ES2926178T3 - Válvula y método de fabricación de una superficie de apoyo para una válvula - Google Patents

Válvula y método de fabricación de una superficie de apoyo para una válvula Download PDF

Info

Publication number
ES2926178T3
ES2926178T3 ES18915171T ES18915171T ES2926178T3 ES 2926178 T3 ES2926178 T3 ES 2926178T3 ES 18915171 T ES18915171 T ES 18915171T ES 18915171 T ES18915171 T ES 18915171T ES 2926178 T3 ES2926178 T3 ES 2926178T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
cavities
valve
bearing surface
solid lubricant
cylindrical sleeve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES18915171T
Other languages
English (en)
Inventor
Jussi Hellman
Kari Vierimaa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valmet Flow Control Oy
Original Assignee
Valmet Flow Control Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valmet Flow Control Oy filed Critical Valmet Flow Control Oy
Application granted granted Critical
Publication of ES2926178T3 publication Critical patent/ES2926178T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/06Sliding surface mainly made of metal
    • F16C33/10Construction relative to lubrication
    • F16C33/1095Construction relative to lubrication with solids as lubricant, e.g. dry coatings, powder
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C17/00Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
    • F16C17/04Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C17/00Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
    • F16C17/04Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only
    • F16C17/045Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only with grooves in the bearing surface to generate hydrodynamic pressure, e.g. spiral groove thrust bearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C29/00Bearings for parts moving only linearly
    • F16C29/02Sliding-contact bearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/06Sliding surface mainly made of metal
    • F16C33/14Special methods of manufacture; Running-in
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/16Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members
    • F16K1/18Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members with pivoted discs or flaps
    • F16K1/22Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members with pivoted discs or flaps with axis of rotation crossing the valve member, e.g. butterfly valves
    • F16K1/224Details of bearings for the axis of rotation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K25/00Details relating to contact between valve members and seats
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K5/00Plug valves; Taps or cocks comprising only cut-off apparatus having at least one of the sealing faces shaped as a more or less complete surface of a solid of revolution, the opening and closing movement being predominantly rotary
    • F16K5/08Details
    • F16K5/22Features relating to lubrication
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K5/00Plug valves; Taps or cocks comprising only cut-off apparatus having at least one of the sealing faces shaped as a more or less complete surface of a solid of revolution, the opening and closing movement being predominantly rotary
    • F16K5/08Details
    • F16K5/22Features relating to lubrication
    • F16K5/227Features relating to lubrication for plugs with spherical surfaces
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33YADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y80/00Products made by additive manufacturing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2220/00Shaping
    • F16C2220/20Shaping by sintering pulverised material, e.g. powder metallurgy
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2223/00Surface treatments; Hardening; Coating
    • F16C2223/30Coating surfaces
    • F16C2223/46Coating surfaces by welding, e.g. by using a laser to build a layer
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2223/00Surface treatments; Hardening; Coating
    • F16C2223/30Coating surfaces
    • F16C2223/80Coating surfaces by powder coating
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2361/00Apparatus or articles in engineering in general
    • F16C2361/91Valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/06Sliding surface mainly made of metal
    • F16C33/12Structural composition; Use of special materials or surface treatments, e.g. for rust-proofing
    • F16C33/122Multilayer structures of sleeves, washers or liners
    • F16C33/125Details of bearing layers, i.e. the lining
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/06Sliding surface mainly made of metal
    • F16C33/12Structural composition; Use of special materials or surface treatments, e.g. for rust-proofing
    • F16C33/128Porous bearings, e.g. bushes of sintered alloy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Sliding-Contact Bearings (AREA)

Abstract

La presente invención se refiere a una válvula y en particular a una superficie de apoyo para una válvula ya un método de fabricación de la misma. La válvula comprende un cuerpo de válvula (1) con un canal principal (2) que se extiende entre una entrada y una salida de fluido, y un elemento de cierre (3) previsto en dicho canal principal (2). La válvula comprende además un eje (4) conectado a dicho elemento de cierre (3) para mover el elemento de cierre (3) entre una posición abierta y otra cerrada. Además, la válvula comprende al menos una superficie de apoyo entre el cuerpo de la válvula (1) y el elemento de cierre (3) o el cuerpo de la válvula (1) y el eje (4), comprendiendo dicha superficie de apoyo además una pluralidad de cavidades (5) lleno de lubricante sólido. Una ventaja de la válvula reivindicada es que el lubricante se mantiene durante más tiempo en las superficies de apoyo y, por lo tanto, aumentan los períodos de lubricación y la vida útil de la válvula. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Válvula y método de fabricación de una superficie de apoyo para una válvula
Campo de la invención
La presente invención se refiere a una válvula y en particular a una superficie de apoyo para una válvula y a un método de fabricación de la misma.
Antecedentes de la invención
Un par de funcionamiento bajo de una válvula mejora la usabilidad, la fiabilidad y la capacidad de control de una válvula. Tradicionalmente, los componentes de válvulas comprenden, por ejemplo, recubrimientos de carburo que, cuando están en contacto, conducen a coeficientes de fricción elevados y, además, a pares de funcionamiento elevados. Un problema en una válvula es que las soluciones de lubricación comúnmente utilizadas en apoyos son difíciles de implementar, porque el lubricante puede entrar en contacto con el fluido que fluye a través de la válvula. Por lo tanto, un desafío es garantizar que el lubricante permanezca en su lugar en la superficie de apoyo.
Se conocen soluciones anteriores para lubricar superficies de apoyo a partir de los documentos DE 112015005771 T5, GB 706264 A, EP 3642499 A1, DE 10200937262 A1 y WO 2015/050183 A1, por ejemplo.
Breve descripción de la invención
Por lo tanto, un objeto de la presente invención es proporcionar una superficie de apoyo y un método para fabricar la misma para superar al menos algunos de los problemas anteriores. Los objetos de la invención se logran mediante lo que se establece en las reivindicaciones independientes 1 y 11. Las realizaciones preferidas de la invención se describen en las reivindicaciones dependientes.
La invención se basa en la idea de proporcionar una válvula, que comprende un cuerpo de válvula con un canal principal que se extiende entre una entrada de fluido y una salida de fluido y un miembro de cierre provisto en dicho canal principal, y un vástago conectado a dicho miembro de cierre para mover el miembro de cierre entre una posición de apertura y una de cierre. Además, la válvula comprende al menos una superficie de apoyo entre el cuerpo de válvula y el miembro de cierre o el cuerpo de válvula y el vástago, y dicha superficie de apoyo comprende además una pluralidad de cavidades llenas de lubricante sólido.
Una ventaja de la válvula reivindicada es que el lubricante se mantiene durante más tiempo en las superficies de apoyo y, por lo tanto, aumentan los períodos de lubricación y la vida útil de la válvula.
Breve descripción de los dibujos
A continuación, la invención se describirá con mayor detalle por medio de realizaciones preferidas con referencia a los dibujos adjuntos, en los que
La Figura 1 ilustra un dibujo general de una disposición de válvula, y
Las Figuras 2a-2c son dibujos que ilustran una primera, una segunda y una tercera realización de una superficie de apoyo, respectivamente, y
La Figura 3 es un gráfico de bloques que ilustra un método para fabricar una superficie de apoyo que no forma parte de la presente invención, y
Las Figuras 4a-4f son dibujos que ilustran una realización preferida de un método de fabricación de una superficie de apoyo, y
Las Figuras 5a y 5b ilustran una realización preferida de proporcionar lubricante sólido en las cavidades de la superficie de apoyo.
Descripción detallada de la invención
La Figura 1 ilustra un dibujo general de una disposición de válvula. En el ejemplo de la Figura 1, la válvula es una válvula de bola. Alternativamente, la válvula también puede ser una válvula de mariposa, por ejemplo. La Figura 1 muestra un cuerpo de válvula 1 que comprende un canal principal 2 que se extiende entre una entrada de fluido y una salida de fluido y un miembro de cierre 3 provisto en dicho canal principal 2. Además, la válvula comprende un vástago 4 con un resalte de vástago 24, dicho vástago 4 se conecta a dicho miembro de cierre 3 para mover el miembro de cierre 3 entre una posición de apertura y una de cierre.
La válvula comprende además al menos una superficie de apoyo y dicha superficie de apoyo está en conexión de fluidos con el fluido fluyendo en el canal principal 2. En la Figura 1, dicha superficie de apoyo se proporciona entre el cuerpo de válvula 1 y el resalte de vástago 24, indicado por el número de referencia 19, o el cuerpo de válvula 1 y el vástago 4, indicado con el número de referencia 20, y comprende una pluralidad de cavidades llenas de lubricante sólido. La superficie de apoyo también se puede proporcionar entre el cuerpo de válvula 1 y el miembro de cierre 3. Un lubricante sólido se refiere a un lubricante que permanece en estado sólido en toda la temperatura de funcionamiento de la válvula en cuestión.
La Figura 2a ilustra una primera realización de una superficie de apoyo. En la realización de la Figura 2a, un apoyo de válvula comprende un manguito cilíndrico 6 con una superficie de extremo 7 y el manguito cilíndrico 6 comprende además un reborde 8 en la superficie de extremo 7. En la primera realización, dicha superficie de apoyo es una superficie de apoyo axial que aguanta cargas axiales y dicha superficie de apoyo axial se proporciona en dicha superficie de extremo 7. En otro ejemplo, se puede proporcionar una superficie de apoyo en la superficie circunferencial interior 25 o en la superficie circunferencial exterior 26 del manguito cilíndrico 6, o en ambas superficies. En cualquier caso, la superficie de apoyo comprende una pluralidad de cavidades 5 que se llenan de lubricante sólido.
En la Figura 2a, dicho manguito cilíndrico 6 comprende un reborde 8. Alternativamente, dicho manguito cilíndrico 6 puede construirse sin dicho reborde 8. La longitud de dicho manguito cilíndrico 6 también puede variar y el manguito cilíndrico 6 puede, por ejemplo, tener forma de anillo. En otro ejemplo, el apoyo de válvula comprende dos manguitos cilíndricos en forma de anillo en donde ambos comprenden superficies de apoyo axial en sus respectivas superficies extremas y dichas superficies de apoyo se disponen una frente a la otra.
Dicho manguito cilíndrico 6 se puede utilizar en dos ubicaciones diferentes de una válvula, como se ilustra en la Figura 1 con el número de referencia 22. En las ubicaciones superiores el vástago 4 de la válvula se extiende a través del manguito cilíndrico 6 y en la ubicación inferior un vástago inferior o saliente 23 puede extenderse a través del manguito cilíndrico 6. Si la superficie de apoyo se proporciona en la superficie circunferencial interior 25 del manguito cilíndrico 6, la superficie de apoyo hace contacto con el vástago 4 y si la superficie de apoyo se proporciona en la superficie circunferencial exterior 26 del manguito cilíndrico 6, la superficie de apoyo hace contacto con el cuerpo de válvula 1.
La Figura 2b ilustra una segunda realización de una superficie de apoyo. En la segunda realización, la superficie de apoyo es una superficie de apoyo radial que soporta cargas radiales. En la segunda realización, un apoyo de válvula comprende un manguito cilíndrico 9 donde la superficie de apoyo se proporciona en una superficie circunferencial interior 10 de dicho manguito cilíndrico 9. Alternativamente, dicha superficie de apoyo puede proporcionarse solo en la superficie circunferencial exterior 11 o, además, en ambas superficies circunferenciales interior 10 y exterior 11. Dicha superficie de apoyo comprende una pluralidad de cavidades 5 que se llenan de lubricante sólido. Alternativamente, las cavidades pueden reemplazarse con orificios pasantes.
El manguito cilíndrico 9 se puede utilizar en los lugares correspondientes como se ha ilustrado el manguito cilíndrico 6 en la Figura 1, por ejemplo. Si la superficie de apoyo se proporciona en la superficie circunferencial interior 10 del manguito cilíndrico 9, la superficie de apoyo hace contacto con el vástago 4 y si la superficie de apoyo se proporciona en la superficie circunferencial exterior 11 del manguito cilíndrico 9, la superficie de apoyo forma contacto con el cuerpo de válvula 1.
La Figura 2c ilustra una tercera realización de una superficie de apoyo. En la tercera realización, un apoyo de válvula comprende un manguito cilíndrico interior 6, un manguito cilíndrico medio 9, un manguito cilíndrico exterior 12, y superficies de apoyo primera 7, segunda 10 y tercera 11, en donde la primera superficie de apoyo 7 es una superficie de apoyo axial que soporta cargas axiales y las superficies de apoyo segunda 10 y tercera 11 son superficies de apoyo radiales que soportan cargas radiales.
En esta realización, las superficies de apoyo radial segunda 10 y tercera 11 se disponen en las superficies circunferenciales interior y exterior del manguito cilíndrico central 9, respectivamente. Además, dicho manguito cilíndrico central 9 se dispone entre un manguito cilíndrico exterior 12 y un manguito cilíndrico interior 6. El apoyo de válvula ilustrado en la Figura 2c puede utilizarse en los lugares correspondientes como el manguito cilíndrico 6 se ha ilustrado en la Figura 1, por ejemplo.
En la tercera realización que se muestra en la Figura 2c, la primera superficie de apoyo se proporciona en una superficie de extremo 7 del manguito cilíndrico interior 6 y las superficies de apoyo segunda y tercera se proporcionan, respectivamente, en las superficies circunferenciales interior 10 y exterior 11 del manguito cilíndrico medio 9. Las superficies de apoyo primera 7, segunda 10 y tercera 11 comprenden una pluralidad de cavidades 5 llenas de lubricante sólido.
En la Figura 2c, dicho manguito cilíndrico 6 comprende un reborde 8. Alternativamente, dicho manguito cilíndrico 6 puede construirse sin dicho reborde 8. La longitud de dicho manguito cilíndrico 6 también puede variar y el manguito cilíndrico 6 puede, por ejemplo, tener forma de anillo.
Alternativamente, la tercera realización puede construirse sin el manguito cilíndrico central. En este caso, al menos la superficie circunferencial exterior 26 del manguito cilíndrico interior 6 y/o la superficie circunferencial interior 27 del manguito cilíndrico exterior 12 se proveen de superficies de apoyo que comprenden una pluralidad de cavidades 5 llenas de lubricante sólido. En incluso otra alternativa, la realización puede construirse sin el manguito cilíndrico exterior 12. En incluso otra alternativa, la realización puede construirse sin el manguito cilíndrico interior 6.
La Figura 3 es un diagrama de bloques que ilustra la fabricación de una superficie de apoyo. El diagrama de bloques de la Figura 3, después de adaptar el bloque B para formar varias capas que comprenden las cavidades, en donde la posición de las cavidades cambia en al menos algunas de las diferentes capas, puede utilizarse para fabricar una superficie de apoyo como se ilustra en las Figuras 2a- 2c, por ejemplo.
En el bloque A de la Figura 3, se proporciona una base. La base puede ser una base metálica, por ejemplo. Según la invención, el bloque B comprende la formación de varias capas que comprenden cavidades y la posición de las cavidades se cambia en al menos algunas de las diferentes capas para proporcionar cavidades que comprenden contracorrientes. Las capas se pueden formar utilizando polvo metálico, dicho polvo puede comprender además una aleación de Co, por ejemplo. En este contexto, los contracorrientes se refieren a características en las paredes laterales de dichas cavidades que sobresalen de la pared lateral hacia el centro de dicha cavidad. En incluso otro ejemplo, dichas capas se forman usando polvo metálico.
En el bloque C, se proporciona lubricante sólido en dichas cavidades. El intervalo de temperatura de uso del lubricante sólido es típicamente -200 °C - 200 °C, pero puede ser hasta 600 °C y dicho lubricante sólido puede ser, por ejemplo, una mezcla de componentes lubricantes y aglutinantes. Puede comprender compuestos químicos, como sulfuros o fluoruros. Es ventajoso utilizar el método de fabricación ilustrado en la Figura 3, ya que el componente de apoyo de válvula y las cavidades para el lubricante sólido se pueden fabricar al mismo tiempo. Además, la formación de cavidades con contracorrientes no sería posible utilizando métodos de fabricación sustractivos.
Las Figuras 4a-4f ilustran una realización ventajosa de un método de fabricación para una superficie de apoyo. Debe entenderse que la realización de las Figuras 4a-4f es simplemente un ejemplo de un posible método de fabricación para una superficie de apoyo, que se puede utilizar en las realizaciones de las Figuras 1 a 3, por ejemplo. En la Figura 4a, se proporciona una base metálica 13. En la Figura 4b, una capa de polvo metálico 14 se extiende sobre la base y dicha capa se funde con un rayo láser enfocado 15. El rayo láser 15 derrite el polvo metálico 14 desde los lugares donde se está enfocando y deja polvo sin fundir en otros lugares, dando como resultado una capa con cavidades 5 en ubicaciones predeterminadas, donde el rayo láser 15 no ha fundido dicho polvo metálico 14. El diámetro de dichas cavidades está en el intervalo de 1-3 mm, y preferiblemente aproximadamente 2,5 mm.
La Figura 4c ilustra una superficie de apoyo que comprende cavidades después de que el haz haya fundido dicho polvo metálico desde ubicaciones predeterminadas. En la Figura 4d, se ha añadido una capa sucesiva de polvo metálico encima de la primera capa y la capa sucesiva se ha derretido usando un rayo láser enfocado. En la Figura 4e, se ha esparcido y derretido una tercera capa de polvo metálico sobre la capa anterior para formar una superficie de apoyo que comprende cavidades. En la Figura 4f, la placa base se retira de la superficie de apoyo. Alternativamente, la placa base puede permanecer unida a la superficie de apoyo. La superficie de apoyo es típicamente, pero no siempre, posprocesada. Dicho posprocesamiento puede comprender, por ejemplo, mecanizado, granallado, tratamiento térmico, endurecimiento superficial termoquímico o recubrimiento.
La posición de dichas ubicaciones predeterminadas se cambia en al menos algunas de las diferentes capas para proporcionar cavidades que comprenden contracorrientes 16. Esto se ilustra adicionalmente en el ejemplo de las Figuras 4c-4f, donde se ilustra la progresión de la acumulación de capas de una superficie de apoyo. El desplazamiento de las capas en las Figuras 4c-4f está exagerado y no está a escala para mejorar la ilustración. En el ejemplo de la Figura 4e, los contracorrientes 16 resultantes comprenden una capa, pero un contracorriente también puede comprender varias capas. Alternativamente, las paredes laterales de las cavidades pueden, por ejemplo, estar curvadas para crear contracorrientes.
En el ejemplo de las Figuras 4a-4f, se describe un método de fabricación aditiva de lecho de polvo para fabricar una superficie de apoyo para una válvula. Sin embargo, también se pueden utilizar otros métodos de fabricación aditiva, como la deposición de energía dirigida (DED).
En la fabricación aditiva, se utilizan con frecuencia diferentes parámetros de fabricación para las partes internas de un objeto y para la parte externa de un objeto. Otra alternativa para implementar contracorrientes en dichas paredes laterales de dichas cavidades es aplicar parámetros de fabricación comúnmente usados para partes internas de un objeto, para fabricar las paredes laterales de dichas cavidades.
En este ejemplo, en primer lugar, se proporciona un modelo 3D de una superficie de apoyo que tiene cavidades sin contracorrientes y, en segundo lugar, utilizando dicho modelo 3D, se fabrica una superficie de apoyo de válvula usando fabricación aditiva en donde los parámetros comúnmente utilizados para las partes internas de un objeto son utilizados para fabricar las paredes laterales de cavidades para formar contracorrientes en las paredes laterales de dichas cavidades. Además, sin salirse del alcance de este ejemplo, dichos contracorrientes pueden formarse usando cualquier parámetro que sea atípico para formar una superficie en la fabricación aditiva. Normalmente, en la fabricación aditiva, los parámetros para fabricar superficies se eligen de forma que la superficie del producto sea lisa. En este contexto, los parámetros atípicos se refieren a parámetros que se utilizan deliberadamente para fabricar una superficie rugosa o irregular.
El uso de parámetros comúnmente utilizados para las partes internas de un objeto aumenta la rugosidad de superficie y, por lo tanto, el coeficiente de fricción en dichas paredes laterales de dichas cavidades, ya que el aumento de la topografía de la superficie actúa como contracorriente. Esto promueve la retención de lubricante sólido en dichas cavidades, es decir, la forma de las paredes laterales de las cavidades promueve la presencia de lubricante sólido en la superficie de apoyo durante períodos de tiempo más prolongados.
Las Figuras 5a y 5b ilustran, a modo de ejemplo, un método posible para proporcionar lubricante sólido en las cavidades de una superficie de apoyo fabricada según el método de las Figuras 4a a 4e, por ejemplo. En la realización ilustrada en la Figura 5a, se proporciona una capa de lubricante sólido 17 contra una superficie de apoyo. A continuación, se presiona la superficie de apoyo hacia dicha capa de lubricante sólido 17 para extruir dicho lubricante sólido en las cavidades 5 de dicha superficie de apoyo. La realización de la Figura 5a también puede comprender mover la superficie de apoyo hacia delante y hacia atrás en una dirección perpendicular a la dirección de presión para mejorar la extrusión de lubricante sólido en dichas cavidades 5.
La Figura 5b ilustra la superficie de apoyo después de haber introducido el lubricante sólido en las cavidades 5 de la superficie de apoyo que comprende contracorrientes 16. Dichos contracorrientes 16 evitan que el lubricante sólido salga de dichas cavidades aumentando así los períodos de lubricación. Durante el funcionamiento de la válvula, la superficie de apoyo sufre una carga mecánica cíclica que deforma elásticamente la superficie de apoyo en microescala. Además, el calor de fricción eleva la temperatura de la superficie de apoyo y la contrasuperficie, lo que da como resultado la expansión térmica y la deformación de dichas superficies. También se produce deformación permanente inelástica, y que se asocia al desgaste y pérdida de material por desgaste en las superficies. Estas deformaciones cambian la forma y el volumen de las cavidades, y un pequeño volumen equivalente de lubricante sólido desplazable y deformable es expulsado de las cavidades en contacto con la superficie de apoyo y la contrasuperficie. Además, a pesar de la lubricación, el desgaste se produce en la superficie de contacto y la mecánica, como la excoriación y la microsoldadura, genera restos de desgaste sueltos. Si estos restos permanecen en la superficie de contacto, actúan como abrasivos en el contacto deslizante de las superficies de contacto. Las cavidades de la superficie del apoyo actúan como trampas para las partículas sueltas de restos de desgaste. El tamaño de las cavidades se hace intencionalmente más grande que el tamaño más grande típico de la mayoría de las partículas de restos de desgaste. Una vez que la partícula de desecho se mueve dentro de una cavidad, puede desplazar una cantidad igual del lubricante sólido desplazable en la cavidad, y luego los contracorrientes y el lubricante sólido deformable que permanece en la cavidad mejoran el atrapamiento de los restos en la cavidad. Cada partícula de restos atrapada desplaza el lubricante sólido que luego termina en la superficie de apoyo.
En la realización de la Figura 1, la disposición de válvula comprende dos vástagos; uno por encima del miembro de cierre y otro por debajo del miembro de cierre. Alternativamente, una disposición de válvula puede comprender solo un vástago. En la realización de la Figura 5a, la capa de lubricante sólido 17 se proporciona entre la superficie de apoyo y un bloque de material 18, que puede ser, por ejemplo, una placa de acero. Alternativamente, dicha capa de lubricante sólido se puede proporcionar entre dos superficies de apoyo enfrentadas. En esta alternativa, las superficies de apoyo se presionan una hacia otra y se mueven en una dirección perpendicular a la dirección de presión para mejorar la extrusión de lubricante sólido en dichas cavidades.
Las válvulas también se utilizan con frecuencia en condiciones de funcionamiento con temperaturas elevadas, altas presiones de funcionamiento y fluidos corrosivos. Por lo tanto, las condiciones de funcionamiento establecen requisitos para la selección del material de válvula. Por lo tanto, es ventajoso utilizar materiales que puedan soportar grandes esfuerzos en un entorno con temperatura elevada y fluidos ácidos, por ejemplo.
Será obvio para un experto en la técnica que, a medida que avanza la tecnología, el concepto inventivo puede implementarse de diversas maneras. La invención y sus realizaciones no se limitan a los ejemplos descritos anteriormente, sino que pueden variar dentro del alcance de las reivindicaciones.

Claims (13)

REIVINDICACIONES
1. Una válvula que comprende:
un cuerpo de válvula (1) con un canal principal (2) que se extiende entre una entrada de fluido y una salida de fluido, y
un miembro de cierre (3) dispuesto en dicho canal principal (2),
un vástago (4) conectado a dicho miembro de cierre (3) para mover el miembro de cierre (3) entre una posición de apertura y una de cierre, y
al menos una superficie de apoyo entre el cuerpo de válvula (1) y el miembro de cierre (3) o el cuerpo de válvula (1) y el vástago (4), comprendiendo dicha superficie de apoyo además una pluralidad de cavidades (5) llenas de lubricante sólido caracterizado en que
la superficie de apoyo comprende varias capas que comprenden las cavidades, en donde la posición de las cavidades se cambia en al menos algunas de las diferentes capas,
y/o las paredes laterales de dichas cavidades comprenden contracorrientes proporcionados por parámetros que proporcionan una superficie rugosa o irregular en la fabricación aditiva.
2. Una válvula según la reivindicación 1, en donde
dicha superficie de apoyo es una superficie de apoyo axial que soporta cargas axiales.
3. Una válvula según la reivindicación 2, en donde
la válvula comprende un manguito cilíndrico (6) o un anillo con una superficie de extremo (7), y
en donde la superficie de apoyo axial se proporciona en dicha superficie de extremo (7).
4. Una válvula según una de las reivindicaciones 2 a 3, en donde
el manguito cilíndrico (6) comprende un reborde (8) en la superficie de extremo (7).
5. Una válvula según una de las reivindicaciones 1 -4, en donde
entre el vástago (4) y el cuerpo de válvula se proporciona una segunda superficie de apoyo, y en donde la segunda superficie de apoyo es una superficie de apoyo radial que soporta cargas radiales que comprende una pluralidad de cavidades (5) llenas de lubricante sólido.
6. Una válvula según la reivindicación 1, en donde
dicha superficie de apoyo es una superficie de apoyo radial que soporta cargas radiales.
7. Una válvula según la reivindicación 6, en donde
la superficie de apoyo radial se proporciona en al menos una superficie circunferencial interior (10, 25, 27) o exterior (11,26) de un manguito cilíndrico (6, 9, 12).
8. Una válvula según la reivindicación 7, en donde
dicho manguito cilíndrico (10), que se provee de dicha superficie de apoyo radial, se dispone entre un manguito cilíndrico exterior (14) y un manguito cilíndrico interior (6).
9. Una válvula según una de las reivindicaciones 1 a 8, en donde las paredes laterales de las cavidades (5) comprenden contracorrientes para promover la retención de lubricante sólido y/o el atrapamiento de restos de desgaste en dichas cavidades.
10. Una válvula según una de las reivindicaciones 1 -9, en donde
el lubricante sólido es deformable y desplazable por las partículas de restos de desgaste.
11. Un método de fabricación de una superficie de apoyo para una válvula, usando fabricación aditiva, que comprende:
proporcionar una base (A), y
formar al menos una capa que comprende cavidades, y (B) proporcionar lubricante sólido en dichas cavidades (C), caracterizado por que el método comprende
formar varias capas que comprenden cavidades en donde
en al menos algunas de las diferentes capas se cambia la posición de las cavidades y/o,
los parámetros que fabrican una superficie rugosa o irregular se utilizan para formar una superficie en la fabricación aditiva para proporcionar cavidades que comprenden contracorrientes.
12. El método de la reivindicación 11, en donde dicha capa se forma usando polvo metálico.
13. El método según una de las reivindicaciones 11-12, en donde
dicho lubricante sólido se proporciona en dichas cavidades al proporcionar una capa de lubricante sólido contra dicha superficie de apoyo, y
presionar la superficie de apoyo hacia dicha capa de lubricante sólido para extruir dicho lubricante sólido en las cavidades de dicha superficie de apoyo.
ES18915171T 2018-04-20 2018-04-20 Válvula y método de fabricación de una superficie de apoyo para una válvula Active ES2926178T3 (es)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/FI2018/050284 WO2019202200A1 (en) 2018-04-20 2018-04-20 A valve and a manufacturing method of a bearing surface for a valve

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2926178T3 true ES2926178T3 (es) 2022-10-24

Family

ID=68239962

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES18915171T Active ES2926178T3 (es) 2018-04-20 2018-04-20 Válvula y método de fabricación de una superficie de apoyo para una válvula

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11378125B2 (es)
EP (1) EP3781829B1 (es)
CN (1) CN214196979U (es)
ES (1) ES2926178T3 (es)
WO (1) WO2019202200A1 (es)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021205643A1 (de) * 2021-06-02 2022-12-08 Aktiebolaget Skf Verfahren zum Herstellen eines Wälz- oder Gleitlagerrings

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB706264A (en) 1951-08-21 1954-03-24 English Electric Co Ltd Improvements in and relating to journal bearings
JPS5824685Y2 (ja) * 1978-12-19 1983-05-27 株式会社巴技術研究所 ちよう形弁のシ−トリング
US4589628A (en) * 1982-09-10 1986-05-20 General Signal Corporation Unitary bearing and locator assembly for rotatable valves
RU2089760C1 (ru) 1993-08-13 1997-09-10 Акционерное общество закрытого типа "Производственное предприятие "Сигма" Подшипник скольжения
JP2004308779A (ja) * 2003-04-07 2004-11-04 Daido Metal Co Ltd 摺動部材及びその製造方法
US6896411B2 (en) * 2003-07-10 2005-05-24 Lee Hu I-Long Self-lubricating bearing and method of producing the same
DE102004060258B3 (de) * 2004-12-15 2006-03-02 Federal-Mogul Deva Gmbh Gleitlagerelement und Verfahren zur Herstellung einer gerollten Gleitlagerbuchse
JP2007247890A (ja) 2006-02-16 2007-09-27 Ntn Corp 軸受ユニット
JP5065211B2 (ja) 2008-09-19 2012-10-31 愛三工業株式会社 軸受装置
DE102009037262A1 (de) 2009-08-12 2011-02-17 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Herstellung einer Gleitschicht auf einem Gleitlagerbauteil und zugehöriges Gleitlagerbauteil
DE102009060924B4 (de) 2009-12-18 2017-01-26 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Herstellungsverfahren für eine Festschmierstoffstruktur eine mit dem Herstellungsverfahren hergestellte Festschmierstoffstruktur sowie Verwendungen
US8632053B2 (en) * 2010-05-11 2014-01-21 Fisher Controls International, Llc Movable valve apparatus having conditioned lubricating surfaces
EP3015200A4 (en) 2013-06-26 2017-06-14 Zhejiang Changsheng Sliding Bearings Co., Ltd Metal matrix self-lubricating composite and manufacturing method therefor
JP2015072050A (ja) 2013-10-03 2015-04-16 日立建機株式会社 摺動部品およびその製造方法
US9528632B2 (en) * 2014-10-14 2016-12-27 General Electric Company Tortuous path control valve trim
JP6523682B2 (ja) * 2014-12-26 2019-06-05 Ntn株式会社 焼結軸受
CN206668755U (zh) 2017-04-17 2017-11-24 东莞市远宏粉末冶金有限公司 一种低噪音铜铁基含油轴承
DE102017124813B3 (de) 2017-10-24 2018-11-29 Federal-Mogul Deva Gmbh Verbund-Bronzelager

Also Published As

Publication number Publication date
US20210246947A1 (en) 2021-08-12
EP3781829A4 (en) 2021-04-28
CN214196979U (zh) 2021-09-14
EP3781829B1 (en) 2022-06-01
EP3781829A1 (en) 2021-02-24
US11378125B2 (en) 2022-07-05
WO2019202200A1 (en) 2019-10-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2393559T3 (es) Pieza de rozamiento en medio lubrificado que trabaja a presiones de contacto superiores a 200 MPa
JP6630568B2 (ja) 摩擦領域ならびにシャフトの関節機能および/またはスライド機能を備えたアセンブリのための金属リング形状のガイド部材
US6896411B2 (en) Self-lubricating bearing and method of producing the same
ES2926178T3 (es) Válvula y método de fabricación de una superficie de apoyo para una válvula
MXPA04010516A (es) Sistema de revestimiento estructurado.
ES2837440T3 (es) Estructuras de sellado y conjuntos de válvula que incluyen las estructuras de sellado
AR111948A1 (es) Conexión roscada para caños o tubos y método para producir la conexión roscada para caños o tubos
KR102110756B1 (ko) 회전축 하우징 및 시일
CN106089987A (zh) 一种带有止动环的深沟球轴承
ES2124111B1 (es) Conjunto de embolo y guia de su vastago para amortiguadores hidraulicos.
ES2949861T3 (es) Organo guía de un elemento móvil en oscilación o rotación
JP2007009294A (ja) 摺動部材
US10024362B2 (en) Oleophilic bearing with surface-modified part made of stainless rolling bearing steel
JP3761731B2 (ja) 転がり軸受
TWI653400B (zh) 流體壓缸
EP3001058A1 (en) Plug assembly, rolling bearing comprising such plug assembly, and machine comprising such rolling bearing
Kim et al. Improvement of tribological characteristics of multi-scale laser-textured surface in terms of lubrication regime
ES2770062T3 (es) Dispositivo telescópico
KR20140114822A (ko) 내부 윤활기능을 가진 구름 베어링 조립체
JP2007303622A (ja) 摺動部材
KR200384368Y1 (ko) 공기베어링의 케이싱 구조
CN203532544U (zh) 一种新型双列圆柱滚子轴承
WO2018093384A1 (en) Valve with friction reducing dimpled sealing surfaces
ES2215959T3 (es) Cardan de articulacion doble.
JP2007009296A (ja) 摺動部材及び摺動部材の製造方法