文档介绍：1
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1999 年第 1 期阀门— 1 —
双偏心蝶阀蝶板回转中心位置的确定和计算
石家庄市阀门一厂(石家庄 050091) 王卫斌赵明义王炳云

石家庄市地表水厂周勇
摘要介绍了双偏心金属密封蝶阀蝶板回转中心最佳位置的设计计算方法。以减小蝶板与阀
座的摩擦力矩和使蝶板过关闭时弹性变形(磨损) 均匀为目的, 对确定蝶板回转中心的相关条件
和几何参数作了分析。
叙词蝶阀金属密封设计
1 概述 2 1 阀轴位置的分析
双偏心金属密封蝶阀蝶板回转中心即阀轴如图 1 所示, 在坐标系中, S R 球心在 O1
位置的确定, 对阀门的性能和质量有很大的影点, 蝶板直径为ΦAB , 与 S R 交 Z X 断面的 A
响。阀轴较佳的位置通常是指除满足蝶板的正和 B 点, 并与 X 轴垂直。蝶板直径ΦAB = 2 a ,
确动作外, 还应满足如下几项条件。①蝶板启其垂足为 C 点。设 CO1 = H , 顶点在 O 点,
闭时与阀座的摩擦扭矩较小。②蝶板关闭乃至并与 S R 切ΦAB 的圆锥体, 其锥角为 2θ。在
过关闭时, 金属密封件的弹性变形和磨损较为 Z X 断面上 t1 及 t′1 为 S R 分别切于 A 和 B 点
均匀, 以保证阀门的使用寿命。③蝶板过关闭 a2
的切线, 则 A 和 B 点坐标分别为 A ( , ∞,
时, 金属密封件在其密封的关键部位(如图 1 H
a2
中 B 点) 应有较大的弹性变形, 以提高密封 a) 及 B ( , ∞, - a) 。若 E ( x , ∞,
H 0 1
的可靠性。
Z1) 为蝶板直径ΦAB 的回转中心, 则 A 和 B
点在蝶板顺时针和逆时针回转时, 其运动方向
只能是 tα和 tβ方向。
设 A E0 = rA , B E0 = rB 。tα和 tβ分别与
rA 和 rB 垂直, 并与 t1 和 t′1 成角度α和β。
根据文献〔1〕, E0 ( x 1 , ∞, Z1 ) 在 A O1 G
内选取, 即能满足双偏心蝶阀的设计要求。若
要满足阀轴的最佳位置, 则应在 A O1 g 内选
取 E0 ( x 1 , ∞, Z1) 。
2 2 满足减小扭矩的条件
蝶板与阀座的摩擦扭矩 M m 可由式(1)
得出
2 2
M m = Kqbabμm ( a + Z) + H (1)
式中 M m ———摩擦扭矩
qb ———密封比压
图 1 三维坐标系中蝶板位置 a ———蝶板密封面半径
2 阀轴最佳位置的确定原则及计算方法 b ———密封面宽度
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—阀门 2 — 1999 年第 1 期
K ———系数 rB
设式(3) 与式(4) 相等,并= K > 1 ,得
r
μm ———密封面摩擦系数 A
ΔφΔφ
Z ———径向偏心距 sinαcos - sin cosα
2 2
=
根据式(1) , 得 cos