電液動(dòng)調節蝶閥的設計
介紹了電液動(dòng)調節蝶閥方案設計的過(guò)程、主要內容及考慮的關(guān)鍵因素，論述了閥門(mén)本體、執行機構、控制系統等設計計算的關(guān)注點(diǎn)及建議。
1、前言
電液動(dòng)調節蝶閥廣泛應用于電力、冶金、石油、石化、天然氣等行業(yè)的工藝管網(wǎng)及關(guān)鍵裝備的控制系統，是控制工藝系統流量、壓力等工藝參數的重要裝置，具有高控制精度、高可靠性、高自動(dòng)化水平等特點(diǎn)，并能滿(mǎn)足特殊功能和特殊工作環(huán)境要求。其功能、性能將直接影響著(zhù)系統運行的質(zhì)量和經(jīng)濟性。
2、設計方案
電液動(dòng)調節蝶閥由蝶閥本體、電液執行器二大功能模塊組成。電液執行器是液壓、機械、電子和控制技術(shù)的有機結合，創(chuàng )造性地集成了電動(dòng)執行機構的易于實(shí)現智能化、操作簡(jiǎn)便及液動(dòng)執行機構高精度、高可靠性、高壽命、負載能力強之優(yōu)點(diǎn)，并最大限度地克服了電動(dòng)、液動(dòng)、氣動(dòng)3 種常用執行機構技術(shù)上的各自缺點(diǎn)。采用一體化模塊結構，具有體積小、結構簡(jiǎn)單，安裝、調試、維護方便，不需要龐大的獨立外供油源或氣源等特點(diǎn)。
2.1、蝶閥本體的設計方案
蝶閥本體根據工藝系統的壓力、溫度、介質(zhì)、流速等性能參數要求，可采用中線(xiàn)對夾式、單偏心、雙偏心或三偏心結構形式，真空技術(shù)網(wǎng)（http://likelearn.cn/）簡(jiǎn)單的介紹了這三種結構，其結構示意如圖1 所示。
中線(xiàn)蝶閥的結構特征為閥桿軸心線(xiàn)與閥門(mén)密封副接觸面的對稱(chēng)中心在同一平面上，并與閥體通道對稱(chēng)中心線(xiàn)垂直相交。其結構簡(jiǎn)單、制造方便，常見(jiàn)的襯膠對夾式蝶閥即屬于此類(lèi)。缺點(diǎn)是由于蝶板與閥座始終處于擠壓狀態(tài)，阻力大、磨損快。為保證在擠壓、刮擦后仍保證密封性能，閥座一般采用橡膠或聚四氟乙烯等彈性材料，因此在使用上受到溫度和壓力的限制。單偏心蝶閥的結構特征為閥桿軸心線(xiàn)平行偏離了閥門(mén)密封副接觸面的對稱(chēng)中心，并與閥體通道對稱(chēng)中心線(xiàn)垂直相交，從而在閥門(mén)啟閉過(guò)程中蝶板上下端不再與閥座接觸而產(chǎn)生過(guò)度擠壓。但由于單偏心構造在閥門(mén)的整個(gè)開(kāi)關(guān)過(guò)程中蝶板密封面與閥座密封面仍有擠壓、刮擦現象，在應用范圍上和中線(xiàn)蝶閥大同小異，故采用不多。
圖1 蝶閥結構形式
雙偏心蝶閥的結構特征為閥桿軸心線(xiàn)既平行偏離了閥門(mén)密封副接觸面的對稱(chēng)中心，又平行偏離了閥體通道對稱(chēng)中心線(xiàn)。雙偏心運用了凸輪效應，其效果是使閥門(mén)在開(kāi)啟時(shí)蝶板密封面能瞬間脫離閥座密封面，消除了蝶板與閥座的不必要的過(guò)度擠壓、刮擦現象，減小了密封副間的磨損，減輕了啟閉力矩。同時(shí)還使得雙偏心蝶閥也可以采用金屬閥座、提高了蝶閥在高溫領(lǐng)域的應用。
三偏心蝶閥的結構特征為閥桿軸心線(xiàn)既平行偏離了閥門(mén)密封副接觸面的對稱(chēng)中心，又平行偏離了閥體通道對稱(chēng)中心線(xiàn)，且閥門(mén)密封副接觸面的旋轉體中心線(xiàn)與閥體通道對稱(chēng)中心線(xiàn)( 或閥門(mén)密封副接觸面的對稱(chēng)中心與閥體通道對稱(chēng)中心線(xiàn)的垂線(xiàn)) 傾斜一角度。三偏心的效果是密封副的接觸斷面由正圓變?yōu)闄E圓，從根本上改變了密封副的密封原理，由傳統的位置密封改變?yōu)榱孛芊�，使金屬硬密封蝶閥由雙偏心的線(xiàn)接觸改善為面接觸，從而使硬密封蝶閥達到零泄漏成為了現實(shí)。
4、結語(yǔ)
電液動(dòng)調節蝶閥涉及機電儀控多領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)的綜合應用，設計時(shí)既要考慮功能的滿(mǎn)足、性能的可靠，也要考慮綠色、經(jīng)濟環(huán)保因素。特別是何降低操作力矩，從而節約運行成本; 如何科學(xué)選用優(yōu)質(zhì)性?xún)r(jià)比好的材料，從而使結構更緊湊; 如何通過(guò)對流道、蝶板外形的優(yōu)化設計，從而降低流阻; 如何運用精細加工工藝，從而提高關(guān)鍵部位的表面質(zhì)量來(lái)提高性能，提高壽命，降低成本; 如何運用過(guò)程伺服控制，從而提高系統的自動(dòng)化控制程度及運行質(zhì)量。
