一、密封結(jié)構(gòu)分析
在蝶閥上，聚四氟乙烯常作為密封圈使用。為普遍采用的中線型密封蝶閥全襯聚四氟乙烯的一種結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是蝶板的回轉(zhuǎn)中心（即閥桿的中心）位于閥體的中心線和蝶板的密封截面上，關(guān)閉時(shí)蝶板的外圓密封面擠壓聚四氟乙烯閥座，使閥座產(chǎn)生彈性變形而形成彈性力作為密封比壓，從而保證蝶閥的密封，但這種密封結(jié)構(gòu)要求蝶閥軸頭與蝶板密封面配合處的過(guò)盈量較大（單邊達(dá)0.5～1mm），并且閥座的成本高，制作困難，不適用于大口徑閥門(mén)。
針對(duì)中線型密封蝶閥這種結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)，進(jìn)行了設(shè)計(jì)改進(jìn)，采用偏心結(jié)構(gòu)閥門(mén)，，蝶板的回轉(zhuǎn)中心（即閥桿的中心）位于閥體的中心線上，且與蝶板密封截面形成一個(gè)偏置尺寸a，使蝶板與閥座上的密封面形成一個(gè)完整的圓，加工時(shí)易保證蝶板與閥座的表面粗糙度，關(guān)閉時(shí)蝶板的外圓密封面逐漸接近并擠壓閥座使閥座產(chǎn)生彈性變形，形成的彈性力作為密封比壓，確保密封。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是密封性能好，在密封面上施加較小的載荷即可達(dá)到密封要求，密封面無(wú)摩擦，閥開(kāi)時(shí)能快速脫離密封面，并且制造工藝簡(jiǎn)單，啟閉力矩小，操作輕便，且密封圈和蝶板等零件加工、制造方便。但由于聚四氟乙烯在載荷作用下有冷流傾向，易產(chǎn)生*變形和壓塌現(xiàn)象，有時(shí)甚至閥門(mén)*天裝配調(diào)試好后到第二天便由于冷流嚴(yán)重而使密封面過(guò)盈量減小或消失，導(dǎo)致密封性能下降。在實(shí)際使用中，輕則造成能源浪費(fèi)，重則可能產(chǎn)生不可估量的損失。
針對(duì)中線型密封蝶閥和偏心結(jié)構(gòu)蝶閥的弊處，采用改進(jìn)閥座的中線型蝶閥，即采用四氟乙烯及橡膠構(gòu)成復(fù)合閥座作為密封結(jié)構(gòu)，橡膠具有*的高彈性能，優(yōu)異的抗疲勞強(qiáng)度，因這種彈性密封副其特點(diǎn)在于閥座的彈性由橡膠提供并利用聚四氟乙烯的摩擦因數(shù)低，不易磨損，不易老化等特性，特別是同等工況下閥門(mén)操作力矩比普通聚四氟乙烯密封圈要小好多，從而不僅使蝶閥的壽命得以提高，也節(jié)省了驅(qū)動(dòng)裝置配置成本。下表就是在1.0MPa介質(zhì)壓力下閥門(mén)啟閉力矩試驗(yàn)數(shù)據(jù)。但這種結(jié)構(gòu)的閥座制作工藝比較復(fù)雜，特別是不適合于制作大口徑蝶閥。蘭式和對(duì)夾式蝶閥密封件是上海申弘閥門(mén)有限公司根據(jù)*技術(shù)，自行開(kāi)發(fā)研制成功的新型蝶閥密封件產(chǎn)品。其主要特點(diǎn)是采用特制的彈性密封圈與蝶板球面密封帶相接觸，轉(zhuǎn)動(dòng)軸偏離密封面和蝶板中心形成雙偏心結(jié)構(gòu)，具有雙向密封零泄漏，啟閉力矩小，使用壽命長(zhǎng)，工作溫度高等特點(diǎn)。橡膠蝶閥密封件可配置：電動(dòng)、氣動(dòng)和手動(dòng)蝶閥等。蝶板密封材料采用不銹鋼 碳鋼復(fù)合石棉.石墨、四氟橡膠材質(zhì)等，閥座密封圈以不銹鋼為彈性元件，丁青橡膠、三元乙丙膠、氟橡膠、或聚四氟乙烯壓制而成，不銹鋼密封圈可用于工作溫度高達(dá)800℃的場(chǎng)合，聚四氟乙烯密封圈則用于工作溫度260℃以下，介質(zhì)為水、氣體、蒸氣、油品等。 結(jié)構(gòu)原理
采用彈性金屬密封圈或聚四氟乙烯，橡膠等材料作為密封，與蝶板形成彈性接觸，由于彈性元件的特殊形狀可以隨介質(zhì)壓力和流向的改變自動(dòng)調(diào)整密封副間的密封力大小；
采用雙偏心結(jié)構(gòu)，蝶板旋轉(zhuǎn)軸軸心偏離密封面形成一個(gè)偏心，偏離管路中心線形成二個(gè)偏心，蝶板密封部位采用特殊的曲率光滑過(guò)度因而偏心小，即可以保證開(kāi)啟時(shí)不會(huì)增加較大的驅(qū)動(dòng)力矩；
蝶閥蝶板上彈性密封圈由不銹鋼制成，當(dāng)向閥桿施加扭矩時(shí)，這個(gè)小偏心使密封圈與蝶板產(chǎn)生預(yù)緊力，密封圈產(chǎn)生徑向壓縮，從而達(dá)到嚴(yán)密的切斷保證零泄漏。 主要特點(diǎn)
彈性密封使閥門(mén)實(shí)現(xiàn)持久的可靠密封，實(shí)現(xiàn)雙向零泄漏性能；
彈性密封，能夠自動(dòng)補(bǔ)償磨損間隙，因而使用壽命長(zhǎng)； 我公司材料庫(kù)擁有超過(guò)數(shù)百種*的配方,并擁有在嚴(yán)苛環(huán)境下,如溫度、介質(zhì)侵蝕、超高壓力和標(biāo)準(zhǔn)極為嚴(yán)格時(shí)也具有*表現(xiàn)的密封材料。高性能橡膠原材料、全自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備及的檢驗(yàn)設(shè)備，為制造高質(zhì)量的橡膠零件提供了強(qiáng)有力的保障。我們主要生產(chǎn)以下橡膠制品：全氟橡膠（GARLAST）、氟橡膠（FKM ，VITON），四丙氟橡膠（AFLAS）、硅橡膠（VMQ）、氟硅橡膠（FVMQ）、乙丙橡膠（EPDM）、 氯丁橡膠（CR）、丙烯酸酯橡膠（ACM）、乙烯丙烯酸酯橡膠（AEM）、氯醇橡膠橡膠（ECO）、丁橡膠（NBR）、氫化丁橡膠（HNBR）。 應(yīng)用范圍：
①的拉伸強(qiáng)度（TS~15-20MPa）；
②極低的壓縮*變形（～20%-70h@200℃）；
③*的耐溫性能（327℃）；
④的耐化學(xué)性能（耐無(wú)機(jī)酸、有機(jī)酸；酮、酯、醚類(lèi)；呋喃、醛類(lèi)；含氮化合物；碳化氫；醇類(lèi)；油、蒸汽類(lèi)及其他1600多種化學(xué)藥品）
針對(duì)原有聚四氟乙烯密封閥門(mén)在使用中出現(xiàn)的一些問(wèn)題，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，繼續(xù)開(kāi)發(fā)改進(jìn)，目前，設(shè)計(jì)了三維偏心結(jié)構(gòu)，蝶板的回轉(zhuǎn)中心線（即閥桿的中心線）與蝶板密封截面形成一個(gè)偏置尺寸a，且與閥體通道軸線偏置尺寸b，閥座回轉(zhuǎn)軸線與閥體通道軸線形成一個(gè)角度α。這種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是，保留了普通聚四氟乙烯閥門(mén)耐磨性能好，密封可靠，操作輕便，使用場(chǎng)合廣的優(yōu)點(diǎn)，從圖中更可看出，這種結(jié)構(gòu)的蝶板與密封圈和普通聚四氟乙烯閥門(mén)的密封（塑料窗密封條的選擇）有所不同：①密封副采用錐體的一部分，密封更可靠；采用三維偏心結(jié)構(gòu)，在實(shí)際使用中具有越關(guān)越緊的功能，并能補(bǔ)償密封副的磨損和冷流。②由于采用偏心結(jié)構(gòu)，啟閉過(guò)程中蝶板從密封面上離開(kāi)后，便不再與密封圈接觸，避免摩擦，減少磨損，也減輕了啟閉力矩。③采用偏置式閥桿，故介質(zhì)作用有助于密封。④密封圈上、下平面采用調(diào)整墊，調(diào)整過(guò)盈量方便。⑤根據(jù)使用場(chǎng)合的不同，將閥桿中心設(shè)計(jì)在閥門(mén)通道中心線上，實(shí)現(xiàn)真正意義上的雙面密封；但這時(shí)對(duì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)要求較高，傳動(dòng)件之間配合精度要高。
三偏心蝶閥的三個(gè)偏心量對(duì)密封的影響是相互關(guān)聯(lián)的，可以在一定的范圍內(nèi)變化，選擇參數(shù)時(shí)主要是綜合考慮降低力矩，實(shí)現(xiàn)密封，不產(chǎn)生干涉和更好的反向承壓能力等各個(gè)方面，三偏心蝶閥的各個(gè)偏心參數(shù)的選擇是一個(gè)比較繁瑣的過(guò)程，工作量較大，下面簡(jiǎn)單介紹一下三偏心位置的確定。從圖中得出密封圓錐的底半徑R（位于閥座的大端）和密封圓錐的高度。如還想了解更多蝶閥資料請(qǐng)點(diǎn)擊減壓閥查看詳細(xì)資料。 |
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