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| 蝶閥設計與選用 |
| 一、概述
蝶閥是給水排水管路系統中的一個重要裝置。隨著工業技術的進步，對蝶閥的結構及性能提出了不同的要求。因此，在設計及選用時應根據工況條件，對其類型、材料和連接形式等做出合理的選擇。
二、設計
2.1 結構
蝶閥的關閉件（蝶板）在介質中間，設計時應考慮其對流阻的影響。
1. 關于大口徑蝶閥蝶板的結構，AWWA C504（美國給水工程協會標準）規定，蝶板不應有橫向筋，其厚度不得大于閥桿直徑的 2.25 倍。
2. 蝶板的迎水面和出水面應呈流線型。
國外某公司生產的蝶閥為了減小流阻將蝶板做成鐵餅形，也有公司將小型蝶閥蝶板做得很薄，而水電管網上用的蝶閥在全開位置時蝶板有導流件，都是為了減小流阻。我國 JB/T 53171-1999 標準也將國際標準 ISO/TC 153/SC1GT8-37的流阻和流量系數列入其中，這說明流阻是一個重要指標。
2.2 橡膠密封圈
有時橡膠蝶閥使用壽命較短，這與橡膠質量及密封面寬度有關。橡膠密封蝶閥的密封圈應選用優質的橡膠材料制造，在壓制成型時應遵守工藝規程，不能任意提高硫化溫度，縮短時間，否則容易造成密封圈老化和開裂。與橡膠密封圈配合的金屬密封面應有足夠的寬度，否則橡膠密封圈不易嵌入。另外，閥體及蝶板的形位公差、對稱度、精度、光潔度、密封圈的壓彈量等也影響橡膠密封圈的使用壽命。
2.3 剛度
剛度是蝶閥設計中的重要問題，它與蝶板、閥軸及連接等因素有關。
（1）閥軸尺寸 AWWA C504 中規定了閥軸尺寸。閥軸尺寸達不到要求，可能出現剛度不夠，反向密封泄漏，開啟力矩大等現象。軸的剛度與 1/EI 有關，也就是說要提高剛度減小變形問題應該從提高 EI 著手。E 是彈性模量，一般鋼材差別不大，選用好的材料對剛度影響不大。I 是慣性矩，與軸的截面尺寸有關。閥軸的尺寸一般按彎扭合成計算，它不僅與扭矩有關，而且主要與彎矩有關，尤其大口徑蝶閥彎矩比扭矩大得多。
（2）軸孔配合 AWWA C504的舊版本中規定，蝶閥軸是一根直通的整軸。1980 版本以后，提出可以做成兩段短軸。AWWA C504及GB12238 規定，軸與孔的嵌入長度應為 1.5d。日本蝶閥軸向尺寸中閥體內邊緣與蝶板支承端之間的間隙（C 值）給出規定，一般與口徑大小有關，在 25~45mm 之間，也就是盡量減小軸支承間的距離（C 值），從而減小軸的彎矩和變形。
（3）蝶板結構 蝶板結構形式與剛度有直接關系，因此除平板形外多做成鍋形或桁架形?？傊菫榱嗽龃髷嗝娴膽T性矩，以提高剛度。
（4）閥體結構 大口徑蝶閥閥體設計中也存在剛度問題。一般有圈筋和橫筋，實際上橫筋只是增加穩定性，不宜太多，主要是圈筋。如果能加∩形筋則對剛度更有利，但存在工藝性差的問題。
2.4 自潤滑軸承
蝶板上所受介質壓力大部或全部（反向）是通過軸傳遞到軸承上去的，因此軸承起到非常重要的作用。國外蝶閥有的轉動很輕巧，小口徑閥門一個手指都能轉動，而國產蝶閥有的轉動卻很沉重，這除了與同軸度、對稱度、加工精度、光潔度和填料的質量有關之外，很重要的一個因素就是軸套材料的潤滑性。AWWA C504 標準提出，閥體中安裝的軸套或軸承應屬于自潤滑材料，軸套存在減磨潤滑問題，不允許銹蝕。沒有軸套，即使閥軸是不銹鋼，閥體也有銹蝕及膠合粘著問題。采用軸套還可以增加剛性。
2.5 軸與蝶板的連接
小口徑蝶閥的軸與蝶板采用鍵或花鍵連接為宜，也可以采用多邊形軸連接或銷釘連接，大口徑蝶閥的軸與蝶板多采用鍵或錐銷等連接。目前軸與蝶板采用銷連接的比較多。在惡劣的工況條件下連接銷有損壞現象，這主要是由于制造的原因，其中吻合精度不好，銷子尺寸選擇不合適，銷子硬度不夠或采用材料不合適等應引起注意。大型蝶閥的軸與蝶板可采用特殊的方法進行連接。
2.6 結構長度
蝶閥的結構長度向短系列發展，但這樣的做法要慎重。因為結構長度太短對強度有影響。國際標準對法蘭蝶閥短系列結構長度做出了規定，但是壓力較高的閥門結構長度不宜改短，否則會出問題，尤其是鑄鐵等脆性材料。
三、選用 | | | 來源：www.www.wordpresw.com |  |
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