Можно ли изготавливать шток и гайку штока запорного клапана из одного и того же материала
Время выпуска:
Aug 05,2025
Для обеспечения надежности и долговечности работы затвора необходимо избегать использования одного и того же материала (особенно твердой нержавеющей стали) для штока и гайки штока. Стандартный и надежный подход заключается в выборе различных комбинаций материалов, при этом предпочтительными для гаек штока являются медные сплавы (такие как алюминиевая бронза, оловянная бронза, свинцовая бронза), или в определенных ситуациях выбираются конструкционные пластмассы/композиционные материалы. Эта комбинация использует разницу в твердости и совместимости по трению материалов, эффективно снижая риск заедания. При выборе материалов необходимо всесторонне учитывать такие факторы, как рабочее давление, температура, среда, частота работы и стоимость затвора

В инженерной практике настоятельно не рекомендуется использовать один и тот же материал для штока и гайки затвора запорной арматуры. Основная причина - предотвращение заедания/заклинивания.
Подробное объяснение:
Риск заедания/заклинивания:
Когда две одинаковые или очень похожие металлические поверхности (особенно с одинаковой твердостью) соприкасаются под высоким давлением, низкой скоростью, относительным скольжением (например, вращение и подъем) и недостаточной смазкой, они склонны к схватыванию, холодной сварке или явлениям металлической связи, а именно «заеданию» или «заклиниванию».
Шток клапана и гайка штока испытывают:
Огромное осевое усилие: необходимо преодолеть давление на уплотняющей поверхности (давление среды + усилие предварительной затяжки).
Крутящий сдвиг: шток клапана необходимо вращать во время работы.
Циклическая нагрузка: частое открытие и закрытие создают переменные напряжения.
Потенциально плохая смазка: даже при использовании смазки, высокая температура, длительная эксплуатация, эрозия среды или недостаточное техническое обслуживание могут привести к отказу смазки.
Если шток и гайка клапана изготовлены из одного и того же твердого материала (например, нержавеющей стали), локальная высокая температура и высокое давление в контактной зоне точки высокого давления вызовут пластическую деформацию, адгезию и разрыв материала контактной точки, что в конечном итоге приведет к «сварке» двух частей и невозможности работы клапана. Это одна из наиболее распространенных причин отказа клапана.
Идеальный принцип сочетания материалов:
Разные материалы: шток и гайка клапана должны быть изготовлены из разных материалов.
Разница в твердости: твердость материала гайки обычно должна быть значительно ниже, чем твердость материала штока клапана (предпочтительна разница в 50 HB или более). Таким образом, в процессе трения более мягкий материал гайки будет предпочтительно испытывать незначительный износ, избегая заедания, вызванного жестким столкновением.
Совместимость и самосмазывающиеся свойства: выбранное сочетание материалов должно обладать хорошей фрикционной совместимостью, которая может в определенной степени противостоять заеданию даже при плохой смазке. Материал гайки предпочтительно должен обладать определенной степенью самосмазывающихся свойств (например, свинец и графит в медных сплавах).
Износостойкость: хотя гайки должны быть мягче, они также должны обладать достаточной износостойкостью для обеспечения их срока службы.