Resortes de disco en actuadores de válvulas submarinas

Los resortes de disco se utilizan ampliamente en actuadores de válvulas submarinas como sistemas de almacenamiento de energía y precarga de alta-fuerza. En estos grandes-actuadores de válvulas de empuje para aplicaciones costa afuera y de petróleo y gas, la pila de resortes de disco generalmente se instala detrás del pistón y alrededor de la varilla de empuje central, aplicando continuamente fuerza axial al conjunto de la varilla.

En los actuadores submarinos, los resortes de disco actúan como sistemas compactos de alta-fuerza que almacenan energía, mantienen una precarga constante, compensan el desgaste y los cambios térmicos y proporcionan una funcionalidad-a prueba de fallos. Los resortes de disco permiten una fuerza casi constante a lo largo de una carrera corta, lo cual es fundamental para el funcionamiento confiable de la válvula en aplicaciones de alto-empuje y espacio-limitado.

En entornos submarinos y de petróleo y gas, los sistemas de válvulas están frecuentemente expuestos a fluctuaciones de temperatura, variaciones de presión y desgaste de sellado. La pila de resortes de disco ayuda a compensar la expansión térmica y el desplazamiento relacionado con el desgaste-, al mismo tiempo que mantiene una fuerza de precarga casi constante en un rango de carrera definido. Esta carga estable es fundamental para un rendimiento confiable del sellado de la válvula.

Otra función clave del sistema de resorte de disco es la protección-a prueba de fallos. En muchos sistemas de actuadores hidráulicos, la pérdida de presión hidráulica o un corte de energía requieren que la válvula se cierre automáticamente o permanezca cerrada de manera segura. La energía almacenada en la pila de resortes de disco puede impulsar el vástago de la válvula durante condiciones de emergencia, lo que convierte a los resortes de disco en un componente de seguridad crítico en el diseño de actuadores submarinos.

En comparación con los resortes helicoidales, los resortes de disco ofrecen claras ventajas en los sistemas de actuadores submarinos:

• Gran fuerza en un espacio compacto

Muy alta capacidad de carga con mínimo espacio de instalación.

• Carrera corta, alto rendimiento

Gran fuerza generada con pequeña deflexión.

• Diseño de apilamiento flexible

El apilamiento en serie/paralelo permite un fácil ajuste de carga y carrera.

La imagen de la izquierda destaca un proyecto de actuador submarino de OPTIMUM Disc Spring. Para esta aplicación, OPTIMUM suministró un juego de resortes de disco INCONEL X718 de alta-temperatura. La pila de resortes constaba de 32 resortes de disco y logró una vida útil de fatiga de más de 500.000 ciclos en condiciones operativas submarinas exigentes.

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