Alberi inferiori di valvole a sfera fisse: esperienza pratica e consigli sul problema delle deviazioni strutturali

L'albero inferiore di una valvola a sfera fissa è spesso un componente facilmente trascurato, ma un suo malfunzionamento può costare caro. La fluidità di rotazione del nucleo sferico e l'eventuale disallineamento dell'asse dipendono spesso dal controllo delle dimensioni e del punto di riferimento centrale di questo albero inferiore durante le fasi di lavorazione e assemblaggio.

Abbiamo affrontato diversi problemi simili, un cliente con una struttura DN500 Classe 600, dove l'apertura e la chiusura del campo presentavano evidenti problemi. Inizialmente si sospettava un'eccentricità dell'attuatore o della sfera, ma smontando il tutto si è scoperto che l'eccentricità del gradino di posizionamento dell'albero inferiore era eccessiva e che anche il gioco della sede del cuscinetto superava il valore di progetto, causando lo spostamento dell'intero centro di rotazione del nucleo della sfera.

Nella progettazione strutturale dell'albero inferiore, si raccomanda di utilizzare il posizionamento a gradini, ed è al contempo necessario chiarire se il posizionamento finale avviene tramite la spalla o tramite la caduta del gradino inferiore. Se questo dettaglio non è chiaramente indicato nel disegno, sarà facile installare il componente sbagliato affidandosi al giudizio empirico durante il successivo assemblaggio. Quando si tratta di questo aspetto, in genere si prende l'asse della sfera come centro per stabilire la linea di riferimento dei fori superiore e inferiore del cuscinetto, e quindi si regola la struttura di posizionamento in base alla struttura dell'albero superiore e inferiore.

Tecnologia di lavorazione, la lavorazione di sgrossatura dei pezzi forgiati deve essere temprata dopo la lavorazione, e quindi si esegue una tornitura di precisione con bloccaggio unificato di tutte le superfici chiave. Spesso controlliamo l'eccentricità del gradino entro 0,03, la coassialità ≤ 0,015. Alcune strutture scorrevoli vengono anche sottoposte a rettifica cilindrica o nitrurazione, soprattutto se il cliente richiede un basso attrito o una lunga durata del progetto.

Sebbene questa parte non sia di grandi dimensioni, una volta che la deviazione centrale si accumula, influirà sulla stabilità dell'intera struttura di tenuta, soprattutto se la sede della sfera si innesta in modo insufficiente o se la struttura di limitazione è disallineata. Si consiglia di indicare chiaramente la direzione di accoppiamento sui disegni o di fornire lo schema generale della struttura prima dell'assemblaggio, in modo da poter effettuare una simulazione delle interferenze in anticipo ed evitare successive rilavorazioni.