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      蝶閥的密封結構形式以及密封原理

      蝶閥的密封結構形式以及密封原理

      蝶閥的密封副有金屬對金屬的硬密封,也有金屬對橡膠或塑料的軟密封。密封圈可以放在蝶板上,也可以放在閥體上。本文結合蝶閥產品系列豐富的美國威盾VTON進口蝶閥品牌,詳細分下幾個典型的密封蝶閥結構。

      根據蝶板在閥中的放置位置,蝶閥又可做成中心對稱的(I型),叫進口中線蝶閥、偏置(H型)的(單偏心、雙偏心和三偏心,分別叫進口單偏心蝶閥,雙偏心蝶閥,三偏心蝶閥)或變偏心型蝶閥。

      蝶閥的密封結構形式有:單偏心密封、雙偏心密封、三偏心密封、變偏心密封,各種結構類型蝶閥的密封原理簡述如下:

      1)中線蝶閥

      中線蝶閥,閥桿軸心線與蝶板中心平面在同一個平面內并與閥體管道中心線垂直相交,且蝶板兩邊面積對于閥桿軸線對稱。中線蝶閥一般制成襯膠的形式,由于結構簡單,中心對稱(I型)雙向密封效果一樣,并且流阻較小,開關力矩也小,因此在中、小型蝶閥上廣泛應用。但軸頭由于經常處于摩擦狀態,比其他部位磨損快,容易在此處泄漏,因此襯膠蝶閥中有時在軸頭襯有四氟薄膜以減少摩擦或增加彈簧以補償磨損等。顯然,中線型如做成金屬對金屬,要密封有些困難,斜置板和偏置板蝶閥軸頭沒有磨擦,但它們的流阻和密封力矩都比中心對稱蝶板要大。美國威盾VTON的水用的常規的進口蝶閥,一般采用中線結構。

      2、單偏心密封蝶閥的密封原理

      由于在單偏心蝶閥的基礎上將蝶板的回轉中心(既閥門軸中心)與閥體中心線形成尺寸偏置,使得蝶閥在開啟過程中,蝶板的密封面會比單偏心密封蝶閥更快地脫離閥座密封面,蝶板轉動至 8°~12° 時,蝶板密封面完全脫離閥座密封,完全開啟時,兩密封面之間形成一個更大的間隙,該類蝶閥的設計,大大降低了兩密封面之間的機械磨損及擁擠壓變形,使蝶閥的密封性能更為提高。

      3、雙偏心密封蝶閥的密封原理

      由于在雙偏心蝶閥的基礎上將閥座中心線再與閥體中心線形成一個 β 角偏置,使得蝶閥在啟閥過程中,蝶板的密封面在開啟瞬間立即脫離閥座密封面,而在關閉瞬間才會接觸并壓緊閥座密封面。當完全開啟時,兩密封面之間形成一個與雙偏心密封蝶閥相同的間隙,該類蝶閥的設計,徹底消除了兩密封面之間的機械磨損和擦傷,使蝶閥的密封性能和使用壽命都得到大大提高。美國威盾VTON進口法蘭硬密封蝶閥進口對夾式硬密封蝶閥進口焊接蝶閥,一般采用的是雙偏心結構。

      4、三偏心蝶閥

      三偏心蝶閥是將正錐角旋轉一個角度,改為斜錐角,這樣偏心e可以減小,開啟力矩也隨之減小。當然這只是直觀地理解,實際軸心應設置在什么地方還是應該采用三維做運動分析,判斷密封副是否會產生干涉。值得指出的是三偏心蝶閥的密封圈不但可以設計成多層次式,也可以做成像Neles那樣的U形或O形圈,有些時候甚至可以采用橡膠、四氟等非金屬材料,但是采用非金屬彈性密封材料,是否有必要做成三偏心值得商榷(雙偏心即可)。

      5、變偏心密封蝶閥的密封原理

      變偏心蝶閥的獨特之處在于安裝蝶板的閥桿軸是一個三段軸式結構,此三段軸式閥桿兩段軸段同心,而中心段軸中心線與兩端軸線偏離一個中心距,蝶板就安裝在中間軸段上。這樣的偏心結構使得蝶板在全開位置時成為雙偏心狀,而在蝶板轉動到關閉位置時則成為單偏心狀。由于偏心軸的作用,在接近關閉時,蝶板向閥座的密封錐面內移進一個距離,蝶板與閥座的密封的密封面相吻合達到可靠的密封性能。

      由于蝶板的回轉中心(即閥門軸中心)與蝶板密封截面按偏心設置,使得蝶閥在開啟過程中,蝶板密封面逐漸脫離閥座密封面,蝶板轉動至 20°~25° 時,蝶板密封面完全脫離閥座密封面,完全開啟時,兩密封面之間形成間隙,從而使得蝶閥在啟閉過程中,兩密封面之間相對機械磨損及擠壓大為降低,從而保證了蝶閥的密封。

       

       


       
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