蝶阀的结构分类及其结构特征

蝶阀的结构分类如下：

1、中线蝶阀结构中线密封蝶阀为整个蝶板与阀座在360圆周内同心，具有双向密封性能，流量可自由调节.

大部分中线蝶阀是过盈密封式，即在阀体的阀座上镶橡胶衬圈(图2-29)，如果介质具有较强的腐蚀性，可镶PTFE，并在PTFE背面衬橡胶，增加回弹性。镶圈是可以更换的，也可以是黏结在阀体上的，还可以将镶圈置于蝶板上。

橡胶衬圈的法兰面也是对管道法兰的密封件，如果在安装这种阀门时.在两法兰面之间再加一个橡胶垫片的话，会影响橡胶圈的密封性能，因此，不必多此一举。

中线密封蝶阀由于是过盈强制性密封形式，因此适用压力有限，通常在不大于PN10的工况条件下使用。但对于给排水管道而言，这已足够了。

2、偏心蝶阀结构一般的蝶阀为单偏心或双偏心结构，偏心的目的在于使蝶板开至大约20°之后，阀座与密封面之间脱离，从而减少摩擦。双偏心结构是在设计时将轴偏离密封面中心线，形成第一偏心;轴微偏离管路中心线，形成第二偏心。这两个偏心的目的是在阀门开关行程中，减少阀座与密封圈之间的摩擦。

三偏心金属密封蝶阀在双偏心的基础上增加了一个偏心角B，不仅利用了原有的凸轮效应，而且完全消除了90°行程中阀座与密封圈之间的摩擦

第一偏心一一轴偏离密封面中心线a，按此原理设计制造的蝶阀通常称为单面偏心蝶阀。

第二偏心一一轴微偏离管路及阀门中心线b，按照一偏心和二偏心原理设计制造的蝶阀，通常称为双偏心蝶阀

第三偏心一一由图2-30可知，三偏心结构比二偏心结构多了一个偏心角B，蝶板密封面采用偏心锥面。从几何形状上使得蝶板与密封圈在阀门整个开关行程中完全脱离。这一独特的偏心组合，既利用了凸轮效应，又完全消除了摩擦，从而实现阀门的90°行程中，蝶板与阀座密封圈之间无摩擦，消除了磨损泄漏的难题

三偏心金属密封蝶阀优化了蝶板与阀座密封圈之间的接触特征。绝大多数蝶阀接触角为3°~12.5°，此范围为锁定锥度范围，会产生很高的密封转矩和开启转矩。

三偏心金属密封蝶阀密封面的接触角大于锁定锥度范围，从几何形状上排除了卡死的可能，从而确保阀门开关所需转矩在阀门整个使用年限内不会产生很大的变化。

3、液控蝶阀结构液控蝶阀是目前国内外较先进的管路控制设备，主要安装于水电站水轮机进水口，用作水轮机进水阀，或安装于水利、电力、给排水等各类泵站的水泵出口，替代止回阀和闸阀的功能。工作时，阀门与管道主机配合，按照水力过渡过程原理，通过预设的启闭程序，有效消除管路水锤，实现管路的可靠截止，起到保护管路系统安全的作用。

液控蝶阀流阻系数小、自动化程度高、功能齐全、性能稳定

数控蝶阀主要特点如下：

a.可取代水泵出口处原闸阀和止回阀的功能，且机、电、液系统集成为一个整体，减少占地面积及基建投资。

b.电液控制功能齐全，无须另外配置即可作为一个独立的系统单机就地调试、控制，也可以作为集散性控制系统(DCS)的一个设备单元，通过l/0通道由中央计算机进行集中管理，与水泵、水轮机、旁通阀及其他管道设备实现联动操作;并配有手动功能，无动力源时也可以实现手动开、关阀门，满足特殊工况下的阀门调试、控制要求。

c.可控性好，调节范围大、适应性强。电液控制系统设有多处调节点可以按不同的管道控制要求进行启闭程序设置，保证在满足开、关阀条件时，阀门能够自动按预先设定的时间、角度开启和分快、慢两阶段关闭。并能实现无电关阀，有效消除破坏性水锤，防止水泵和水轮机组飞逸事故的发生，降低管网系统的压力波动，保障设备安全可靠运行。

d.主阀密封副为三偏心金属密封或双偏心橡胶密封结构，启闭轻松、密封可靠，并有一道额外加大的偏心，使阀门具有良好的自关闭、自密封性能。中、小口径蝶板设计成流线型平板结构，大口径蝶板设计成双平板析架式结构，排挤小，水流平顺，阀门流阻系数仅为0.10.6，远小于止回阀的流阻系数(1.7~2.6)，节能效果明显

液控蝶阀按照控制系统蓄能类型分为重锤式(图2-31)和蓄能器式(图2-32)两大类，阀门主要由阀体、蝶板、阀轴、滑动轴承、密封组件等零件组成

重锤式阀体均采用卧式结构，阀轴采用半轴结构。

蓄能器式一般采用卧式布置;也可根据用户要求采用立式布置

传动机构主要由液压缸、摇臂、支撑板(重锤式还有重锤、杠杆、锁定油缸等)等连接、传动件组成，是液压动力开、关阀门的主要执行机构。

传动液压缸上设有快关时间调节阀、慢关时间调节阀和快、慢关角度调节阀。

液压站包括油泵机组、手动泵、蓄能器、电磁阀、溢流阀、流量控制阀、截止阀、液压集成块、油箱等零部件。

重锤式自动保压型系统中，蓄能器用作系统压力的补偿

重锤式自动保压锁定型系统中，蓄能器用作系统压力的补偿和锁定油缸的退锁。

蓄能器式系统中，两个蓄能器互为备用，为阀门启闭提供主动力源

流量控制阀用于调节阀门的启闭时间

手动泵用于系统调试和特殊工况下的阀门启闭。

液压系统电磁换向阀控制特征一般为正作用型号，即电磁阀供电蝶阀开启、失电蝶阀关闭，反之则为反作用型，即电磁阀失电蝶阀开启、供电蝶阀关阀。常规配套电磁换向阀为正作用型，采用反作用型应在订货时说明

液压系统与阀本体可以是整体式安装，也可以是分开安装。用户未做特殊说明时为整体式安装。蓄能器式采用立式布置时均为分体式安装

4、快速关闭蝶阀结构快速关闭阀主要安装于汽轮机抽气管路、高炉煤气余热发电装置(TRT)进气管路等高安全等级系统，作紧急切断阀用;在系统出现危机工况时，在0.3~0.8s内实施紧急关阀，实现管路介质的可靠截断，有效防止汽轮机尾部蒸汽和冷凝水倒灌或切断煤气管路，保护整机的安全。

快速关闭阀由主阀、齿轮齿条、油缸传动装置、液压系统、电气控制系统五大部分组成。各部分高度集成为一个整体，结构紧凑，大大节省了占地空间。

主阀为三偏心金属密封蝶阀(图2-33)，在传统的双偏心结构基础上配置独特的角偏心设计，充分利用凸轮效应，使阀门启闭时密封副瞬间接触、瞬时脱离，消除了摩擦和卡挤，磨损小、耐高温、启闭轻松、密封可靠。齿轮齿条传动装置结构紧凑，直接与油缸相连，油缸尾部没有缓冲装置，消除快关时的惯性冲击，延长阀门使用寿命。

电气控制系统按主逻辑元件类别分为普通继电型和PLC智能控制型出厂配套一般为普通继电型，需PLC智能控制型应在订货时说明。系统除设有正常开阀、正常关阀、停止、快速关阀等常规控制动作外，还设置了全开状态15%行程厂游动]功能，以避免阀门卡阻。

系统中配有就地控制回路和远程联动控制回路。就地控制回路主要用于现场调试，正常工作时一般均使用远程联动控制回路。

液压系统电磁换向阀控制特征一般为正作用型，即电磁阀供电蝶阀开启、失电蝶阀关阀，反之则为反作用型。常规配套电磁换向阀为正作用型采用反作用型应订货时说明。

系统动力电源为AC380V，控制电源可以是AC220V、DC100V或其他电源等级。

5、阀体结构蝶阀中较为优异的阀体结构是对央式阀体，它可央装于两管道法兰之间。这种结构的一个重要优点是，拉紧两个相配法兰的螺栓承受了由管道张力引起的全部张应力，并使对央式阀体受到压缩。内部介质压力所产生的张应力使这一压缩应力得到缓和。而法兰式阀体除必须承受管道张力所产生的全部张应力外，还要增加内部管道压力所产生的张应力。由于这一情况，再加上大部分金属具有承受压缩负荷要比承受张力负荷的极限大一倍的特性，故推荐使用对夹式阀体。

6、典型密封副结构见图2-34。

图2-34(a)所示过盈密封结构蝶阀，在蝶板的圆周上带有弹性密封圈，密封圈材料通常为橡胶或氟塑料。图2-34(b)所示在蝶板圆周上安装吹胀密封管，通过加压使吹胀管膨胀而对阀座密封。图2-34(c)所示过盈密封结构蝶阀，将弹性密封件固定在蝶板上。图2-34(d)所示过盈密封结构蝶阀，将弹性密封件固定在阀体上。图2-34(e)所示偏心结构蝶阀密封件为多层次不锈钢片与柔性石墨复合材料组合，密封件固定在蝶板上。图2-34(f)所示偏心结构蝶阀密封件为多层次不锈钢片与柔性石墨复合材料组合，密封件固定在阀体上。图2-34(g)所示偏心硬密封结构蝶阀，密封件为不锈钢弹性圈，一般都固定在阀体上。图2-34(h)所示偏心带防火结构的蝶阀，密封件为过盈弹性结构，当橡胶或氟塑料密封件发生火灾烧毁时，不锈钢弹性圈仍能起到短时间密封作用。

(5)典型蝶阀结构

几种典型媒阀结构见图2-35