針バルブの動作トルクの分析

針バルブの開口部が10％を超える場合、針バルブの軸方向の力、つまり針バルブの動作トルクはあまり変化しません。針バルブの開口部が10％未満の場合、流体のスロットリングにより針バルブの前面と背面の圧力差が増加します。この圧力差はゲートプレートに作用するため、バルブステムはゲートプレートを駆動するために大きな軸方向の力を必要とするため、この範囲内で針バルブの動作トルクは比較的大きく変化します。弾性ゲートを備えた針バルブに必要な操作トルクは、閉鎖に近いときに剛性ゲートを使用してそれよりも大きくなります。

ゲートが閉じられると、シーリング表面の異なるシーリング方法により、異なる状況が発生します。自動シーリングニードルバルブ（平らな針バルブを含む）の場合、バルブが閉じている場合、ゲートプレートのシーリング表面は、針バルブの完全に開いた位置であるバルブシートのシーリング表面と正確に整列しています。ただし、この位置は、針バルブの動作条件下で監視することはできません。したがって、実際に使用すると、針バルブが端まで閉じられている位置は、針バルブの完全に閉じた位置と見なされます。自動シーリング針バルブの完全に閉じた位置は、ゲートの位置（つまりストローク）によって決定されることがわかります。強制的な針バルブの場合、ゲートは閉じるときにバルブシートに圧力をかける必要があります。
この圧力により、ゲートプレートとバルブシートの間のシーリング表面が厳密に密閉され、強制シーリング針バルブのシーリング力が保証されます。このシーリング力は、バルブステムナットのセルフロックにより、引き続き機能します。明らかに、ゲートにシーリング力を提供するために、バルブステムナットによって送信されるトルクは、バルブ動作中のトルクよりも大きくなります。強制シーリング針バルブの場合、バルブステムナットに加えられたトルクに従って完全に閉じた位置が決定されることがわかります。
中程度の温度または周囲温度の変化により、針バルブが閉じた後、針バルブ成分の熱膨張により、ゲートプレートとバルブシートの間の圧力が増加し、バルブステムナットに反映され、針バルブを再び開けるのは難しい。したがって、針バルブを開くのに必要なトルクは、針バルブを閉じるために必要なトルクよりも大きくなります。さらに、接触シーリング表面のペアでは、それらの間の静的摩擦係数も運動摩擦係数よりも大きくなります。相対運動が発生したときに静的状態から動かすには、静的摩擦を克服するために大きな力を適用する必要があります。温度の変化により、シーリング表面間の圧力が増加し、克服する必要がある静的な摩擦も増加します。そのため、針バルブが開くと、バルブステムナットの力が適用されるトルクが大幅に増加することがあります。