三偏心蝶阀结构示意图
三偏心蝶阀结构分析
三偏心蝶阀结构分析中国泵业网三偏心蝶阀以密封可靠，动作灵活，使用寿命长著称。
它是结构最先进的一种蝶阀，具有优异的密封性能，可用于高温、高压环境，满足了电站、石油、化工、冶金等行业对管件的苛刻要求，正得到越来越广泛的应用。
1前言三偏心蝶阀以密封可靠，动作灵活，使用寿命长著称。
它是结构最先进的一种蝶阀，具有优异的密封性能，可用于高温、高压环境，满足了电站、石油、化工、冶金等行业对管件的苛刻要求，正得到越来越广泛的应用。
本文介绍一种在简化三偏心蝶阀设计的同时，优化三偏心蝶阀的回转中心位置的快速优化设计方法。
2三偏心蝶阀结构三偏心蝶阀的结构如图1所示，它的3个偏心量分别为a，b，。
其中a为轴向偏心，表示蝶板的旋转中心与蝶阀密封截面之间的轴向距离；b为径向偏心，表示蝶板的旋转中心与阀体中心线之间的径向距离；为角偏心，表示阀座旋转中心线与阀体中心线之间的角度。
由于存在角偏心，三偏心蝶阀的蝶板密封面形状为椭圆，不同于一般蝶阀的圆形密封面，它将蝶板和阀座之间的密封形式由线密封优化为面密封，使得蝶阀密封性能更优。
另外，由于3个偏心的存在，三偏心蝶阀为偏置板式结构，蝶板形状不对称。
图1三偏心蝶阀结构示意3优化设计传统的三偏心蝶阀回转中心的设计，需要大量的公式计算来确定3个偏心量，设计完成还需要根据三维***建模的干涉分析进行修改，工程量大，耗时长，延长了设计周期和设计成本。
现在通过Solidworks 二维作图介绍一种全新的，简单易懂，方便操作，优化效果好具有实用性的设计方法。
3.1方法原理如图2所示，B点和D点是蝶板关闭时蝶板密封表面上首先进入阀体密封面的两点，只有使B点的运动轨迹在CB线以上，D点的运动轨迹在DA线以下，蝶板绕回转中心旋转时才不会发生干涉。
过B 点和D点分别作BE垂直于BC，DF垂直于AD，DF、BE相交于M 点，为了使得蝶板两侧不发生干涉，回转中心就要在区域DME内。
其中M点是是极限位置，在这个位置，只是两侧的两个极限点不干涉，而其他位置仍然会发生干涉的，要想完全避免干涉，就要把旋转中心沿着刚才说的角平分线向上侧移动（由于无论偏向DF还是BE 都会使得一侧的干涉危险加大，所以在角平分线上是最佳选择）。
蝶阀基本知识 ppt课件
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蝶阀的结构型式
单轴有销结构：
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蝶阀的结构型式
单轴有销结构优缺点：
优点：阀杆强度高，传动精确，可承受较高 压力，阀体、阀板、阀杆加工工艺简单。
缺点：圆锥销处、轴孔处易泄漏，装配中多 了两次压力试验及钻、铰销孔等工序，拆解难度 较大，拆解时易损坏阀座、阀板、阀杆等。
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蝶阀的结构型式
双轴无销结构优缺点：
优点：减少了泄漏点，装配工艺简单，拆解容易。 缺点：阀板、阀杆加工工艺较复杂，要求加工精度 高，阀板阀杆间隙导致手柄传动的阀门难以完全关到位， 严重时影响密封性能，阀杆为悬臂梁结构，承压能力较 低。
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蝶阀的结构型式
单轴无销衬氟结构：
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41蝶阀的结构型式由于12角的形成使蝶阀关闭时其密封副两密封面之间的密封比压可以由外加驱动转矩产生不仅消除了常规蝶阀中弹性座作弹性老化冷流弹性失效等因素造成的两密封面之间密封比压降低和消失而且可以通过对外加驱动转矩的改变实现对其密封比压的任意调整从而使其密封性能大大的提高
蝶阀基本知识
JNMD/WSF
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蝶阀的结构型式
单轴无销结构：
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蝶阀的结构型式
单轴无销结构优缺点：
优点：减少了泄漏点，装配工艺简单，承压 能力较高，拆解容易。
缺点：阀体、阀板、阀杆加工工艺较复杂， 要求加工精度高，阀板阀杆间隙导致手柄传动的 阀门难以完全关到位，严重时影响密封性能。
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蝶阀的结构型式
双轴有销结构：
中温蝶阀——120 ℃≤工作温度＜450 ℃的蝶阀。
三偏心蝶阀说明书
三偏心蝶阀技术性能详细说明1、用途和性能规范1）用途a、本产品主要用于气体、排水管路上作启闭装置，作调节流量和截流介质的作用。
具有流阻小，启闭速度快等优点。
b、适用范围：石油、石化等相关工业。
2）性能规范2设计制造标准：API 609（美标阀门）GB/T 12238（国标阀门）结构长度标准：API 609、ASME B16.10（美标阀门）GB/T 12221（国标阀门）法兰端标准： ASME B16.5（DN≤600）、MSS SP-44(DN=550)、ASME B16.47B（DN≥650）（美标阀门）HG/T20592 系列A、 GB/T 9113或HG/T 20592或JB 79等（国标阀门）检验试验标准：API 598(美标阀门)GB/T 26480(国标阀门)3、三偏心蝶阀外型结构图三偏心蝶阀结构图4、结构特点1、硬密封蝶阀采用三偏心硬密封结构，阀座与蝶板几乎无磨损，具有越关越紧的密封功能。
2、密封圈选用不锈钢制作，具有金属硬密封和弹性密封的双重优点，无论在低温和高温的情况下，均具有优良的密封性能，具有耐腐蚀,使用寿命长等特点。
3、蝶板密封面采用堆焊钴基硬质合金，密封面耐磨损，使用寿命长。
4、大规格蝶板采用绗架结构，强度高，过流面积大，流阻小。
5、根据用户需求，硬密封蝶阀可以设计成具有双向密封功能，安装时不受介质流向的限制，也不受空间位置的影响，可在任何方向安装。
6、驱动装置可以多工位（旋转90°或180°）安装，便于用户使用。
5、装运和储存1、运输前的准备阀门端部通道和阀门外露表面是关键的部位，应采取下列措施：（a）阀门内部应清除滞留水垢，保持阀门内腔清洁、干燥。
（b）阀门外露机加工面应涂防锈油。
（c）阀门端部应有防止法兰面等机械损伤的措施。
（d）阀门启闭件应处于关闭状态。
2、搬运搬运阀门时应适当加以注意，阀门决不能抛扔或跌落，特别是手轮和阀杆不应作大型阀门的起吊或悬挂点。
三偏心蝶阀说明书
企业简介上海凯工阀门有限公司地处上海嘉定工业园区，公司占地面积439600平方米，是一家专业设计、制造和销售各种阀门的大型股份制企业。
公司拥有专业的阀门设计、制造工程技术人员，拥有各类机加工设备和试验装置。
公司已通过挪威船级社DNV ISO9001：2000质量管理体系认证、英国UKAS ISO14001环境管理体系认证和美国石油协会API 6D 标准认证。
公司是中国通用机械阀门行业协会的会员单位，中石油、中海油、中石化的战略合作企业，化工装备定点生产企业，是中国城市燃气协会会员单位。
公司的产品有闸阀、截止阀、止回阀、蝶阀、球阀及高温炼化、炼油、炼焦、长输管线、油田、电站高压等阀门。
产品的公称压力从PN1.0~80MPa ，公称通径DN15~2500mm ；温度从-196℃~600℃。
产品采用的标准有GB 、JB 、API 、ANSI 、JIS 、BS 、DIN 等。
三偏心金属密封蝶阀系列是我公司主要产品，大量使用在冶金、轻工、电力、石油化工、煤气水道等领域。
上海凯工以“发掘尖端阀门技术，竭尽全力回报用户”作为企业的经营理念，以给用户提供优质产品和满意服务为己任，不断地进行自身变革，力争成为中国阀门行业的明珠企业。
一、特点及用途：该阀门采用三偏心金属密封结构，在室温或高温下均具有良好的密封性能，与同规格闸阀或截止阀相比，体积小，重量轻，启闭灵活，使用寿命长，广泛适用于冶金、轻工、电力、石油化工、煤气水道等领域，使用安全可靠，该阀门是现代化企业最理想的选择。
二、标准规范：D343H-16C/25 D373H-16C/25按照下列标准执行1.设计制造与检验按照JB/T8527-1997规定。
2.法兰连接尺寸按GB9113.3-88；GB9113.4-88的规定。
3.结构长度按GB12221-89的规定。
4.阀门压力试验按GB/T13927-92的规定。
D343H-150Lb D373H-150Lb 按照下列标准执行1.设计制造与检验按照API 609规定。
三偏心蝶阀结构示意图
三偏心蝶阀之阿布丰王创作
要耐高温、必须使用硬密封、但泄漏量大；要零泄漏、必须使用软密封、却不耐高温。
为克服双偏心蝶阀这一矛盾、又对蝶阀进行了第三次偏心。
其结构特征为在双偏心的阀杆轴心位置偏心的同时、使蝶板密封面的圆锥型轴线偏斜于本体圆柱轴线、也就是说、经过第三次偏心后、蝶板的密封断面不再是真圆、而是椭圆、其密封面形状也因此而分歧错误称、一边倾斜于本体中
心线、另一边则平行于本体中心线。
这第三次偏心的最大特点就是从根本上改变了密封构造、不再是位置密封、而是扭力密封、即不是依靠阀座的弹性变形、而是完全依靠阀座的接触面压来达到密封效果、因此一举解决了金属阀座零泄漏这一难题、并因接触面压与介质压力是成正比的、耐高压高温也迎刃而解。
带蒸汽夹套的三偏心蝶阀故障维修及预防措施
带蒸汽夹套的三偏心蝶阀故障维修及预防措施摘要：普光净化厂HV-XXXA直径为1500mm带蒸汽夹套的三偏心蝶阀，出现阀门卡死现象，无法调节，导致该系列装置无法开车，影响生产，甚至影响全年任务的完成。
联锁触发，去加氢单元A阀失电关闭。
B阀门全开，去尾炉，硫磺单元大量二氧化硫直接进尾炉，烟气超标，污染环境。
HV-XXXA是仪表检修风险最大，工作强度最大，检修周期最长的“三最”检修任务，每次大修要下线维修试压，阀门空间狭小，下线非常繁琐。
基于此，开展了带蒸汽夹套的三偏心蝶阀故障维修及预防措施研究，通过明确带蒸汽夹套的三偏心蝶阀故障原因，并采取了针对性的预防措施。
关键词：仪表检修；现状；带蒸汽夹套的三偏心蝶阀；故障维修；预防措施0前言普光天然气净化厂是川气东送工程关键部分，普光净化厂位于四川省宣汉县普光镇，占地3402亩，以普光气田高含硫天然气为原料，生产商品气和工业硫磺。
年处理原料气能力120亿方，年产硫磺能力240万吨，总投资130.28亿元。
是中国首次建设的百亿方级高含硫天然气净化厂。
2009年10月12日，第一联合装置投料试车一次成功；2010年6月15日，六套联合装置试车工作全部顺利完成[1]。
1HV-XXXA介绍1.1 HV-XXXA阀门重要性HV-XXXA直径为1500mm带蒸汽夹套的三偏心蝶阀。
在加氢反应部分中，Claus尾气所含的SO2和元素硫与还原性气体(H2 + CO)在Co/Mo或Ni/Mo催化剂的作用下反应，全部转化为H2S，离开加氢反应器的尾气冷却后进入尾气吸收塔，用MDEA溶剂对尾气中所含的H2S进行选择性吸收。
1.2三偏心蝶阀介绍三偏心蝶阀，阀杆轴心同时偏离碟片中心及本体中心，且阀座回转轴线与阀体通道轴线有一定角度的，称为三偏心蝶阀。
1.3三偏心蝶阀结构图1 三偏心蝶阀结构示意图如图1所示，H1为第一偏心，h2为阀体中心与阀杆旋转中心距离是第二个偏心，h3为阀板密封面中心与水平轴线a角距离是第三个偏心，从而形成阀板在法向平面椭圆形员锥体，当执行机构输出力矩带动阀杆转动，阀板随之围绕b中心旋转，过a平面轴线的锥体面到b距离大于锥体半径为长轴，小于锥体面半径为短轴，当阀门打开时，在h2和h3，a角或β角作用下，椭圆形圆锥体密封面先脱离金属U形弹性阀座，再旋转，降低了阀板与阀座的摩擦力及磨损，当阀门关闭时，由偏心于不围绕a中心旋转，在偏心h2的作用下，椭圆形圆锥体的阀板在h3a角形成β角度锥面，压向金属U形弹性阀座，越压越紧，此时金属U 形弹性阀座产生弹性变形，知道阀板椭圆形圆锥体密封面紧密吻合，从而达到可靠的密封要求1.4三偏心蝶阀特点三偏心蝶阀，被广泛用于介质温度≤425℃的冶金、电力、石油化工、以及给排水和市政建设等工业管道上，作调节流量和载断流体使用。
三偏心蝶阀的设计
毕业论文论文名称三偏心蝶阀的设计与计算系别机械系专业机械制造与自动化班级 07机制四(2)班姓名余文龙学号 ************ 指导老师黄雪梅完成日期 2011年10月23日中文摘要随着工业技术的发展，普通软密封蝶阀已满足不了工业上的需求，金属硬密封蝶阀很快被开发出来，而三偏心结构蝶阀是蝶阀发展、演化过程中最髙级的一种，但是目前国内还没有对它作深入的研究，还没有形成一个比较完善的理论分析体系，致使三偏心蝶阀的发展及应用受到一定程度的限制。
本文主要分析了三偏心蝶阀的结构，给出了三偏心的定义，推导出了蝶板截面的几何方程及其性质，结果表明，沿蝶板厚度的平行截面轮廓线为标准的椭圆形，进而推导出了蝶板几个主要截面的几何参数（长轴、短轴）与三个偏心之间的函数关系；考虑到蝶板启闭过程中避免与阈体及阀座发生千涉，结合蝶板的启闭扭矩，确立了三偏心蝶阀回转中心的适宜区域。
对于三偏心蝶阀回转中心的选择是否合适，本文提出了一个检查密封副干涉的方法，设计了相关的程序并进行了验证，给出了程序运行的部分结果。
采用经验公式来计算三偏心蝶阀的动水力矩，误差比较大，本文根据三偏心蝶阀的结构特点，利用理想流体的定常、无旋流动的假定，用有限差分法在直角坐标系中求解拉普拉斯方程，得到蝶板截面上的压力分布，从而计算出蝶板在各个开度下的动水力矩，设计出了求解的程序，给出了程序运行的结果并进行了数据处理从而得到了动水力矩曲线，总结了它的变化规律。
本文还对三偏心蝶阀的密封力矩作了推导并进行了定性的分析，结果表明，对于同一口径的三偏心蝶阈，密封力矩与蝶板的厚度近似成反比；与径向偏心距近似成正比，变化也很明显；而轴向偏心距对密封力矩的影响不是很大；密封力矩随着蝶板所在的圆锥半锥角的增大而有所增加。
为此，本文还分别给出了相应的密封力矩曲线图。
基于上述的理论分析，由已知参数设计出了三偏心蝶阀的三维图形。
关键词：蝶阀三偏心干涉动水力矩密封力矩设计目录第一章………………………………………绪论1.1………………………………………….课题的提出1.1.1………………………………………….蝶阀的概况1.1.2………………………………………….蝶阀的流量特性1.1.3………………………………………….蝶阀的流阻系数第二章………………………………………….三偏心蝶阀的结构分析2.1………………………………………….三偏心蝶阀的结构特点2.2………………………………………….沿蝶板厚度的平行截面轮廓线方程及性质第三章………………………………………….三偏心蝶阀的设计计算3.1…………………………………………..金属密封蝶阀的密封副结构3.2………………………………………….蝶板的启闭过程3.3………………………………………….偏心角φ的选择原则3.4………………………………………….蝶板锥度2θ的选择原则3.5………………………………………三偏心蝶阀回转中心的示意区域第四章………………………………………….三偏心蝶阀密封副干涉计算4.1………………………………………….偏心蝶阀的蝶板运动分析第五章………………………………………….三偏心蝶阀的密封力矩的计算5.1…………………………………………..载荷5.2………………………………………….轴承处摩擦力矩5.3………………………………………….轴封力矩Mφ5.4………………………………………….静力分析5.5………………………………………….小结第六章………………………………………….三偏心蝶阀设计实例6.1………………………………………….基本参数6.2………………………………………….公称压力6.3………………………………………….三偏心蝶阀的结构长度确定6.4………………………………………….三偏心蝶阀的法兰尺寸及类型的选择6.5………………………………………….阀体壁厚的计算6.6………………………………………….蝶板大端椭圆的半长轴A0的确定6.7………………………………………….偏心角ρ的选择6.8………………………………………….三偏心蝶阀的轴向偏心和径向偏心的选择第一章绪论阀门是管路附件的一种。
三偏心硬密封蝶阀-D343H三偏心硬密封蝶阀阀
公称
通径DN
出厂价
（元）
公称
通径DN
出厂价
（元）
50
172.5
50
82.5
65
195
65
97.5
80
217.5
80
120
100
255
100
142.5
125
300
125
195
150
345
150
225
200
495
200
375
250
660
250
525
300
870
300
350
1230
350
400
1785
2370
4
DN100
930
585
645
1650
2250
2700
5
DN125
1260
780
1410
2250
3060
3450
6
DN150
1590
975
1815
2775
3975
4050
7
DN200
2190
1335
2490
3900
5400
6150
8
DN250
2760
2865
3510
5355
7560
8850
型号d343h16d343h16pd343h16r工作压力mpa16适用温度425200适用介质水油或非腐蚀性介质硝酸类介质醋酸类介质材料阀体蝶板wcbcf8304cf3m316l阀杆2cr13304316l阀体密封面堆焊507蝶板密封面304柔性石墨304ptfe304ptfe填料柔性石墨ptfeptfe蝶阀系列价格供用户或设计院工程项目做预算编号型号法兰硬密封蝶阀d343h多层次25c10c16c10p16p16r1dn505253603909601320162023dn65645412
三偏心金属密封蝶阀的工作原理
三偏心金属密封蝶阀的工作原理
三偏心金属密封蝶阀的结构特点：
三偏心金属密封蝶阀的蝶板回转中心(即阀门轴中心)与蝶板密封面形成一个尺寸A偏置，并与阀体中心线形成一个B偏置；阀体密封面中心线与阀座中心线(即阀体中心线)形成一个角度为β的角位置。
三偏心金属密封蝶阀的工作原理
由于在双偏心密封蝶阀的基础上，将阀座中心线再与阀体中心线形成一个β角位置，其偏置后的结果由下图的A-A剖视图可见，当三偏心硬密封蝶阀处于完全开启状态时，其蝶板密封面会完全脱离阀座密封面，并且在蝶板密封面与阀体密封面之间形成一个与双偏心密封蝶阀相同的间隙Y，而由图可见，由于β角位置的形成会使长、短半径转动的蝶板大、小半圆上，蝶板密封面转动轨迹的切线与阀座密封面形成一个θ1和θ2角。
使蝶板启闭时蝶板密封面相对于阀座密封面渐出脱离和渐入压紧，从而彻底消除了蝶板启闭时蝶阀密封副两密封之间的机械磨损和擦伤。
该蝶阀从0°~90°开启时，蝶板的密封面会在开启瞬间立即脱离阀座密封面，在其90°~0°关闭时，只有在关闭的瞬间，其蝶板密封面才会接触并压紧阀座密封面。
由图可见，由于θ1、θ2角的形成，使蝶阀关闭时，其密封副两密封面之间的密封比压可以由常规蝶阀的阀座弹性产生改为外加于阀门轴的驱动转矩产生，不仅消除了常规蝶阀中弹性阀座弹性材料老化、冷流、弹性失效等因素造成的密封副两密封面之间的密封比压降低和消失，而且可以通过对外加驱动转矩的改变实现对其密封比压的任意调整，从而使三偏心蝶阀的密封性能和使用寿命得到大大的提高。
三偏心硬密封蝶阀的安装说明
关于三偏心硬密封蝶阀安装的一些说明
三偏心硬密封蝶阀是蝶阀领域中用量最大阀门之一，也是蝶阀的主要产品之一。
针对不同的介质和管道设计,三偏心蝶阀又分单向密封和双向密封，单向密封蝶阀，顾名思义，就只有一面有密封效果，另一面的密封性能和承压能力就会比常说的“正向”要弱一点，所谓的“正向”如下图就是阀体铸造的箭头方向，但不一定是介质流向，准确的说应当是设计的承压方向，如下图所示，水泵运行时阀门肯定是打开的，只有当水泵停止时，为了防止介质倒流而损坏水泵，才会在这里装这如阀门，所以安装方向最好是照下图所示。
但不是所有阀门的介质流向都要与阀体的箭头相反，如下图，这台阀门的作用是为了截断介质，并且肯定没有介质倒流的现象，那安装时就要让介质流向（也就是承压方向）和阀体上铸造的箭头方向相同。
才能让这台阀门的密封性能发挥的更好。
温馨提示：如果管道中介质流向不可操控、或者本来设计的就有可能要介质来回流动，并且还要随时截断介质，双向蝶阀才是你ᴰ好的选择。
这种阀门不仅仅是能双向承压ˈ就密封性能也更有保障。
ѝ⿻䰰䰘ᐕᇔ
2015/9/13。
三偏心蝶阀密封特性
三偏心蝶阀密封特性中国泵业网三偏心蝶阀通过改变空间结构参数，影响阀杆控制下的蝶板启闭轨迹，从而使其具有密封效果好、启闭力矩小及适用范围广等特点。
但是在实际工程应用中，三偏心蝶阀在密封面靠近轴两端的位置，最易出现泄漏。
笔者通过结构优化设计中使用的结构敏度分析方法，研究三偏心蝶阀各结构参数对其密封比压的影响程度，找出导致三偏心蝶阀泄漏的主要原因和应对措施。
1三偏心蝶阀密封结构特征三偏心蝶阀的密封副为斜圆锥面，其结构如图1所示，图中o点为三偏心蝶板回转中心，o’点为参照坐标系原点，β为圆锥半角，3个偏心参数分别为偏心蝶板回转中心o与流道中心线x轴的径向偏心c、偏心蝶板回转中心o与蝶板中面的轴向偏心e以及圆锥轴线xc与流道中心线x的角度偏心a。
b为蝶板密封面厚度，角度C为蝶板密封面与流道中心线x的夹角，该角度沿着密封面的旋转方向发生变化。
三偏心蝶阀的密封面为空间曲面，如图1中xo’z面与蝶板密封面相交形成两条直线边，其余与xo’z面平行且存在距离的平面与蝶板密封面相交形成的线段均为曲线，由于在启闭过程中蝶板围绕回转中心o旋转，因此蝶板密封面上各点在蝶板启闭过程中运动轨迹所形成的平面与xo’z面平行或重合。
曲线的曲率与角度偏心A以及圆锥半角β有关，且越接近蝶板密封面轴端两侧，曲线曲率越大，蝶板密封面靠近轴端两侧的密封性能对蝶板转动程度反应越敏感。
图1 三偏心蝶阀蝶板结构图如图1所示，三偏心蝶阀正常关闭后密封面完全接触，可达到设计的密封效果，蝶板与阀座密封面中线均与轴线MM重合。
但在实际关闭过程中，三偏心蝶阀蝶板的关闭位置并不能保证在几何上完全密封。
当三偏心蝶阀蝶板处于过关闭状态时，蝶板密封面中线围绕三偏心蝶板回转中心o点旋转至轴线M’M’处，轴线MM与M’M’间的夹角为闭合偏角φ。
当闭合偏角为0时，三偏心蝶阀在几何上完全关闭；不为0时，则需要考虑φ角对蝶阀密封性能的影响。
如图1所示，当闭合偏角φ>0时，三偏心蝶阀处于过关闭状态；当闭合偏角φ由于蝶板密封面的尺寸相对于阀座密封面存在一定的过盈量，因此当阀门完全关闭后，蝶板密封面受压变形提供一定的密封比压。
三偏心蝶阀密封特性
三偏心蝶阀密封特性中国泵业网三偏心蝶阀通过改变空间结构参数，影响阀杆控制下的蝶板启闭轨迹，从而使其具有密封效果好、启闭力矩小及适用范围广等特点。
但是在实际工程应用中，三偏心蝶阀在密封面靠近轴两端的位置，最易出现泄漏。
笔者通过结构优化设计中使用的结构敏度分析方法，研究三偏心蝶阀各结构参数对其密封比压的影响程度，找出导致三偏心蝶阀泄漏的主要原因和应对措施。
1三偏心蝶阀密封结构特征三偏心蝶阀的密封副为斜圆锥面，其结构如图1所示，图中o点为三偏心蝶板回转中心，o’点为参照坐标系原点，β为圆锥半角，3个偏心参数分别为偏心蝶板回转中心o与流道中心线x轴的径向偏心c、偏心蝶板回转中心o与蝶板中面的轴向偏心e以及圆锥轴线xc与流道中心线x的角度偏心a。
b为蝶板密封面厚度，角度C为蝶板密封面与流道中心线x的夹角，该角度沿着密封面的旋转方向发生变化。
三偏心蝶阀的密封面为空间曲面，如图1中xo’z面与蝶板密封面相交形成两条直线边，其余与xo’z面平行且存在距离的平面与蝶板密封面相交形成的线段均为曲线，由于在启闭过程中蝶板围绕回转中心o旋转，因此蝶板密封面上各点在蝶板启闭过程中运动轨迹所形成的平面与xo’z面平行或重合。
曲线的曲率与角度偏心A以及圆锥半角β有关，且越接近蝶板密封面轴端两侧，曲线曲率越大，蝶板密封面靠近轴端两侧的密封性能对蝶板转动程度反应越敏感。
图1 三偏心蝶阀蝶板结构图如图1所示，三偏心蝶阀正常关闭后密封面完全接触，可达到设计的密封效果，蝶板与阀座密封面中线均与轴线MM重合。
但在实际关闭过程中，三偏心蝶阀蝶板的关闭位置并不能保证在几何上完全密封。
当三偏心蝶阀蝶板处于过关闭状态时，蝶板密封面中线围绕三偏心蝶板回转中心o点旋转至轴线M’M’处，轴线MM与M’M’间的夹角为闭合偏角φ。
当闭合偏角为0时，三偏心蝶阀在几何上完全关闭；不为0时，则需要考虑φ角对蝶阀密封性能的影响。
如图1所示，当闭合偏角φ>0时，三偏心蝶阀处于过关闭状态；当闭合偏角φ由于蝶板密封面的尺寸相对于阀座密封面存在一定的过盈量，因此当阀门完全关闭后，蝶板密封面受压变形提供一定的密封比压。
三偏心蝶阀阀座密封副的加工
三偏心硬密封蝶阀阀体的加工方法吴斌彬指导教师：**技能等级：技师（二级）专业：加工中心单位名称：上海阀门厂有限公司单位指导：刘其斌摘要蝶阀是用圆盘式启闭件往复回转90°左右来开启、关闭和调节流体通道的一种阀门。
蝶阀不仅结构简单、体积小、重量轻、材料耗用省、安装尺寸小，而且驱动力矩小，操作简便、迅速，同时还具有良好的流量调节功能和关闭密封特性。
蝶阀的使用非常广泛，已由原来的低压、常温、软密封结构逐渐向高温、高压、大口径、高密封性、长寿命、优良的调节特性以及一阀多功能方向发展，其可靠性及其它性能指标均已达到了较高的水平。
随着现代化工业水平的不断发展，合成橡胶、聚四氟乙烯等非金属材料以及耐高温、耐强腐蚀、耐强冲蚀、高强度合金等金属材料在蝶阀上的使用，使蝶阀的各项性能指标得到了不断提高，使用的温度、压力范围更广，使用寿命更长。
蝶阀在完全开启时具有较小的流阻，当开启开度大约在15°～70°之间时，又能进行较为准确的流量调节，因而在大口径调节领域，蝶阀的应用非常普遍，由于蝶阀的阀板运动带有擦拭性，故大多数蝶阀可用于带悬浮颗粒的介质，依据蝶阀密封面的强度也可用于粉状和颗粒介质。
本文主要针对我厂最近生产的三偏心硬密封蝶阀阀体的加工方法进行讨论。
关键词：蝶阀三偏心硬密封加工目录一、三偏心蝶阀的密封原理------------------二、阀体的热处理--------------------------三、密封面的堆焊--------------------------四、车削密封面刀具的选择及刃磨------------五、阀体及密封面的加工工艺----------------六、注意事项------------------------------七、结束语--------------------------------八、结语---------------------------------- 参考文献一、三偏心蝶阀的密封原理1.1三偏心密封蝶阀的密封原理:三偏心密封蝶阀密封结构见图所示1.2三偏心密封蝶阀的密封结构：①结构特征:阀板的回转中心与阀板密封截面形成一个偏置尺寸a,并与阀体中心线形成一个偏置尺寸b. 阀体密封面中心线与阀座中心线形成一个角度为β的角偏置.②密封原理: 由于该结构蝶阀在双偏心密封蝶阀的基础上将阀座中心线再与阀体中心线偏置一个β角,当这种结构的三偏心蝶阀处于完全开启状态时,其阀板密封面完全脱离阀座密封面,并且在阀板密封面与阀座密封面之间形成一个与双偏心密封结构蝶阀相同的间隙,由于β角的偏置,会使长、短半径转动的阀板大、小半圆上,阀板密封面转动轨迹切线与阀座密封面形成一个楔角θ1和θ2,该楔角的形成会使阀板启闭时,阀板密封面相对于阀座密封面渐出脱离和渐入压紧,从而彻底消除阀板启闭时蝶板两密封副之间的机械磨损和擦伤。
浅析三偏心蝶阀的结构设计及干涉检查
创新观察—356—浅析三偏心蝶阀的结构设计及干涉检查施俊杰（江苏神通阀门股份有限公司，南通 226232）引言随着社会经济和科学技术的迅猛发展，蝶阀在管道输送过程中发挥着巨大的作用，能够及时为管道系统的控制提供良好的保障，广泛应用于石油化工、水利水电、桥梁建筑和深海探测等领域[1-2]。
由于我国在建国初期，整体经济薄弱，各个行业都面临着巨大的挑战，其中，阀门技术的发展也还处于刚起步的阶段，并且常常受到国外技术的封锁与制约，尤其是在三偏心金属密封蝶阀等方面，使得我国在阀门技术的发展一直落后与西方发达国家，制约着我国工业管道系统的发展。
本文正是从实际应用出发，对其存在的缺陷与不足进行设计，并对于设计中存在的干涉问题进行研究和优化分析，从而有效地提高三偏心金属密封蝶阀的性能与强度，满足管路系统控制的基本要求，更好地促进相关行业的发展和进步[3-4]。
1.三偏心蝶阀的结构分析蝶阀亦称翻板阀，是指蝶板为圆盘，可以围绕阀轴旋转以实现启闭功能和调节流量的一种阀门，由驱动装置、阀体、蝶板、阀杆、密封圈、轴承及填料等零部件构成，应用较为广泛。
而三偏心蝶阀具有结构紧凑、体积小、操作方便、开启扭矩小、耐高温、耐高压、寿命长等特点，在高温、高压、高腐蚀性条件下也有较好的性能，并逐步取代了传统的截止阀、球阀等管道元件，在管道控制方面得到极大的应用。
由于传统的双偏心蝶阀在结构和性能上存在一定的缺陷，为了适应工业生产过程中的实际需要，三偏心蝶阀在此条件下应运而生[6]。
三偏心蝶阀的第一个偏心是阀轴位于蝶板轴后面，使得密封能够完全紧密环绕接触整个阀座，第二个偏心是阀轴中心线偏离管道和阀门中心线，避免受阀门开启和关闭的干扰，第三个偏心是阀座锥体轴偏离阀轴中心线，这样可以在关闭和开启过程中消除摩擦作用，并且实现环绕整个阀座的均匀一致的压缩密封效果，进一步提高了蝶阀的使用性能。
一般在相同的工作环境下，三偏心蝶阀相对于双偏心蝶阀的偏心量小40%-60%之间，能够有效地满足耐高温和耐高压的工况要求。
三偏心蝶阀设计方案
三偏心蝶阀设计方案◆三偏心蝶阀技术设计方案一、产品介绍该阀是我公司技术人员经优化设计的高性能金属密封蝶阀。
采用了“斜置椭圆蝶板径向动平衡密封系统”，能可靠地实现蝶阀密封零泄漏，是真正具有国际领先水平的高科技新产品。
该产品成批投产后创造了良好的经济效益和社会效益，并作为以国代进产品，被国内外各企业大量选用，深受广大新老用户的欢迎，是值得您高度信赖的优质产品。
该阀的蝶板在启闭过程中，实现了蝶板密封圈与阀座密封面之间的无滑动摩擦、卡挤，密封面上的压力角大于摩擦角，采用的“径向动平衡密封系统”设计，使蝶板开启阻力极低。
启闭过程中蝶板密封面沿 360°圆角各点可以瞬间快速完成，逐点接触和逐点脱离。
开启密封即分离，快速准确实现关闭接触自动相吻合的密封动作。
该种阀由于采用多重密封，经过高精度机械加工成椭圆型截面密封环，它与阀座金属密封面组成密封副。
这种密封结构，在高压工况下不产生塑性变形，在高温或低温工况下，不存在冲压应力、焊接应力、弹性退火或咬坏脆裂现象，彻底解决了传统蝶阀密封结构不合理引起泄漏的弊病，大大提高了阀门的密封可靠性。
保温蝶阀也称夹套蝶阀，是在普通三偏心金属硬密封蝶阀的基础上在阀体外部焊装了金属夹套，在保温蝶阀的阀体两侧装有夹套接口，可涵入蒸汽或其它过热气体，以防止介质在常温状态下凝固或结晶。
保温蝶阀的法兰较普通金属硬密封蝶阀要大一到两个规格，主要用于石油、化工、冶金、制药等各类系统。
二、适用范围本阀适用于高、中、低压，高温、低温的管路中作闭路密封装置、节流装置和调节装置。
广泛适用于石油、化工、冶金、矿山、电力、能源、交通、农田、水力、环保、建筑、医药、生物等行业。
特别适用密封要求较严格的工况，如煤气管道上，也适用水、蒸气、油品、空气、尘气、硝酸等腐蚀性介质。
使用温度-196℃—600℃，工作压力 PN0.25—10Mpa 或 150—600 磅级。
本阀完全可以取代笨重、价高的闸阀、截止阀、球阀、节流阀，并作为以国代进产品。
ZSHW 气动三偏心蝶阀
8
M39
1267
Ⅱ、配弹簧复位式执行机构
口径
外 形 尺 寸 (mm)
(英寸)
A
B
L
D
E
F
G
I
X
n
Y
重量Kg
3
486
294
48
85
131
78
-
-
-
-
-
17
4
523
294
55
109
160
100
-
190 .5
-
4
Φ19
20
5
636
380
63
122.5
190
126
-
215 .9
-
4
Φ22
38
6
677
380
69
-
4
Φ28
206
16
1408
683
102
387
490
400
561
540
M22
4
M27
248
18
1540.3 1840
114
405.3
540
440
618
577 .9
M20
8
M30
622
20
1605.5 1840
127
431
600
500
674
635
M20
8
M30
669
24
1747
1840
157
470
694
额定流量系数Cv
240 390 690 1000 1760 3390 4730 6700 8900 10500 14800 20500 31000 43000 55600 70700
HLV三偏心蝶阀相比三杆阀在分子筛切换系统使用的优越性
三偏心蝶阀相比于三杆阀的优越性
1, 三偏心蝶阀相对于三杆阀，它的流阻少，同等口径流通能力好。 2，三偏心蝶阀相对于三杆阀，它的传动简单，从执行机构到阀板无太 多的连接块过渡，而三杆阀通常需要三到四块连接块过渡，这样 造成动作的灵敏降点并提高故障率。
6，因为结构的原因，造成了三偏心蝶阀拥有更大范围的安装 空间，在180度旋转空间里，都可以自由这安装。而三杆阀就 受空间的影响。
三偏心硬密封蝶阀
三杆阀
三偏心蝶阀半剖面图 三偏心蝶阀相比于三杆阀的优越性
三杆阀剖面图
3，三偏心蝶阀采用三偏心几何结构，通过阀轴与阀中心的偏 离再结合旋转面中心轴与阀门中线成锥角的两个锥形阀座与密 封件组成。达成开关全程阀座面无磨擦，四连杆交换，通过类似凸轮杠杆 原理产生两种位移动作，使用结构复杂。
4， 三偏心蝶阀全程阀板与阀座无磨擦，在关闭时为压紧密封， 而不是通常的挤磨密封，并提供金属对金属的阀座密封形 式，保证长阀座的长寿命。而三杆阀通常采用软密封结构形 式。 5，在配置气动执行机构的规格上，三偏心蝶阀应采用更加理 想的几何三偏离设计，使之偏离距值小只需更少的推力，三杆 阀阀采用传统的杠杆结构，偏离距值大，而需要更大的推力。
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三偏心蝶阀
要耐高温、必须使用硬密封、但泄漏量大；要零泄漏、必须使用软密封、却不耐高温。
为克服双偏心蝶阀这一矛盾、又对蝶阀进行了第三次偏心。
其结构特征为在双偏心的阀杆轴心位置偏心的同时、使蝶板密封面的圆锥型轴线偏斜于本体圆柱轴线、也就是说、经过第三次偏心后、蝶板的密封断面不再是真圆、而是椭圆、其密封面形状也因此而不对称、一边倾斜于本体中心线、另一边则
平行于本体中心线。
这第三次偏心的最大特点就是从根本上改变了密封构造、不再是位置密封、而是扭力密封、即不是依靠阀座的弹性变形、而是完全依靠阀座的接触面压来达到密封效果、因此一举解决了金属阀座零泄漏这一难题、并因接触面压与介质压力是成正比的、耐高压高温也迎刃而解。