当蝶板在开启和关闭时，由于蝶板密封面设计成相对蝶板轴心为—斜截圆锥心密封面（见图2），使得蝶板密封面与阀座密封面（阀座与阀体为整体式）既保证了一定的接触角，同时又可实现阀板360°密封面在整个关闭、开启过程中无挤卡现象，基本消除了运转过程的磨擦，大大降低了阀门的开启力矩。

      2 三偏心蝶阀密封结构探讨

      2.1 密封结构比较与设计

      常规的单偏心蝶阀，只有图2中的偏心（1），它只是蝶板的回转轴心离开蝶板密封面中心，其特点是避免了密封面纵向出现间隙，造成泄漏。但在蝶板的开启与关闭过程中，蝶板密封面轴向处与阀座密封面始终有磨擦，易造成密封失效，产生泄漏。

      双偏心蝶阀，只有图2中的偏心（1）、（2），除了蝶板的回转轴心离开蝶板密封面中心处外，回转轴心相对蝶板轴心又增加了一个偏心。其特点是：蝶板转动过程中，蝶板密封面与阀密封面脱离，减少了磨擦。但在15~20°行程范围内仍有较严重的磨擦，易引起泄漏。

      三偏心蝶阀是在双偏心蝶阀的基础上，增加了独特的偏心（3），见图2，这个偏心产生的蝶阀密封面与阀座密封面的接触角，既均匀地围绕其圆周面，又相等于一个细长的楔形，且蝶板纵向处的密封线呈—准椭圆形曲线，两者同时起着密封补偿作用。

      2.2 密封结构设计

      三偏心蝶阀板是密封面在圆锥体上截取的一定厚度的椭圆形截面的实体（图2），第一偏心是指阀座密封面或蝶板厚度方向的等分线阀杆中心相对偏心（长度1），第二个偏心是指阀杆与阀门通道的中心相对偏心（长度2），第三个偏心是指圆锥形密封面的中心线与阀门中心线相对偏心（角α），AB表示密封面某点N处的在某个平面上的切线，V代表该点的速度方向，速度方向和切线AB的夹角为β。由图2可知道，当β≥0时，密封副不发生干涉。当速度位于V'方向，夹角β'<0，密封副发生干涉。因此，Br的设计是三偏心蝶阀设计的关键。

      密封结构的特点：

      a.密封面在关闭状态下，受力均匀，承压能力高，在开启过程中无挤卡现象，蠊板密封面各点同时完成脱离阀座密封面的动作。基本无磨擦，常温、高温均适用。
      b.开启力矩极低，结构紧凑，成本低，寿命长。
      c.可实现双向流通，具有调节、切断功能。

      2.3 蝶板密封圈形式

      蝶板密封圈要根据工艺条件及要求，设计不同蝶阀密封面形式.

      2.3.1 软密封

      对于常温、低压场合，蝶板密封圈可设计成整体式，材料可选用聚四氟乙烯、填充聚四氟乙烯（填充碳纤维、二硫化钼等），密封性能优良、成本低。

      2.3.2 软硬层叠式密封圈

      该结构将金属片与软密封材料加压烧结为一体，具有金属硬密封与软密封的双重功效，既适用于高低温的场合，又具有优良的密封性能。

      2.3.3 多层金属片叠式密封圈

      该结构采用经硬化处理的不锈钢薄板，多层叠在一起，蝶板关闭时，其具有弹性补偿的功能，适用于高低温、压力较高和严密切断的场合。

      2.3.4 堆焊硬质合金密封圈

      该结构适用于高、低温、高压场合，耐腐蚀、冲刷，具有调节、切断的功能。

      3 主要零部件的材料

      主要零部件的材料阀体和蝶板采用WCB、CFBCF8、CF8M、CF3M和铬钼钢等；蝶板密封圈材料采用聚四氟乙烯、填充聚四氟乙烯、不锈钢+石墨、不锈钢、不锈钢+司太利硬质合金，其中不锈钢包括304、316、316L、304L等。

      4 结论

      经检测和实践证明，三偏心蝶阀各项性能指标均达到了设计要求，除具有优良的调节切断性能外，选用不同的密封形式，可适用于介质多样化的要求。

      参考文献