφ）μt/2cosφ;Q—浮动球阀的密封力（N）；Q= Q MJ+Q1Q MJ—流体静压力在阀座密封面上引起的作用力（N）;Q MJ=π(D1+D2)2P /16D1—阀座内径，近似等于阀座密封面内径(mm)；D2—阀座外径，近似等于阀座密封面外径(mm)；P—流体压力（MPa）；Q1—预紧密封力（N）；Q1=2δ1EF MJ/ (D1+D2) (tgφ-2μt) （N）；φ—密封面对中心斜角（°）；δ1—阀座预压紧的压缩量（mm）；E—阀座材料的弹性模量(MPa)，F-4：E=470～800 MPa；尼龙：E =1500 MPa；F MJ—阀座的横截面积（mm）；μt—球体与密封圈之间的摩擦系数，F-4：μt=0.05；填充F-4：μt=0.05～0.08尼龙：μt=0.15；填充尼龙：μt=0.32～0.37；R—球体半径(mm)；φ—密封面对中心斜角（°）；（2）M t的计算M t=M t1+ M t2M t1—V型填料及圆形片状填料的摩擦转矩M t1=0.6πμt Zhd T2P/2 (N.mm)Z—填料个数；h—单个填料高度；d F—阀杆直径（mm）；M t2—O型圈的摩擦转矩M t2=0.6πd T2（0.33+0.92μ0d 01 P）/2 (N.mm)；d 01—阀杆O型圈的横截面直径（mm）；(5) M u的计算M u=πμt（D T+ d F）3P/64 (N.mm)D T—止推垫外径（mm）；浮动球阀的设计比压计算q—设计比压，必须保证q b＜q＜［q］q=4Q/π(D22-D12)(MPa)q b—必须比压；［q］—许用比压，F-4：［q］=15MPa；尼龙：［q］=30MPa；。

阀门用紧固件的选用和预紧扭矩的计算

阀门承压件用紧固件的选用和预紧扭矩的计算一、阀门常用紧固件的结构⑴承压件用螺纹紧固件的螺距米制普通螺纹是阀门使用最多的机械紧固螺纹，一般每个公称直径的米制普通螺纹具有多个螺距，有粗牙、细牙、超细牙之分，在HG/T 20613《钢制管法兰用紧固件 PN系列》、HG/T 20634《钢制管法兰用紧固件 CLASS系列》、DL-439《火力发电厂高温紧固件技术导则》、GB/T 12234 《石油、天然气工业用螺柱连接阀盖的钢制闸阀》等阀门设计标准和紧固件技术导则中，均对紧固件螺距进行了规定。

通过对这些标准的分析后得出，一般公称直径≤M27的紧固件采用粗牙螺距，公称直径＞M27的紧固件采用螺距为3的细牙螺距，从中可以得出在螺纹公称直径较大时候，一般都选用较小螺距（细牙），这是因为细牙螺纹具有螺纹升角小，自锁能力强、拧紧时扭应力小和拧紧螺母时转动角大易控制等特点，但是螺距也不是越小越好，超细牙的螺距一般造价较高，常用于精密配合上。

（2）承压件用六角螺母的选择和螺柱配合的六角螺母一般分为I型六角螺母和Ⅱ型六角螺母，I型六角螺母的厚度m约为0.8d,Ⅱ型六角螺母的厚度约为1d，d为螺纹公称直径（见图1）。

在HG/T 20613《钢制管法兰用紧固件 PN系列》、HG/T 20634《钢制管法兰用紧固件 CLASS系列》中规定，与全螺纹螺柱配合使用的螺母，其形式和尺寸符合GB/T 6175、和GB/T 6176的规定，这两个标准均为Ⅱ型六角螺母，也就是通常所说的重型螺母。

因此承压件用六角螺母一般均为重型六角螺母。

图1 六角螺母（3）承压件用螺柱的选择螺柱是机械紧固件工作过程中的主要受力部件，在螺柱、螺母预紧状态下，螺柱会发生微量的弹性拉伸变形，通过拉伸变形量保证螺纹载荷的持续稳定性。

固件的载荷失效、或螺纹损坏的危险性。

行器的连接、支架与阀盖的连接。

d2：螺纹小径图4 全螺纹螺柱二、常用紧固件的材料选择常用紧固件材料按照材料的不同通常分为碳钢、低合金钢、不锈钢三种类别；按照使用工况的温度不同分为常温，低温、高温用紧固件。