September 24, 2026
Việc lựa chọn bộ truyền động phù hợp cho van công nghiệp không chỉ đơn giản là vấn đề kết hợp kích thước bộ truyền động với kích thước van. Đối với các loại van một phần tư như van bi, van bướm,mô-men xoắn là một trong những yếu tố chính được sử dụng để xác định xem bộ truyền động có thể vận hành van một cách đáng tin cậy hay không.
Nếu mô-men xoắn của bộ truyền động quá thấp, van có thể không mở, đóng hoặc không đạt được vị trí yêu cầu. Nếu bộ truyền động quá khổ đáng kể, thiết bị có thể đắt hơn mức cần thiết và có thể tạo ra ứng suất cơ học không cần thiết.
Hướng dẫn này giải thích các yếu tố chính được sử dụng để tính toányêu cầu mô-men xoắn của bộ truyền động vanvà cách chọn thiết bị truyền động phù hợp cho van công nghiệp.
Mô-men xoắn là lực quay cần thiết để xoay van từ vị trí này sang vị trí khác.
Đối với van quay một phần tư, bộ truyền động thường quay thân van khoảng 90 độ.
Mô-men xoắn yêu cầu có thể thay đổi trong chu kỳ vận hành van. Ví dụ, van bướm có thể yêu cầu mô-men xoắn khác nhau khi bắt đầu mở, trong khi quay và gần vị trí đóng hoàn toàn.
Vì lý do này, việc lựa chọn bộ truyền động không nên chỉ dựa vào một giá trị mô-men xoắn.
Các yếu tố chính bao gồm:
Một mối quan hệ đơn giản hóa có thể được biểu diễn như sau:
Mômen truyền động yêu cầu = Mômen vận hành van × Hệ số an toàn
Ví dụ: nếu một van yêu cầu mô-men xoắn vận hành 100 Nm và hệ số an toàn được chọn là 1,25:
100 Nm × 1,25 = 125 Nm
Do đó, bộ truyền động phải cung cấp ít nhất 125 Nm trong các điều kiện vận hành cần thiết.
Tuy nhiên, đây chỉ là một phép tính đơn giản. Kích thước bộ truyền động thực tế nên sử dụng dữ liệu mô-men xoắn của nhà sản xuất và mô-men xoắn vận hành được khuyến nghị của nhà sản xuất van.
Bước đầu tiên là xác định loại van được kích hoạt.
Thiết kế van khác nhau có yêu cầu mô-men xoắn khác nhau.
Van bi thường yêu cầu mô-men xoắn để khắc phục:
Thiết kế chỗ ngồi có thể có ảnh hưởng đáng kể đến mô-men xoắn cần thiết.
Mô-men xoắn của van bướm có thể phụ thuộc vào:
Yêu cầu về mô-men xoắn có thể thay đổi đáng kể trong suốt hành trình van.
Van cắm có thể yêu cầu mô-men xoắn tương đối cao do ma sát giữa phích cắm và thân van.
Nhà sản xuất van thường phải cung cấp dữ liệu mô-men xoắn để lựa chọn bộ truyền động.
Áp suất chênh lệch là một yếu tố quan trọng khác.
Khi áp suất tác dụng lên van, nó có thể làm tăng lực cản chuyển động của van.
Đối với một số thiết kế van, ảnh hưởng của chênh lệch áp suất lên mô-men xoắn có thể rất đáng kể, đặc biệt ở áp suất cao hơn.
Vì vậy, hãy thu thập:
Không chỉ định cỡ bộ truyền động theo áp suất vận hành bình thường nếu van có thể gặp áp suất chênh lệch cao hơn trong quá trình vận hành.
Ma sát là một trong những tác nhân chính tạo ra mô-men xoắn vận hành van.
Chất liệu và thiết kế của ghế có thể thay đổi đáng kể yêu cầu về mô-men xoắn.
Ví dụ, van có mặt tựa mềm và mặt tựa bằng kim loại có thể có các đặc tính vận hành khác nhau.
Ma sát đóng gói xung quanh thân van cũng có thể đóng góp vào tổng mô-men xoắn cần thiết.
Vì lý do này, hai van có cùng kích thước và mức áp suất có thể yêu cầu mô-men xoắn của bộ truyền động khác nhau.
Đối với nhiều loại van quay một phần tư, việc xem xét các điểm mô-men xoắn khác nhau sẽ rất hữu ích hơn là sử dụng một con số.
Đây là mô-men xoắn cần thiết để bắt đầu di chuyển van từ vị trí đóng hoàn toàn hoặc mở hoàn toàn.
Mô men xoắn có thể tương đối cao do ma sát tĩnh và tải trọng của ghế.
Mô-men xoắn chạy là mô-men xoắn cần thiết trong khi van di chuyển trong phạm vi hoạt động của nó.
Mô-men xoắn chỗ ngồi là mô-men xoắn cần thiết để di chuyển van vào vị trí đóng cuối cùng và đạt được độ ngắt cần thiết.
Đối với kích thước của bộ truyền động, cần xem xét yêu cầu mô-men xoắn liên quan cao nhất.
Hệ số an toàn cung cấp thêm công suất truyền động trên mô-men xoắn được tính toán hoặc chỉ định của van.
Ví dụ:
Mô-men xoắn van = 200 Nm
Hệ số an toàn = 25%
Mômen truyền động yêu cầu = 200 × 1,25 = 250 Nm
Hệ số an toàn thực tế không nên được chọn một cách tùy tiện.
Nó phụ thuộc vào:
Giới hạn an toàn quá mức có thể dẫn đến kích thước bộ truyền động quá lớn không cần thiết, trong khi giới hạn không đủ có thể khiến van hoạt động không đáng tin cậy.
Phương pháp được sử dụng để đánh giá công suất của bộ truyền động cũng phụ thuộc vào loại bộ truyền động.
Đối với bộ truyền động khí nén, mômen đầu ra bị ảnh hưởng bởi:
Đối với bộ truyền động hồi xuân, mô-men xoắn khả dụng có thể khác nhau giữa hướng mở và đóng.
Do đó, bảng mô-men xoắn của bộ truyền động phải được kiểm tra ở áp suất cung cấp không khí thực tế.
Đối với thiết bị truyền động điện, các yếu tố quan trọng bao gồm:
Bộ truyền động phải cung cấp đủ mô-men xoắn trong suốt chu kỳ vận hành cần thiết.
Giả sử một van quay một phần tư có mô-men xoắn vận hành tối đa do nhà sản xuất quy định là:
150 Nm
Giả sử biên độ kích thước là 20%.
Việc tính toán là:
150 Nm × 1,20 = 180 Nm
Do đó, bộ truyền động được chọn phải cung cấp ít nhất180 Nmở điều kiện vận hành tương ứng.
Nếu bộ truyền động là khí nén, giá trị này phải được kiểm tra dựa trên mô-men xoắn đầu ra thực tế của bộ truyền động ở áp suất không khí hiện có.
Nếu bộ truyền động là điện, cần kiểm tra mômen định mức và đặc tính vận hành theo yêu cầu của van.
Ví dụ này nhằm giải thích phương pháp tính toán. Việc lựa chọn bộ truyền động thực tế nên sử dụng dữ liệu kỹ thuật của nhà sản xuất van và bộ truyền động.
Một số sai lầm có thể dẫn đến việc lựa chọn thiết bị truyền động không chính xác.
Một van lớn hơn không tự động yêu cầu bộ truyền động lớn hơn tương ứng.
Mô-men xoắn phụ thuộc vào thiết kế van, áp suất, kết cấu chỗ ngồi và điều kiện vận hành.
Việc định cỡ chỉ dựa trên áp suất bình thường có thể dẫn đến công suất thiết bị truyền động không đủ trong điều kiện áp suất cao.
Mô-men xoắn ly khai, chạy và chỗ ngồi có thể khác nhau.
Thiết bị truyền động quá khổ có thể làm tăng chi phí và có thể đặt tải trọng không cần thiết lên thân van và các bộ phận cơ khí.
Đối với bộ truyền động khí nén, áp suất không khí có sẵn ảnh hưởng trực tiếp đến đầu ra của bộ truyền động.
Dữ liệu mô-men xoắn của nhà sản xuất van phải được coi là tài liệu tham khảo quan trọng cho việc lựa chọn bộ truyền động.
Khi yêu cầu báo giá thiết bị truyền động, hãy cung cấp càng nhiều thông tin sau càng tốt:
Việc cung cấp thông tin này cho phép nhà cung cấp kiểm tra sự kết hợp giữa bộ truyền động và van thay vì chọn bộ truyền động chỉ dựa trên kích thước van danh nghĩa.
Tính toán mô-men xoắn của bộ truyền động van bắt đầu bằng việc xác định mô-men xoắn thực tế mà van yêu cầu trong các điều kiện vận hành của nó.
Cách tiếp cận cơ bản là:
1. Xác định loại van
2. Lấy dữ liệu mô-men xoắn của nhà sản xuất
3. Kiểm tra chênh lệch áp suất tối đa
4. Xem xét mômen ly khai, chạy và ngồi
5. Áp dụng mức giới hạn an toàn phù hợp
6. So sánh yêu cầu với mômen đầu ra của bộ truyền động
7. Xác minh cấu hình van và bộ truyền động hoàn chỉnh
Đối với các ứng dụng công nghiệp, việc lựa chọn bộ truyền động nên xem xét điều kiện vận hành hoàn chỉnh thay vì dựa vào biểu đồ kích thước van đến kích thước bộ truyền động đơn giản.
Chúng tôi có thể cung cấpthiết bị truyền động khí nén và điệncho các van điều khiển và xử lý công nghiệp, bao gồm các giải pháp từRotork, AUMA, Limitorque, SIPOS và các nhà sản xuất khác.
Nếu bạn không chắc chắn về kích thước bộ truyền động cần thiết, hãy cung cấp kiểu van, kích thước, áp suất, môi trường, điều kiện vận hành và nguồn điện hoặc không khí có sẵn. Chúng tôi có thể giúp kiểm tra cấu hình mô-men xoắn và bộ truyền động cần thiết.
