文档介绍：三偏心硬密封蝶阀密封面结构分析
摘要:三偏心硬密封蝶阀目前在国内的设计和生产已经非常普遍,对于第三偏心的密封面结构一般为成熟的斜置圆锥面形式,实际还有另外一种斜圆锥面密封形式。文章针对这两种密封面形式进行了分析和对比。
关键词:蝶阀;三偏心;密封面;结构分析;斜圆锥文献标识码:A
中图分类号:TH134 文章编号:1009-2374(2017)11-0041-03 DOI:-4406/
1 概述
从20世纪八九十年代开始,我国的蝶阀生产和制造速度突飞猛进,吸收了很多国外的先进技术,特别是三偏心蝶阀,在原有的中线蝶阀、单偏心蝶阀、双偏心蝶阀基础上又有了结构上的飞跃,避免了开启时候的力矩问题,实现了瞬间完全开启、关闭的功能。三偏心蝶阀的密封面的设计加工是三偏心技术的核心,直接影响到产品的性能。本文涉及到的两种密封面方式各有自己的优势和特点,根据具体的情况来选择合适的密封形式。
2 结构分析
首先是对密封面的一个说明,如图1所示,密封面分为阀座密封面和阀板密封面:

两个表面的形状都是圆锥的斜面,而且这两个表面必须是出自同一个圆锥的表面才能够保证两个密封面能够百分百贴合,从而实现密封的目的。
正圆锥
正圆锥是指一个完整回转体形成的圆锥,即用一个直角三角形绕直角边旋转360°得到的圆锥,如图2所示,每一个竖截面都是轴对称,而使用密封面则是将圆锥横置后,一条母线水平,截取中间的一段作为密封的部分,参考图3所示:
从竖直方面看的截面来看,每个截面都是椭圆形(图4),这是目前非常普遍的应用形式,因为结构相对容易理解,只是将圆锥平置即可。圆锥的三维模型参见图5。
斜圆锥
斜圆锥从外形来说和正圆锥区别并不是非常大,如下图6所示,两个圆锥的对比,顶角同为25°夹角,高度为352mm,底面截面尺寸:,,斜圆锥底面直径为160mm。两个圆锥的三维模型参考图6,从图6可以看出,两个模型总体差别小,如果不通过测量的方式用肉眼很难分辨出两者的差异。从底面观察可以看到细微的差别,但是由于圆锥角度并不是很大,所以正圆锥的斜截面形成的椭圆长短轴差异很小,比如这个模型中的长短轴也就差异
4mm,通过肉眼也不容易分辨出来。
斜圆锥的建模原理和正圆锥的回转方式完全不同,不是通过回转形成的几何体,在建模软件中无法通过旋转命令完成,而是通过不同的圆截面“堆积”而成,所有圆形截面都与一条母线相切,并且圆心都通过一条直线,三维模型建模时候可以通过混合扫描的方式来实现,构图的原理可以按照图7进行说明。
综上所述,两种圆锥的不同之处就是底面的截面,正圆锥是椭圆,可以理解为无限多个椭圆“堆积”而成,所有椭圆的中心在一条直线上;斜圆锥是正圆,可以理解为无限多个正圆“堆积”而成,所有的圆形的圆心都在一条直线上。
3 两种密封表面的特点对比
因为这两种圆锥面的形成原理不同,所以从产品自己的结构特点还是加工特性以及相应影响到的产品性能方面都有所差别,下面就分别就这几个方面对正圆锥密封面和斜圆锥密封面进行分析。
正圆锥
结构特点。正圆锥本身是回转体,具有高度的轴对称性,而所使用的密封部分是圆锥的