蝶阀的密封原理演变过程d

蝶阀的密封结构的演变过程

蝶阀以其成本低、体积小、重量轻和寿命长等优势得到了广泛的应用。随着工业化对设备的性能要求越来越严格，蝶的密封结构形式也经历了普通蝶阀、单偏心蝶阀、双偏心蝶阀和三偏心蝶阀的演变过程。

普通蝶阀：几个世纪以来，形如挡板的蝶阀一直用作流量控制装置，蝶板的边缘仅扫过管的内径，以改变流量，单不能紧密切断流体的流动。随着天然橡胶以及人造橡胶衬层的应用，橡胶衬层开始用作密封材料，常见的衬胶蝶阀即属此类。该种蝶阀的结构特征为阀杆中心、蝶板中心、阀体中心在同一位置上，结构简单，制造方便。因蝶板中心线两侧是相等的，故力矩和通过蝶板的压力负荷是平衡的，使蝶阀关闭时达到双向紧密封，不存在不平衡区，减少了单边泄露。单由于它是以旋转轴为中心的对称结构，它的密封面是处于轴的两侧，这样的结构，密封面的压紧力与介质的压力永远只有一半蝶板是相一致的，另一半则处于完全相反的方向，因此造成蝶阀密封性能不高。另外蝶板与阀座始终处于挤压和刮擦状态，阻力大，磨损快。为了克服挤压和刮擦，保证密封性能，阀座基本上采用橡胶或聚四氟乙烯等弹性材料，因此在使用上收到了温度的限制。

单偏心蝶阀：为解决普通蝶阀的蝶板与阀座的挤压问题产生了单偏心蝶阀。单偏心蝶阀的阀杆中心线与密封中心线错开，形成不对称结构，以便不通过橡胶衬密封面，造成了蝶阀的密封面成为一个完整连续的圆弧曲面，这样对于密封面的加工制造就非常方便，而且蝶板与阀座还可以进行研磨，这对于蝶阀的密封性能就有了充分的保证。蝶板上下端不再作为回转轴心，分散减轻了蝶板上下端与阀座的过度挤压，能较快离开密封面，减少了配合间的摩擦力。但是由于单偏心结构在阀门的整个开关过程中蝶板与阀座的刮擦现象并没有消失，故采用不多。

双偏心蝶阀：双偏心蝶阀的结构特征是阀杆轴心偏离阀座的密封面中心，也偏离管路和阀门中心线。双偏心的效果使阀门开启后，蝶板能迅速脱离阀座，大幅度低消除了蝶板与阀座的不必要的过度挤压和刮擦等现象，减轻了开启力矩，降低了磨损，提高了阀座寿命。刮擦的大幅度降低，同时还使得双偏心蝶阀也可以采用金属阀座，提高了蝶阀的使用温度，单因为其密封原理属于位置密封构造，即蝶板和阀座密封面为线密封，通过蝶板挤压阀座所造成的弹性变形产生密封效果，故对关闭位置要求很高，承压能力较低，蝶板与阀体密封面的摩擦现象非常严重。

三偏心蝶阀：三偏心蝶阀是在双偏心的阀杆轴心位置偏心的同时，再加上圆锥形密封面中心线相对于阀门中心线偏转一个角度，形成第三个偏心。阀座密封形线周长是岁角度偏心的增加而增加，当阀座被磨蚀和损伤时，只需向关闭方向改变关闭阀位就可以重新达到密封效果，即增加了角度偏心和阀座的弹性压缩量。经蝶板阀座间启闭磨合，消除阀座的损伤，而采用浮动型的阀座则可以确保关闭阀位变化后蝶板和阀座间的最佳密封形位。第三个偏心可以使阀座和蝶板在阀门的整个行程中完全脱离，蝶板与阀座的接触只是在密封时的一瞬间，因此极大地减少了阀座与蝶板之间在开关过程中的摩擦，减少了磨损，延长了使用寿命。由于其密封是靠阀座和蝶板上密封圈之间的挤压实现的，密封比压可由阀杆扭矩来施加，如果阀门结构设计合理，即可实现极高的密封效果。对第三个偏心的合理设计，可排除阀门卡死的可能性，因而提高了操作的可靠性。与一般的蝶阀相比，三偏心蝶阀通常采用金属密封阀座，解决了耐高温问题。在蝶板周边镶装着由不锈钢薄板与石墨薄板相互交错层叠而成的多层密封圈，这种密封具有金属硬密封与弹性软密封的双重优点，解决了泄露问题。三偏心蝶阀作为一种高性能阀门，以其独特的结构特点和性能优势成为调节阀市场中的首选。

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