蝶閥是給水排水管路系統(tǒng)中的一(yī)個重要裝置，随着(zhe)工業技術的進步，對蝶閥的結(jié)構及性能提出了不同的要求。因此，在(zài)設計及選用時應根據(jù)工況條件，對其類型、材料和連(lián)接形式等做出合理的選擇。 

下面我廠技術人員對蝶閥設(shè)計應注意的流阻、強度、剛度和結(jié)構等問題進行了簡單的概述(shù)。希望對同行有(yǒu)所幫助。

一、結構 

蝶閥的關(guān)閉件(蝶闆(pǎn)) 在介質中間, 設計時應考(kǎo)慮其對流阻的影響。 

1、關于大口徑蝶閥(fá)蝶闆的結構, AWWA C504(美國給水工程協(xié)會标準) 規定(dìng), 蝶闆不應有橫向筋, 其厚(hòu)度不得大于閥杆直徑的2125 倍。 

2、蝶闆的迎水面和出水面應呈流線型。 

3、内部螺釘不能凸出在蝶闆外面, 以免增加迎水面積。 

國外某公司生産的蝶(dié)閥為了(le)減小流阻将蝶(dié)闆(pǎn)做成鐵餅形, 也有公司将小型(xíng)蝶閥蝶闆做得很薄, 而水電管網上用的蝶閥(fá)在全開位置時蝶闆有(yǒu)導流件,都是為(wéi)了(le)減小流阻(zǔ)。我國JB/ T 5317121999 标(biāo)準也将國際标準ISO/ TC 153/ SC1GT 8237 的流阻和流量系數(表1) 列入其中, 這說明流阻是一(yī)個重(zhòng)要指标。 

二、橡膠密封圈 

有時橡(xiàng)膠蝶閥使用壽命較短, 這與橡(xiàng)膠質量(liàng)及密封面寬度有關。橡膠密(mì)封蝶閥的密封圈應選用(yòng)優(yōu)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(dù), 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(hé)的金屬密(mì)封面應有足夠的寬度, 否則橡膠密封圈不(bú)易嵌入(rù)。另外, 閥體及蝶闆的(de)形位公差、對稱度、精度、光潔度、密封圈的(de)壓彈量等也影響橡(xiàng)膠密封圈的使用(yòng)壽命。 

三、剛度 

剛度是(shì)蝶閥設(shè)計中的重(zhòng)要問題, 它與蝶闆、閥軸及(jí)連接(jiē)等因素有關。 

1、閥軸尺寸　AWWA C504 中規定了閥(fá)軸尺寸。閥軸尺(chǐ)寸達不(bú)到要求, 可能出現剛度(dù)不夠, 反向密(mì)封洩漏, 開啟力矩大等現象。軸的剛度與1/EI 有關, 也就是說(shuō)要提高剛度減小(xiǎo)變形問題應該從提高EI 着手。E 是彈性模量, 一般鋼材差别不大, 選用好的材料對剛度影(yǐng)響不(bú)大。I 是慣性矩,與軸的截面尺寸有關。閥軸的尺寸一(yī)般按扭合成計(jì)算, 它不僅與扭矩有關, 而且主(zhǔ)要與彎矩有關(guān),尤其大(dà)口徑蝶閥(fá)彎矩比扭矩大得多。 

2、軸孔配合　AWWA C504 的(de)舊版本中規定, 蝶閥軸是(shì)一根直通的整軸。1980 版本以後,提出可(kě)以做成兩段短(duǎn)軸。AWWA C504 及GB12238 規定(dìng), 軸與孔的嵌入(rù)長度應為115 d 。日本蝶閥軸向尺寸中閥體内邊緣與蝶闆支承端之間的間隙(C 值) 給出規定(dìng), 一般與口(kǒu)徑大小有關, 在25～45 mm 之間, 也就(jiù)是盡量減小軸支承間的距離(C 值) , 從而減小軸的彎(wān)矩(jǔ)和變形。 

3、蝶闆結構　蝶闆結構(gòu)形式與(yǔ)剛度有直接關系(xì), 因此除(chú)平闆形外多做成鍋形(xíng)或桁架形。總之是(shì)為了增(zēng)大斷面(miàn)的慣性矩, 以提高(gāo)剛度。 

4、閥體結構　大口徑蝶(dié)閥閥體設(shè)計中也存在剛度問題。一般有(yǒu)圈筋(jīn)和橫筋, 實際上橫筋隻是增加(jiā)穩定性, 不(bú)宜太(tài)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(wèn)題。 

四、自潤滑軸承 

蝶(dié)闆上所受(shòu)介質壓力大部或全部(反向) 是通過軸傳遞到軸承(chéng)上去的, 因此軸承起到非常(cháng)重要的作用。國外蝶(dié)閥有的轉動很輕(qīng)巧, 小口徑閥門一個手指都(dōu)能(néng)轉動, 而國産蝶閥有(yǒu)的轉動卻(què)很(hěn)沉重, 這除了與同軸度、對稱(chēng)度、加(jiā)工精度、光潔度和填料的(de)質量有關之外, 很重要的一個因素就是軸套(tào)材料的潤滑性。AWWA C504 标準(zhǔn)提出, 閥體中安(ān)裝的軸套或軸承應屬于自潤(rùn)滑材料, 軸套存在減(jiǎn)磨潤滑問題, 不允許鏽蝕。沒有(yǒu)軸套, 即使閥軸是(shì)不鏽(xiù)鋼(gāng), 閥體也有鏽蝕及膠合粘(zhān)着問題。采用軸套還可以增加剛性。 

五、軸與蝶闆的連接 

小口徑蝶閥的軸與蝶闆采用鍵或(huò)花鍵連接為宜(yí), 也可以采用多(duō)邊(biān)形(xíng)軸連(lián)接或銷釘連接, 大口徑蝶(dié)閥的軸與蝶闆多采用鍵(jiàn)或錐銷等(děng)連接。目前軸與蝶(dié)闆采(cǎi)用銷連接的比較多。在惡劣的工況條件下連接(jiē)銷有損壞現(xiàn)象, 這主要是由于制造的原(yuán)因, 其(qí)中吻合精度不好, 銷子(zǐ)尺寸選擇不合适, 銷子硬度不夠(gòu)或采用材料不合适等應引(yǐn)起(qǐ)注意。大型蝶閥的軸與蝶(dié)闆可采用特殊的方(fāng)法進行連接。 

六(liù)、結構長度 

        蝶閥的結(jié)構長度向(xiàng)短系列發展, 但這樣的做法要慎重。因為結構長度太短(duǎn)對強度有影響。國際标準對法(fǎ)蘭蝶閥短系列結構長度做出(chū)了規定, 但是壓力較高的閥門結構長度(dù)不宜改短, 否(fǒu)則會出問題,尤其是鑄(zhù)鐵等脆性材料。