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    上海川沪阀门有限公司


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    蝶阀4种结构形式和密封性能对比

    密封蝶阀的密封副有金属对金属的硬密封,也有金属对橡胶或塑料的软密封。密封圈可以放在蝶板上,也可以放在阀体上。下面是几个典型的密封蝶阀结构。根据蝶板在阀中的放置位置,蝶阀又可做成中心对称的(I型)、偏置(H型)的(单偏心、双偏心和三偏心)或斜置(Z型)的(图1)。

    蝶阀图1

    (1)中线蝶阀
    中线蝶阀(图2)阀杆轴心线与蝶板中心平面在同一个平面内并与阀体管道中心线垂直相交,且蝶板两边面积对于阀杆轴线对称。中线蝶阀一般制成衬胶的形式,由于结构简单,中心对称(I型)双向密封效果一样,并且流阻较小,开关力矩也小,因此在中、小型蝶阀上广泛应用。但轴头由于经常处于摩擦状态,比其他部位磨损快,容易在此处泄漏,因此衬胶蝶阀中有时在轴头衬有四氟薄膜以减少摩擦或增加弹簧以补偿磨损等,见图2。显然,中线型如做成金属对金属,要密封有些困难,斜置板和偏置板蝶阀轴头没有磨擦,但它们的流阻和密封力矩都比中心对称蝶板要大。

    蝶阀图2

    (2)单偏心蝶阀
    单偏心蝶阀(图3)阀轴偏离了蝶板中心平面产生了一次偏心h,从而蝶板靠阀轴的上下端不再成为回转轴心,消除了上下轴端的摩擦磨损产生泄漏。
    密封效果更好,不过两个方向密封效果不一致,一般正向(从阀轴流向密封面)易于密封,反向则由于没有密封面的支承作用,易于泄漏。但采用橡胶软密封,利用其弹性,可以很好地实现双向密封。由于其密封接触机理属于“球在圆锥里”(ball in cone),因此蝶板在各开度下总有两点不能脱离接触,当用于调节时,此两点将比其他部位磨损更多一些,对密封将产生不利影响。如果做成金属硬密封,两个正锥配合,在转动蝶板时,密封面将产生干涉,开关有困难。

    蝶阀图3

    (3)双偏心蝶阀
    双偏心蝶阀(图3),为了改善单偏心的情况,将阀轴偏移一个距离e,使轴心与密封点的连线和密封面成钝角(大于90),这样,密封时便不产生干涉,而且越关越紧,产生更大的密封面压紧力。双偏心的特点是当阀门开启时蝶板密封面能迅速与阀座脱离,接触刮擦作用大幅度降低,同时可以做成金属密封阀。
    双偏心蝶阀可以设计成橡胶、聚四氟和金属硬密封的形式。例如C形、O形或U形属密封环等形式。
    如果要制成锥面对锥面金属硬密封而不至于产生干涉,有时二次偏心要做得很大,造成需要很大的偏心力矩,以致开阀力矩过大,为减少偏心距,又推出三偏心蝶阀。

    蝶阀图4

    (4)三偏心蝶阀
    三偏心蝶阀(图4)是将正锥角旋转一个角度,改为斜锥角,这样偏心e可以减小,开启力矩也随之减小。当然这只是直观地理解,实际轴心应设置在什么地方还是应该采用三维做运动分析,判断密封副是否会产生干涉。值得指出的是三偏心蝶阀的密封圈不但可以设计成多层次式,也可以做成像Neles那样的U形或O形圈,有些时候甚至可以采用橡胶、四氟等非金属材料,但是采用非金属弹性密封材料,是否有必要做成三偏心值得商榷(双偏心即可)。

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