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市政供热双向压金属密封蝶阀改进方案近年来，我国金属硬密封蝶阀发展很快，其主要结构是偏心蝶阀。偏心结构蝶阀的蝶板与阀座之间的密封是靠传动装置的力矩使蝶板压向阀座实现的，阀杆启闭扭矩越大，阀座的密封性能越好。对于介质双向受压密封的管道，当介质正向流动时，介质压力使密封比压增大．提高密封性能；介质反向流动时，介质压力使蝶板与阀座之间的密封比压减小，有可能发生泄漏，偏心结构金属硬密封蝶阀不能*保证反向介质流动的密封。随着我国南水北调工程的开展、长输管线的不断建设以及工业环保、水处理、高层建筑、给排水管路改造，对蝶阀的密封性能也提出了更高的要求，既要保证蝶阀在正向状态能够密封，也要在反向状态能够保证密封，因此，介质双向流动都能保证密封的双向压硬密封蝶阀得到国内阀门行业的关注。本文通过分析偏心蝶阀的密封力和阀杆变形，提出一种双向压金属硬密封蝶阀。
本实用新型公开了一种双向金属硬密封蝶阀,包括阀体,蝶板,上阀轴,下阀轴,金属密封圈,调节压圈,自润滑轴承和定位环,所述蝶板通过所述上阀轴,所述下阀轴和所述自润滑轴承安装在所述阀体轴颈内,所述金属密封圈安装在所述阀体的定位槽中,所述调节压圈通过调节螺钉安装于所述阀体上,所述定位环安装在所述上阀轴,所述下阀轴与所述阀体之间,并对所述蝶板形成定位,所述金属密封圈为Y型弹性金属密封圈.本实用新型提供的双向金属硬密封蝶阀,其密封性能可靠,且使用寿命长.
1 偏心蝶阀密封力分析
2 双向压金属硬密封蝶阀结构
2.1 结构
二、市政供热双向压金属密封蝶阀改进方案结构特点
：针对金属硬密封蝶阀的双向密封问题,基于液压元件设计中的油缸活塞原理,设计了一种在动水作用下带移动密封不锈钢圈的新型金属硬密封蝶阀。对基本结构进行了分析,确定了采用双偏心结构的设计;对正向承压比压、反向承压比压、金属密封圈的移动距离进行了计算,有效地解决了双偏心金属硬密封蝶阀的反向承压问题;对密封副材料选择进行了分析,有效地保证了密封效果和比压要求。
耐颗粒磨损：双向压硬密封蝶阀蝶板的运动带有擦拭性能和刀形切口的多层次密封圈与阀体上移动阀座之间具有清扫作用,非常有效把结晶在移动阀座密封面上的颗粒状晶体、污垢、纤维等物质;移动阀座密封圈采用高韧性耐磨不锈钢,经过特殊处理耐磨性强和有良好的综合力学性能和抗腐蚀性，非常抗擦伤,
开关无磨擦：利用三维偏心的原理,关阀时蝶板密封面随着三维偏心位移只有在后一刻才靠向移动阀座密封面，而不会产生磨擦。开阀时, 在偏心的作用下蝶板只需转过很小的角度（2°～5°）, 蝶板的密封面与阀体的密封面就*脱离开, 蝶板的密封面与阀体的密封面不会产生摩擦,本蝶阀的使用寿命提高数倍。
不受介质温度影响：且蝶板上的密封环采用耐磨优质弹性石棉胶板与高韧性不锈钢组成多层次结构，而形成硬软结合，具有金属密封和弹性密封的双重优点，不易磨损，不易被冲刷，无论在低温和高温的情况下，均有良好的密封性能。
自动补偿双向压：（请见图三）按图从左往右施压时，利用信偏心的原理，蝶板与阀体越关越紧，从而得到良好的密封；按图从右往左施压时，移动阀座在受压力的推力和弹簧推力时，移动阀座自动向蝶板推紧，当压力越高移动阀座向蝶板越推越紧，从而得到良好的密封；因此本阀属于双向压硬密封蝶阀，双向压也能达到100%的零泄漏；在长期的使用下，移动阀座密封和蝶板密封如有磨损或损伤，在弹簧作用下移动阀座自动向蝶板推进，在反向受压时蝶板会向箭头移动，这时则移动阀座在弹簧和压力的作用它也会跟着前移，从而得到良好的自动补偿功能。
适合向流速介质；坚固的一轴式使之高流速的介质中且无振动、无噪音。
寿命长开关轻松：有效合理的减小偏心,因此本阀的扭矩大大的减小;无易损部件，由于偏心的作用，阀门启闭过程中蝶板与移动阀座的密封面*脱离，做无磨擦转动，扭矩小，阀门的自动补偿功能，大大的提高了阀门的寿命，操作轻巧。
维修方便：该阀门的一端设计了一个可调节压板，在维修时只需拆下可调节压板，即可进行维修密封环及其他配件，如其他配件都是完好的，但是密封还漏的情况下，也无须把其他配件拆卸下来，直接拆卸调节压板做少许加工即可；也解决了以前的拆卸困难的问题。
双向压金属密封蝶阀结构见图 3。主要由下楔块轴、阀体、蝶板、阀杆、上楔块轴、填料、阀盖、填料压盖及导向块等组成。其工作原理是，在开启状态，阀杆右旋，导向块引导阀杆带动蝶板向右旋转 90°，使蝶板密封面与阀体密封面处于平行位置，阀杆继续右旋，导向块引导阀杆向下运动，推动上、下楔块，使楔块楔面推动蝶板和阀体密封面接触，蝶阀关闭，实现密封；在关闭状态，阀杆左旋，导向块引导阀杆向上移动，推动上、下楔块作向上运动，楔块楔面带动蝶板平移，蝶板密封面和阀体密封面脱离，蝶板移动一定的偏心距离后，阀杆继续左旋，导向块引导阀杆旋转，并带动蝶板向左旋转 90°，蝶阀开启。由于蝶板相对于阀体密封面偏移一定距离后旋转，因此蝶板开启和关闭时不和阀体密封面产生干涉。
阀杆上、下部位设置的楔形块的推力能够克服介质反向流动的压力，使蝶阀在介质双向流动的工况下实现可靠的密封。蝶板上设置了楔形燕尾梢，阀杆做上、下运动带动楔形块运动，楔形块位移对蝶板密封面施加密封力，提高了蝶阀的密封性能，同时能够补偿密封副的磨损，提高了金属密封蝶阀可靠性。楔形块的楔面在蝶板楔形燕尾槽内推动蝶板作往复直线运动，使蝶板接触或脱离阀体密封面，减小密封面的擦伤。蝶板先直线运动，然后旋转运动，延长了蝶阀的开启和关闭时间，减小了蝶阀的水动力矩。蝶板密封面和阀体密封面均为锥面，密封可靠，设计和加工简单。
2.2 密封分析
可知偏心蝶阀阀杆弯曲变形量大于双向压金属密封蝶阀上、下楔块轴的弯曲变形量。双向压金属密封蝶阀上、下楔块轴布置在阀腔上、下部位，适当增加上、下楔块轴横截面积，即增大惯性矩 I，增加了阀杆刚度，使变形量 δ2 为减小，不会使蝶阀的流体阻力过大。上、下楔块轴孔与阀杆的配合间隙大于或等于变形量 δ2，则上、下楔块的变形不会引起阀杆产生弯曲变形。上、下楔块进一步推动阀杆，增大楔形块的楔紧力，蝶板获得更大的密封力，可以补偿变形量 δ2 引起的蝶板向密封面反向的微量移动，提高了反向密封的可靠性。
3 市政供热双向压金属密封蝶阀改进方案结语
双向压金属密封蝶阀的特殊结构解决了偏心蝶阀介质反向流动时不能保证可靠密封的问题，其设计新颖、性能良好、结构相对简单、容易制造且安装操作方便。通过产品试制和密封试验，达到了设计规定的密封耐压效果。该阀适用于石油、化工、天然气及供水等行业中有双向流通需要的压力管道。
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