Engranajes para actuadores de válvula

Tipos de engranajes para actuadores de válvulas

Los engranajes para actuadores de válvulas son componentes mecánicos que cambian el par y la velocidad de rotación para mover la válvula. Generalmente, incluyen engranajes sinfín, engranajes cónicos, engranajes helicoidales, engranajes planetarios y engranajes de piñón y corona.

• Engranajes sinfín para actuadores de válvulas

  El conjunto de engranajes sinfín suele constar de dos partes: el tornillo sinfín y la rueda sinfín. Se utiliza normalmente para el actuador de válvula que debe girar 90 grados. Los engranajes sinfín pueden convertir muy bien el movimiento de rotación, por lo que son adecuados para proporcionar el par necesario para abrir o cerrar la válvula. Además, los engranajes sinfín para actuadores de válvulas tienen algunas ventajas específicas, como la capacidad de autobloqueo y las altas relaciones de reducción. El autobloqueo significa que incluso si se elimina la fuente de alimentación, la dirección de accionamiento no se puede invertir. Esta característica es beneficiosa para mantener fija la posición de la válvula. Las altas relaciones de reducción indican que la velocidad de entrada se reduce mientras que el par aumenta. Estas propiedades hacen que los engranajes sinfín sean adecuados para su uso en engranajes de actuadores de válvulas.

• Engranajes cónicos para actuadores de válvulas

  Los engranajes cónicos son buenos para cambiar el eje de rotación del actuador de válvula. Tienen dos ruedas dentadas de forma cónica, el engranaje motriz y el engranaje conducido. Los engranajes cónicos pueden proporcionar un ajuste de movimiento del actuador de válvula desde una posición horizontal de entrada a una posición vertical o viceversa. Sin embargo, los engranajes cónicos deben estar correctamente alineados e instalados para lograr un funcionamiento suave.

• Engranajes helicoidales para actuadores de válvulas

  Al igual que los engranajes cónicos, los engranajes helicoidales también tienen la función de cambiar el eje de rotación. Los engranajes helicoidales para actuadores de válvulas tienen dientes dispuestos en ángulo con respecto al eje del engranaje, lo que permite un funcionamiento suave y silencioso. Además, pueden transmitir altas cargas axiales. Esta característica hace que los engranajes helicoidales sean adecuados para su uso en engranajes de actuadores de válvulas.

• Engranajes planetarios para actuadores de válvulas

  Los conjuntos de engranajes planetarios constan de un engranaje solar, engranajes planetarios y un engranaje de corona. Pueden proporcionar altas relaciones de reducción manteniendo tamaños compactos. Además, la distribución de la carga de los engranajes planetarios es uniforme debido a sus múltiples dientes de engranaje en contacto. Esta característica puede reducir el desgaste de los engranajes, lo que los hace adecuados para su uso en aplicaciones de alta carga, incluidos los actuadores de válvulas en la industria.

• Piñones y coronas para actuadores de válvulas

  Los piñones y coronas coinciden con los engranajes rectos, que tienen dientes rectos a lo largo de la circunferencia. A diferencia de los engranajes rectos, las coronas tienen sus dientes dispuestos en forma circular. Sin embargo, ambos se pueden utilizar en el sistema de reducción para que la válvula funcione correctamente. Los piñones rectos o de corona se utilizan para convertir la rotación del motor en par. A menudo se instalan directamente en el vástago de la válvula para proporcionar un diseño simple y compacto.

Especificaciones y mantenimiento de engranajes para actuadores de válvulas

La vida útil de los conjuntos de engranajes de actuadores de válvulas se puede prolongar mediante inspecciones y mantenimiento periódicos. Debe observarse el siguiente programa de mantenimiento para las válvulas de engranajes:

• El mantenimiento regular de los engranajes implica inspeccionar sus dientes y superficie en busca de signos de desgaste, daños o ruidos anormales durante el uso.
• Se debe realizar una limpieza regular para eliminar el polvo, los residuos y los objetos extraños de los engranajes.
• Lubricación: Lubrique los rodamientos y los dientes del engranaje con grasa para reducir la fricción y mejorar el funcionamiento.
• Comprobación de la tensión: El personal debe comprobar la fijación y la tensión de los componentes del engranaje y la actuación de la válvula para evitar vibraciones y ruidos debido a la holgura del engranaje durante el funcionamiento.
• Entorno de uso: Compruebe que el entorno que rodea al engranaje esté seco y limpio, y que no haya humedad, óxido ni contaminación que deterioren el rendimiento y la calidad del engranaje.
• Reemplazo: Si el engranaje está gravemente dañado o desgastado, debe reemplazarse por uno nuevo para un mejor funcionamiento.
• Siga el manual de instrucciones: Preste mayor atención a los requisitos específicos de mantenimiento del engranaje, como se detalla en el manual del engranaje del actuador de válvula.

Al realizar el mantenimiento del actuador de la válvula de engranajes, asegúrese de apagar la fuente de alimentación del actuador. Tenga cuidado con las descargas eléctricas accidentales, que podrían causar daños a la vida humana. Además, el funcionamiento seguro y estable de las válvulas de engranajes también puede prevenir fugas de la válvula, lo que provocaría contaminación ambiental. Ahorre los recursos hídricos de forma segura y fiable. Elegir una válvula de engranajes con una alta clasificación de seguridad ayudará a mejorar la seguridad general del sistema.

Escenarios de uso de engranajes para actuadores de válvulas

El engranaje es una parte pequeña pero funcional de los conjuntos de actuadores de válvulas. Reduce la velocidad del motor para que permita una apertura y cierre suave y constante de la válvula. Esta máquina grande y compleja opera y funciona en diversas industrias.

• Industria del petróleo y el gas

  Los engranajes para actuadores de válvulas controlan el flujo y la presión, asegurando que las válvulas funcionen correctamente para operaciones seguras y eficientes. Se utilizan principalmente en plantas, tuberías y plataformas marinas. Los actuadores de engranajes o los engranajes sinfín son los preferidos en la industria del petróleo y el gas porque pueden resistir los golpes y las vibraciones y funcionar de manera eficiente en entornos hostiles y difíciles.

• Tratamiento de aguas residuales

  Las válvulas de engranajes están diseñadas para diferentes configuraciones y tamaños, lo que permite una máxima flexibilidad al tratar las aguas residuales. Las válvulas de engranajes se pueden utilizar en tanques, clarificadores y filtros para regular el flujo y garantizar procesos de tratamiento adecuados.

• Procesamiento químico

  En las industrias de procesamiento químico, las válvulas controlan el flujo de productos químicos, gases y otras sustancias esenciales para el funcionamiento del engranaje. Las válvulas de engranajes resisten diversos entornos químicos y son las preferidas para realizar procesos químicos duros y pesados.

• Industria alimentaria y de bebidas

  En la industria alimentaria y de bebidas, las válvulas de engranajes se utilizan para regular el flujo de materias primas, líquidos y aire en el proceso de producción y envasado. Los materiales utilizados para las válvulas de engranajes en alimentos y bebidas son seguros y cumplen con los estándares de higiene necesarios.

• Sistemas de transporte mecánicos

  Las válvulas de engranajes también funcionan bien con sistemas de transporte mecánicos. Controlan el flujo de materiales, asegurando un funcionamiento suave y constante. Las válvulas de engranajes también tienen diferentes tipos y tamaños, lo que proporciona flexibilidad junto con los sistemas de transporte mecánicos.

• Generación de energía

  Las válvulas de engranajes regulan el flujo de agua de refrigeración, aire de combustión y gases de escape y garantizan la seguridad y la eficiencia del sistema de generación de energía.

La lista anterior es una pequeña parte de dónde se utilizan los engranajes para actuadores de válvulas. Según un informe de Grand View Research, el tamaño del mercado global de actuadores de válvulas se valoró en $4.53 mil millones en 2022 y se proyecta que alcanzará los $8.98 mil millones para 2030, experimentando una CAGR del 9.3% de 2023 a 2030.

Cómo elegir engranajes para actuadores de válvulas

Los engranajes para actuadores de válvulas son los componentes que transforman el par del motor en el par necesario para operar la válvula. Es necesario tener en cuenta algunos factores al seleccionar el operador de engranajes para actuadores de válvulas.

• Tamaño y factor del engranaje

  El tamaño y el peso de la válvula afectan constantemente el tamaño del actuador y el engranaje que se necesitará para operarlo. Las válvulas más grandes y pesadas necesitarán engranajes más prominentes y potentes para controlarlas; sin embargo, si la capacidad de carga del engranaje supera el peso y el tamaño de la válvula, eso puede conducir en última instancia a un gran desperdicio de inversión en un engranaje que era demasiado grande para el trabajo. Realizar un análisis detallado del peso del engranaje y la capacidad de carga puede ayudar a determinar el tamaño correcto del engranaje.

• Par de salida

  Los actuadores de engranajes transmiten el par del motor de engranajes a la válvula. Es fundamental calcular el par de salida del engranaje que se requiere utilizando el requisito de par de la válvula y los criterios de selección del motor de engranajes.

• Relación de engranajes

  La relación de engranajes es la relación entre el número de dientes, la velocidad y el par de dos engranajes. La velocidad de salida y el par del motor de engranajes determinan la relación de engranajes.

• Material

  Los engranajes de actuadores suelen estar hechos de materiales como poliamida (nylon) GF, fundición a presión de aluminio, hierro dúctil, aleación de aluminio y acero inoxidable. La selección del material del engranaje afectará el peso, la capacidad de carga y, lo más importante, la vida útil del engranaje. Los materiales como el acero inoxidable serán mucho más resistentes a la corrosión que el acero al carbono estándar, que será susceptible al óxido. Esto es importante porque la selección del engranaje permite un funcionamiento suave durante largos períodos con poco mantenimiento. Si se produce óxido o intemperie, el engranaje deberá reemplazarse.

Preguntas frecuentes

P1: ¿Qué son las cajas de cambios de actuadores de válvulas?

A1: La caja de cambios del actuador de válvula cambia la velocidad de salida y el par del motor que acciona el actuador. Permite que el actuador maneje más par y velocidad de deslizamiento para operar las válvulas de manera eficiente.

P2: ¿Qué significan las relaciones de engranajes en las cajas de cambios de actuadores de válvulas?

A2: El número de dientes en los engranajes de entrada y salida de la caja de cambios define la relación de engranajes. La velocidad aumenta cuando la relación de engranajes es mayor, pero el par disminuye. Las relaciones de engranajes de las cajas de cambios de actuadores de válvulas comúnmente varían de 20:1 a 60:1.

P3: ¿Cómo elegir la caja de cambios de actuador de válvula adecuada para una aplicación específica?

A3: Considere los siguientes factores al seleccionar la caja de cambios de actuador de válvula adecuada para una aplicación:

• Requisito de par de la válvula:

  Determine el par necesario para operar la válvula, que se basa en factores como el tamaño, el tipo y la presión de cierre/apertura de la válvula.

• Compatibilidad del motor:

  Asegúrese de que la caja de cambios del actuador coincida con el tamaño, el tipo de montaje y la potencia nominal del motor.

• Consideraciones ambientales:

  Elija una caja de cambios con materiales y recintos adecuados para soportar las condiciones ambientales, como la temperatura, la humedad y la exposición a productos químicos.

• Configuración de montaje:

  Asegúrese de que la caja de cambios del actuador tenga la configuración de montaje adecuada para adaptarse al actuador de válvula.