金属平面密封气动蝶阀连杆增力式执行机构

2021-5-28

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金属平面密封气动蝶阀连杆增力式执行机构

连杆增力式执行机构，活塞在气源压力的作用下向右移动，活塞杆带动力臂于箱体内滑动，连杆牵动摇杆顺时针转动，输出扭矩。而连杆与摇杆长度(h)相同，均等于箱体槽心至输出中心的距离。插板阀箱体槽壁承受侧向推力f，分力p牵动摇杆转动，根据力的分析可知：

p=q/cosαα=sin-1(1-sinβ)

m扭=phcos(90-α-β)=qhsin(α+β)/cos(α+β)

由上式可知，β角减小，α角增大，m扭值随之增加。当β=0°、α=90°时(蝶阀处于关闭状态)，驱动装置输出最大扭矩，而在启闭过程中的扭矩较小。此特性在曲线上恰好包容了蝶阀操作扭矩曲线，通风蝶阀满足蝶阀在关闭或开启状态时所需的密封力矩。

平面密封结构

过去的气动蝶阀密封副一般采用球面密封，密封压力是径向挤压作用力，其密封过盈量不能任意调整，密封性能取决于密封材料的过盈量，因此，设计中选择密封材料及其过盈量就显得十分重要。在工作中，特别是在分子筛预净化流程中，切换阀工作在10～200℃范围内，采用橡胶密封圈时，橡胶的线性膨胀系数很大，受温度变化影响大，过盈量很难准确确定。如果过盈量大，不但增大摩擦力，而且时常出现“啃边”和“翻舌”现象，使密封失效，过盈量小则出现泄漏。

即使过盈量选择合理，而这种阀门切换频繁，经过一段时间运行后还会因磨损而失效。假如采用非橡胶密封材料，据目前资料所知，它们的弹性变形很小，径向密封过盈很难控制，制造相当复杂，成本很高。

同时对橡胶密封材料来说，温度的不断变化，使橡胶密封圈因温度疲劳破坏而造成过早老化，手动扇形盲板阀对于大型空分设备配备的大口径气动蝶阀，更换密封圈就十分困难。

新型密封气动蝶阀则采用金属平面密封结构，阀瓣作为非易损件采用不锈钢堆焊硬质合金，阀座密封环采用铜基合金或不锈钢堆焊代钴合金，它们具有很强的耐腐蚀和耐磨性，使用温度范围大，在-40～300℃之间可以长期使用，因此，使用寿命比橡胶密封大得多。