閥桿在流體壓力作用下,其臺(tái)肩緊貼并壓緊止推墊,當(dāng)閥桿旋轉(zhuǎn)時(shí)便產(chǎn)生了摩擦力。設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí),對(duì)止推墊直徑的選擇有兩種考慮一種是按止推墊外徑計(jì)算(即認(rèn)為止推墊起密封作用:,另一種是按止推墊平均直徑計(jì)算(即認(rèn)為止推墊不起密封作用)?紤]到止推墊其主要作用是減小摩擦力(但實(shí)踐證明它也會(huì)起到一定的密封作用)。
球閥的轉(zhuǎn)矩計(jì)算,是選擇驅(qū)動(dòng)裝置的功率、結(jié)構(gòu)及球閥主要零件強(qiáng)度計(jì)算的基礎(chǔ)。轉(zhuǎn)矩大小取決于:球體與閥座間的摩擦轉(zhuǎn)矩;閥桿與填料間的摩擦轉(zhuǎn)矩;閥桿與軸承間的摩擦轉(zhuǎn)矩;閥桿與止推墊間的摩擦轉(zhuǎn)矩;流體流動(dòng)的動(dòng)力矩。減小球閥的轉(zhuǎn)矩可使球閥的操作靈活輕便,對(duì)帶驅(qū)動(dòng)裝置的球閥,則可以降低能源消耗。設(shè)計(jì)合理的結(jié)構(gòu)及選擇低摩擦系數(shù)的材料是減小球閥操作轉(zhuǎn)矩的主要措施。
球閥的轉(zhuǎn)矩隨打開(kāi)程度(或關(guān)閉程度)而變化,它可分為兩個(gè)主要階段:球體啟動(dòng)至開(kāi)始打開(kāi)期間,由于密封副受到的密封力最大(即承受最大壓差及預(yù)緊力作用),因此轉(zhuǎn)矩最大,隨后轉(zhuǎn)矩逐漸下降.當(dāng)開(kāi)啟12°- 14°時(shí)又略有升高,經(jīng)過(guò)該點(diǎn)以后、球體通道開(kāi)始打開(kāi),這為第一階段。日本與西德有關(guān)資料介紹,最大轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生在球體開(kāi)啟至5°和關(guān)閉前瞬間,我國(guó)某閥門(mén)廠(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果認(rèn)為,最大轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生在開(kāi)啟至7°的位置。雖然各國(guó)的試驗(yàn)結(jié)果不同,但總的來(lái)說(shuō),最大轉(zhuǎn)矩是發(fā)生在開(kāi)啟的最初階段。