蝶阀的结构及其在使用过程存在的问题

Question

如题所述

Answer 1

蝶阀的结构及其在使用过程存在的问题

本文详细分析蝶阀的结构及其在使用过程存在的问题，蝶阀的工作原理和用途。如果觉得回答对您有所帮助的话，麻烦您高抬贵手，给美国威盾VTON阀门点个赞。

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。本文详细分下密封蝶阀结构。

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），叫进口中线蝶阀、偏置（H型）的（单偏心、双偏心和三偏心，分别叫进口单偏心蝶阀，双偏心蝶阀，三偏心蝶阀）或变偏心型蝶阀。

蝶阀的密封结构形式有：单偏心密封、双偏心密封、三偏心密封、变偏心密封，各种结构类型蝶阀的密封原理简述如下：

（1）中线蝶阀

中线蝶阀，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。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。VTON水用的常规的蝶阀，一般采用中线结构。

2、单偏心密封蝶阀的密封原理

由于在单偏心蝶阀的基础上将蝶板的回转中心（既阀门轴中心）与阀体中心线形成尺寸偏置，使得蝶阀在开启过程中，蝶板的密封面会比单偏心密封蝶阀更快地脱离阀座密封面，蝶板转动至 8°~12° 时，蝶板密封面完全脱离阀座密封，完全开启时，两密封面之间形成一个更大的间隙，该类蝶阀的设计，大大降低了两密封面之间的机械磨损及拥挤压变形，使蝶阀的密封性能更为提高。

3、双偏心密封蝶阀的密封原理

由于在双偏心蝶阀的基础上将阀座中心线再与阀体中心线形成一个 β 角偏置，使得蝶阀在启阀过程中，蝶板的密封面在开启瞬间立即脱离阀座密封面，而在关闭瞬间才会接触并压紧阀座密封面。当完全开启时，两密封面之间形成一个与双偏心密封蝶阀相同的间隙，该类蝶阀的设计，彻底消除了两密封面之间的机械磨损和擦伤，使蝶阀的密封性能和使用寿命都得到大大提高。VTON硬密封蝶阀和对夹式硬密封蝶阀，焊接蝶阀，一般采用的是双偏心结构。

4、三偏心蝶阀

三偏心蝶阀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）。

5、变偏心密封蝶阀的密封原理

变偏心蝶阀的独特之处在于安装蝶板的阀杆轴是一个三段轴式结构，此三段轴式阀杆两段轴段同心，而中心段轴中心线与两端轴线偏离一个中心距，蝶板就安装在中间轴段上。这样的偏心结构使得蝶板在全开位置时成为双偏心状，而在蝶板转动到关闭位置时则成为单偏心状。由于偏心轴的作用，在接近关闭时，蝶板向阀座的密封锥面内移进一个距离，蝶板与阀座的密封的密封面相吻合达到可靠的密封性能。

由于蝶板的回转中心（即阀门轴中心）与蝶板密封截面按偏心设置，使得蝶阀在开启过程中，蝶板密封面逐渐脱离阀座密封面，蝶板转动至 20°~25° 时，蝶板密封面完全脱离阀座密封面，完全开启时，两密封面之间形成间隙，从而使得蝶阀在启闭过程中，两密封面之间相对机械磨损及挤压大为降低，从而保证了蝶阀的密封。

Answer 2

目前，蝶阀作为一种用来实现管路系统通断及流量控制的部件，已在石油、化工、冶金、水电等许多领域中得到极为广泛地应用。在已公知的蝶阀技术中，其密封形式多采用密封结构，密封材料为橡胶、聚四氟乙烯等。由于结构特征的限制，不适应耐高温、高压及耐腐蚀、抗磨损等行业。 　　现有一种比较先进的蝶阀是三偏心金属硬密封蝶阀，阀体和阀座为连体构件，阀座密封表面层堆焊耐温、耐蚀合金材料。多层软叠式密封圈固定在阀板上，这种蝶阀与传统蝶阀相比具有耐高温，操作轻便，启闭无磨擦，关闭时随着传动机构的力矩增大来补偿密封，提高了蝶阀的密封性能及延长使用寿命的优点。 　　但是，这种蝶阀在使用过程中仍然存在以下问题： 　　一、由于多层软硬叠式密封圈固定在阀板上，当阀板常开状态时介质对其密封面形成正面冲刷，金属片夹层中的软密封带受冲刷后，直接影响密封性能。 　　二、受结构条件的限制该结构不适应做通径DN200以下阀门，原因是阀板整体结构太厚，流阻大。 　　三、因三偏心结构的原理，阀板的密封面与阀座之间的密封是靠传动装置的力矩使阀板压向阀座。正流状态时，介质压力越高密封挤压越紧。当流道介质逆流时随着介质压力的增大阀板与阀座之间的单位正压力小于介质压强时，密封开始泄漏。 　　高性能三偏心双向硬密封蝶阀，其特征在于：所述阀座密封圈由软性T形密封环两侧多层不锈钢片组成。阀板与阀座的密封面为斜圆锥结构，在阀板斜圆锥表面堆焊耐温、耐蚀合金材料；固定在调节环压板之间的弹簧与压板上调节螺栓装配一起的结构。 　　这种结构有效地补偿了轴套与阀体之间的公差带及阀杆在介质压力下的弹性变形，解决了阀门在双向互换的介质输送过程中存在的密封问题。采用软性T型两侧多层不锈钢片组成密封圈，具有金属硬密封和软密封的双重优点，无论在低温和高温情况下，均具有零渗漏的密封性能。 　　试验证明池正流状态(介质流动方向与蝶板转动方向相同)时，密封面的压力是传动装置的力矩和介质压力对阀板的作用产生的。正向介质压力增大时阀板斜圆锥表面与阀座密封面挤压越紧，密封效果越好。当逆流状态时，阀板与阀座之间的密封靠驱动装置的力矩使阀板压向阀座。随着反向介质压力的增大，阀板与阀座之间的单位正压力小于介质压强时，调节环的弹簧在受载后所储存的变形能补偿阀板与阀座密封面的紧压力起到自动补偿作用。因此本实用新型不像现有的技术那样，在阀板上安装软硬多层密封圈，而是直接安装在阀体上，在压板和阀座中间增设调节环是十分理想的双向硬密封方式。它将可取代闸阀、截止阀及球形阀。本回答被提问者采纳

Answer 3

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