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蝶閥4種結(jié)構(gòu)形式和密封性能對比

密封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。下面是幾個典型的密封蝶閥結(jié)構(gòu)。根據(jù)蝶板在閥中的放置位置，蝶閥又可做成中心對稱的（I型）、偏置（H型）的（單偏心、雙偏心和三偏心）或斜置（Z型）的（圖1）。

（1）中線蝶閥
中線蝶閥（圖2）閥桿軸心線與蝶板中心平面在同一個平面內(nèi)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(jié)構(gòu)簡單，中心對稱（I型）雙向密封效果一樣，并且流阻較小，開關(guān)力矩也小，因此在中、小型蝶閥上廣泛應用。但軸頭由于經(jīng)常處于摩擦狀態(tài)，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，見圖2。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。

（2）單偏心蝶閥
單偏心蝶閥（圖3）閥軸偏離了蝶板中心平面產(chǎn)生了一次偏心h，從而蝶板靠閥軸的上下端不再成為回轉(zhuǎn)軸心，消除了上下軸端的摩擦磨損產(chǎn)生泄漏。
密封效果更好，不過兩個方向密封效果不一致，一般正向（從閥軸流向密封面）易于密封，反向則由于沒有密封面的支承作用，易于泄漏。但采用橡膠軟密封，利用其彈性，可以很好地實現(xiàn)雙向密封。由于其密封接觸機理屬于“球在圓錐里”（ball in cone），因此蝶板在各開度下總有兩點不能脫離接觸，當用于調(diào)節(jié)時，此兩點將比其他部位磨損更多一些，對密封將產(chǎn)生不利影響。如果做成金屬硬密封，兩個正錐配合，在轉(zhuǎn)動蝶板時，密封面將產(chǎn)生干涉，開關(guān)有困難。

（3）雙偏心蝶閥
雙偏心蝶閥（圖3），為了改善單偏心的情況，將閥軸偏移一個距離e，使軸心與密封點的連線和密封面成鈍角（大于90），這樣，密封時便不產(chǎn)生干涉，而且越關(guān)越緊，產(chǎn)生更大的密封面壓緊力。雙偏心的特點是當閥門開啟時蝶板密封面能迅速與閥座脫離，接觸刮擦作用大幅度降低，同時可以做成金屬密封閥。
雙偏心蝶閥可以設計成橡膠、聚四氟和金屬硬密封的形式。例如C形、O形或U形屬密封環(huán)等形式。
如果要制成錐面對錐面金屬硬密封而不至于產(chǎn)生干涉，有時二次偏心要做得很大，造成需要很大的偏心力矩，以致開閥力矩過大，為減少偏心距，又推出三偏心蝶閥。

（4）三偏心蝶閥
三偏心蝶閥（圖4）是將正錐角旋轉(zhuǎn)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(chǎn)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）。