蝶阀密封结构创新设计
浅谈超高温烟气蝶阀结构设计
119中国设备工程C h i n a P l a n t E n g i n e e r i ng中国设备工程 2021.05 （上）1 概述现有的烟气蝶阀经常由于在高温的原因出现填料烟气泄漏、由于含尘、含易结垢的烟尘进入阀杆与轴套函内导致阀杆与轴套，阀杆与轴套函，阀杆与阀杆孔的大量结垢、板结现象，使得阀杆在一段时间后就无法转动了，导致阀门无法开关、阀门失效、工厂无法正常运行的停工停产的情况。
还有现有的烟气蝶阀很难使用到超过600℃以上的高温，因为阀杆填料都是要使用石墨材质，石墨超过600℃容易高温氧化，所以超高温蝶阀的阀杆动密封也是一个行业技术难题。
也经常出现阀门在高温下无法开关导致工厂停产，停产浅谈超高温烟气蝶阀结构设计粟德（宣达实业集团有限公司，浙江 温州 325105）摘要：高温烟气蝶阀作为高温气体介质流的调节或切断装置，用来实现管路系统通断及流量控制的部件，已在硫磺制酸高温副线、石油、石化、化工、冶金、电站等行业中的高温气体管道、高炉配风、锅炉管道中作为控制调节阀得到极为广泛的应用。
其介质一般都含有二氧化硫、三氧化硫、硫化氢等有害气体，一旦泄漏会对环境造成极大的危害。
本文介绍了超高温烟气蝶阀的阀体结构、高温阀杆密封结构、耐高温的阀杆柔性结构、弹性金属密封圈的组合使用方法、耐高温阀体的内衬、设计及工作原理。
关键词：超高温烟气蝶阀；弹性金属密封；高温防卡阻；防堵塞；柔性阀杆结构中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1671-0711（2021）05（上）-0119-02后温度降低了后阀门又能灵活开关了，这些在超高温阀门上经常出现。
高温卡阻，轴端结垢卡死打不开关不了，高温导致填料密封泄漏问题。
这是高温烟气蝶阀的一个普遍问题，一直行业内都没有很好的解决。
为了解决行业难题，针对高温烟气蝶阀的结构进行了优化设计，使其更好地满足工况条件及操作要求。
该阀并获得了国家专利，专利号：ZL 2019 2 2170434 7。
双偏心蝶阀的结构特征与密封原理
双偏心蝶阀的结构特征与密封原理1.结构特征：(1)阀体：阀体是蝶阀的主体部分，通常由铸铁、球墨铸铁、碳钢等材料制成。
阀体上有进口和出口管道接口，用于控制流体的进出。
(2)阀盘：阀盘是蝶阀的关键部分，负责打开和关闭流体的通道。
它通常由镍铝青铜、不锈钢等耐腐蚀材料制成。
阀盘的形状呈凸面形，可以嵌入阀座，与之形成密封。
(3)阀杆：阀杆是与阀盘连接的部件，可以传递操作力到阀盘上，控制阀门的开启和关闭。
通常由碳钢等材料制成。
(4)阀座：阀座是与阀盘接触的部分，由耐磨、耐腐蚀材料制成，如聚四氟乙烯、聚苯乙烯等。
它具有一个或多个密封面，可以与阀盘形成密封。
(5)操作装置：操作装置用于控制阀门的开启和关闭。
常见的操作装置包括手动手轮、电动执行器和气动执行器。
2.密封原理：(1)双偏心接触：双偏心蝶阀的阀盘具有两个偏心位置，确保其在关闭状态下与阀座的密封面产生接触。
这种双偏心接触设计可以减少密封面的磨损，并且能够承受较高的工作压力。
(2)紧密接触：阀盘与阀座之间形成紧密的接触，以防止流体的泄漏。
阀座一般使用耐磨、耐腐蚀的材料制成，以保证其刚性和密封性能。
(3)多层密封：双偏心蝶阀通常采用多层密封设计，即在阀盘及阀座之间设置多个密封环。
这种设计可以增加密封性能，确保流体的零泄漏。
(4)适用于高温高压：双偏心蝶阀适用于高温高压环境下的密封，具有耐磨、耐腐蚀和耐高温的特点。
它可以保证流体在高温高压下的正常运行，并且能够提供可靠的密封性能。
总之，双偏心蝶阀具有特殊的结构和密封原理，具有较高的密封性能和抗压能力。
它被广泛应用于各种工业领域的管道系统中，如化工、石油、制药、电力等。
三偏心蝶阀设计及方案
四年级下美术教案-可爱的蛋壳玩具_冀教版第五课：可爱的蛋壳玩具教材分析：无论在城市还是农村，每天都会有大量的蛋壳被当做垃圾扔掉。
你是否留意和观察过这些普普通通的蛋壳呢？它们不仅有光润的外形，不同的蛋还有着不同的色彩和纹路。
利用蛋壳进行加工制作出来的工艺品，很富有特色。
像彩蛋、蛋雕等表现形式更是巧夺天工，成为装饰生活、馈赠亲友的佳品。
本课以“蛋壳玩具”为设计制作的命题，用我们身边最为常见的蛋壳设计制作成小玩具、小案头摆设等工艺品，孩子们会觉得亲切、好玩。
在设计制作的过程中，通过观察、思考、设计、制作等环节，不仅可以使学生体会到设计活动与生活的密切关系，而且在课堂上可以创设宽松的学习环境，提供丰富、多变的课程材料，从而使孩子们主动地介入，充分体现出师生互动、生生互动的教学艺术特色。
教学目标：1. 学习制作蛋壳玩具的方法，引导学生设计制作出富有特色的蛋壳玩具。
2. 培养学生利用废旧材料进行设计的理念与技术意识。
提高学生的想象能力，培养学生创造性思维。
3. 通过蛋壳玩具的制作，培养学生热爱生活，敢于创造的思想品质和认真耐心的良好做事习惯。
教学重点：利用蛋壳进行设计制作教学难点：巧妙地利用“蛋形”创作出生动富有个性的作品。
教学过程：一、课前准备：教师和学生一起查找资料,搜集与圆形相关的艺术品和图形以及相关的动物、人物等图案资料，丰富课程资源。
学生：准备加工好的空蛋壳。
这些蛋壳玩具表现的是什么内容？除了做成独特的蛋壳玩具（蛋壳插花、彩蛋纹样、蛋壳小花篮、蛋壳不倒翁、蛋壳与骑士、蛋壳与卡通艺术形象等）有趣的人物、动物形象外，还可以制作成哪些形象？（调动学生的想象力，打开创作的思路。
）2、师：在黑板上画一个“蛋形”，让学生以比赛的形式进行联想，看看谁的想法多，最巧妙。
（让学生把人物、动物及其他更多的事物和圆形联系起来，降低学生创作的难度。
）3、学生创作：●让学生说说自己想做一个什么样的玩具？请小组的其他同学帮忙出谋划策。
机械毕业设计604多层次金属密封蝶阀设计
一、绪言碟阀（Butterfly bamper）是一种历史悠久的阀门，其结构简单、体积小、重量轻、结构长度小。
由于介质作用在转轴两侧面积上的力矩可以互相平衡，所以碟阀的驱动力矩小，易于实现快速启闭，且具有良好的流量调节特性。
碟阀既可用作切断阀，也可用作调节阀。
近年来，随着结构和密封材料的改进，其密封性能也大大提高。
由于以上种种优点，碟阀在工业上得到了越来越广泛的应用。
蝶阀具有结构紧凑、体积小、重量轻（与相同压力，相同通径的闸阀相比可减轻40%～50%）流体阻力小、启闭迅速等一系列优点。
但我国一些低温装置如天燃液化设备、空气分离设备以及变压吸附设备等化工行业所采用的阀门有80%以上是截止阀或闸阀，采用蝶阀的数量很少。
分析其原因主要是金属密封蝶阀在低温状况下密封性能不良，以及其它一些因结构不合理等原因造成介质内漏和外漏，严重的影响这些低温设备的安全和正常运行，不能满足低温设备的要求。
根据我国低温装置的不断发展，对低温阀门的要求日益增大，为适应市场经济发展的需要，对金属密封蝶阀进行结构上的改进，研制出一种三偏心纯金属高密封性能的蝶阀。
（如图1所示）图1 三偏心蝶阀设计要求：设计一台满足下列条件的阀门：1. 结构形式：多层次蝶阀2.工作温度：-29～260℃；3.适用介质：水、油、混合气体；4.公称压力：300bL；5.公称通径：8“；6.连接形式：法兰连接；7.驱动形式：电动；8.制造技术要求按ASME B16.34-1996的规定；9.法兰连接尺寸按ASME B16.5a-1992的规定；10.结构长度尺寸按API 609-1997的规定。
二、蝶阀概述和用途金属硬密封三偏心蝶阀是一种高性能蝶阀产品。
其主要特点是双向密封零泄漏，启闭力矩小，使用寿命长。
这种阀门的安装、操作、维护十分方便，为最大限度满足工况需求，阀门的驱动装置可进行多种配置：电动、气动、蜗轮传动等，如今该系列产品已被石油、化工、电厂、炼厂、城市供热管网以及给排水系统等行业管路系统中作启闭和调节装置而广泛使用。
自均压连杆蝶阀优化设计
自均压连杆蝶阀优化设计王亚明①（１：河北省冶金专用设备技术创新中心 河北秦皇岛０６６３１８；２：秦皇岛秦冶重工有限公司 河北秦皇岛０６６３１８）摘 要 分析自均压连杆蝶阀运行卡顿以及密封不严的原因，并提出改进方法。
以现有阀门作为研究对象，通过有限元分析的方法计算阀板的变形大小，模拟阀板变形情况。
结合现有阀门实际试验数据，证实轴套间隙影响阀板运行和密封，阀板刚度影响阀门密封。
适当增加导向轴与轴套的间隙，提高阀板刚度，控制阀板变形，可有效提高阀门运行和密封性能。
关键词 蝶阀；连杆；自均压中图法分类号 ＴＦ３２１ ＴＨ１３７ 文献标识码 ＡＤｏｉ：１０ ３９６９／ｊ ｉｓｓｎ １００１－１２６９ ２０２４ ０１ ００７ＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎＤｅｓｉｇｎｏｆＢｕｔｔｅｒｆｌｙＶａｌｖｅｏｆＡｕｔｏｍａｔｉｃＢａｌａｎｃｉｎｇＰｒｅｓｓｕｒｅｗｉｔｈＣｏｎｎｅｃｔｉｎｇＲｏｄＷａｎｇＹａｍｉｎｇ（１：ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＴｅｃｈｎｉｃａｌＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｒｅｆｏｒＭｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌＥｑｕｉｐｍｅｎｔｓｏｆＨｅｂｅｉＰｒｏｖｉｎｃｅ，Ｑｉｎｈｕａｎｇｄａｏ０６６３１８；２：ＱｉｎｈｕａｎｇｄａｏＱｉｎｙｅＨｅａｖｙＩｎｄｕｓｔｒｙＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｑｉｎｈｕａｎｇｄａｏ０６６３１８）ＡＢＳＴＲＡＣＴ Ａｎａｌｙｓｉｓｏｆｓｔｕｃｋｏｐｅｒａｔｉｏｎａｎｄｐｏｏｒｓｅａｌｉｎｇｏｆｓｅｌｆｅｑｕａｌｉｚｉｎｇｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇｒｏｄｂｕｔｔｅｒｆｌｙｖａｌｖｅ，ａｎｄｐｒｏｐｏｓｅｄｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ．Ｔａｋｉｎｇｔｈｅｅｘｉｓｔｉｎｇｖａｌｖｅａｓｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｂｊｅｃｔ，ｔｈｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｖａｌｖｅｐｌａｔｅｉｓｃａｌｃｕｌａｔｅｄｂｙｔｈｅｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓｍｅｔｈｏｄ，ａｎｄｔｈｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｖａｌｖｅｐｌａｔｅｉｓｓｉｍｕｌａｔｅｄ．Ｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｔｈｅａｃｔｕａｌｔｅｓｔｄａｔａｏｆｔｈｅｅｘｉｓｔｉｎｇｖａｌｖｅｓ，ｉｔｉｓｃｏｎｆｉｒｍｅｄｔｈａｔｔｈｅｃｌｅａｒａｎｃｅｏｆｔｈｅｂｕｓｈｉｎｇａｆｆｅｃｔｓｔｈｅｏｐｅｒａｔｉｏｎａｎｄｓｅａｌｉｎｇｏｆｔｈｅｖａｌｖｅｐｌａｔｅ，ａｎｄｔｈｅｓｔｉｆｆｎｅｓｓｏｆｔｈｅｖａｌｖｅｐｌａｔｅａｆｆｅｃｔｓｔｈｅｓｅａｌｉｎｇｏｆｔｈｅｖａｌｖｅ．Ｐｒｏｐｅｒｌｙｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｔｈｅｃｌｅａｒａｎｃｅｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｇｕｉｄｅｓｈａｆｔａｎｄｔｈｅｓｈａｆｔｓｌｅｅｖｅ，ｉｍｐｒｏｖｉｎｇｔｈｅｖａｌｖｅｐｌａｔｅｓｔｉｆｆｎｅｓｓ，ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｔｈｅｖａｌｖｅｐｌａｔｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ｃａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｖａｌｖｅｏｐｅｒａｔｉｏｎａｎｄｓｅａｌｉｎｇｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．ＫＥＹＷＯＲＤＳ Ｂｕｔｔｅｒｆｌｙｖａｌｖｅ；Ｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇｒｏｄ；Ａｕｔｏｍａｔｉｃｂａｌａｎｃｉｎｇｐｒｅｓｓｕｒｅ１ 前言连杆蝶阀作为一种切断蝶阀，它具有体积小、重量轻、动作灵活、密封性好等优点［１］，适用于冶金高炉热风炉（预热炉）行业的煤气、空气、烟气等介质管道系统，作为煤气切断阀、煤气燃烧阀、助燃空气切断阀、冷风阀、烟道阀等，起切断介质通道之用。
三偏心金属密封蝶阀的力学特性分析及结构优化研究的开题报告
三偏心金属密封蝶阀的力学特性分析及结构优化研究的开题报告一、选题背景随着现代工业的快速发展，阀门已成为工业生产领域中不可缺少的核心件。
在各类阀门中，蝶阀作为一种简单、经济、可靠的流体调节设备，受到广泛应用。
而在液气管路中，蝶阀的密封性能尤为重要。
传统的金属密封蝶阀在使用中容易出现泄漏、耐腐蚀性差等问题，为了解决这些问题，三偏心金属密封蝶阀在近年来得到了越来越多的应用与关注。
其采用三个偏心结构，使得阀座与阀片之间的密封作用得到了更强的保障。
为了进一步提高这种阀门的性能，有必要对其力学特性进行分析研究，并探索其结构的优化方案。
二、研究内容与目标本次研究的主要内容为：对三偏心金属密封蝶阀的力学特性进行分析，探究其内部应力分布、变形情况等，并结合实验验证，验证分析结果的准确性。
同时，通过对现有结构的优化，进一步提高阀门的性能，减少泄漏等问题的发生率。
本研究的目标为：建立三偏心金属密封蝶阀的力学测试系统，并通过实验验证和数值分析，研究不同条件下阀门的受力变形情况；运用有限元分析的方法，对阀门结构进行优化设计，提高其在不同介质、不同压力下的密封性和耐腐蚀能力。
三、研究方法和步骤研究方法：1.建立三偏心金属密封蝶阀的力学测试系统。
利用不同的荷载测试方法，对阀门进行力学测试，并测量阀门在不同介质、不同压力下的变形情况。
2.通过实验验证和数值分析，分析阀门的内部应力分布、变形情况等，并探究不同荷载条件下阀门的受力情况。
3.运用有限元分析方法，对三偏心金属密封蝶阀的结构进行优化设计，提高阀门的密封性和耐腐蚀能力。
研究步骤：1.研究现有文献，了解三偏心金属密封蝶阀的结构和特点，确定研究的重点。
2.建立三偏心金属密封蝶阀的力学测试系统，进行力学测试，并测量阀门在不同介质、不同压力下的变形情况。
3.通过数值分析方法，对阀门的内部应力分布、变形情况等进行分析，探究不同荷载条件下阀门的受力情况。
4.利用有限元分析方法，对三偏心金属密封蝶阀的结构进行优化设计，提高阀门的密封性和耐腐蚀能力。
三偏心密封蝶阀结构
三偏心密封蝶阀结构三偏心密封蝶阀主要由阀体、阀轴、阀板、密封圈以及传动装置等组成。
阀体是整个蝶阀的主要承力部件，一般采用铸铁或钢制造。
阀体内部有一个阀座用于安装阀板，阀座一般采用金属材料制造，如不锈钢、铜合金等，以保证其耐腐蚀和耐磨损性能。
阀轴是承载和传递操作力和密封压力的重要组成部分，一般采用不锈钢制造。
阀轴上端连接阀盘，下端通过轴承与传动装置连接。
阀盘是蝶阀的核心部件，一般由金属材料制造，如不锈钢、铸铁等。
阀盘的形状为三偏心结构，意味着阀轴与阀盘轴线偏离，这种结构使得阀盘的开关运动更加平稳，减少了密封圈的磨损。
密封圈起到密封阀体与阀板之间的作用，一般采用硬质合金制造。
三偏心密封蝶阀采用多重密封结构，保证了阀门在关闭状态下的优异密封性能。
密封圈的选择要根据介质的性质和工作条件进行合理选择，以确保阀门在长期运行中具有稳定的密封性能。
传动装置是用来实现阀门开关动作的装置，一般有手动、电动、气动等多种形式。
手动传动装置一般是一个手轮，通过人力旋转手轮来实现阀门的开关操作。
电动传动装置通过电机驱动阀轴实现阀门的开关。
气动传动装置通过气源的驱动来实现阀门的开关操作。
三偏心密封蝶阀的结构具备了以下一些特点。
首先，三偏心结构设计使得阀盘开启和关闭更加平稳、灵活，降低了密封圈的磨损，提高了阀门的使用寿命。
其次，密封圈采用多重密封结构，确保了阀门关闭时的优异密封性能。
再次，蝶阀的整体结构简单，重量轻，占用空间小。
最后，蝶阀采用可调多层结构，可以根据工况要求进行多层的材质选择，以适应不同介质和工况条件。
综上所述，三偏心密封蝶阀的结构设计使其能够提供优秀的密封性能和操作性能。
其先进的结构和多重密封设计使得它在管道系统中得到广泛应用，是一种性能出色的控制阀门。
蝶阀密封件的研制
１ １ 主要 原材料 ．
乙丙橡胶 Ｅ ３ ，日本 ＪＲ公 司；Ｚ Ｏ，柳州锌品 Ｐ３ Ｓ ｎ
股份 有限公 司生产 ；Ａ ｕ ６ ｌ ｆ ｘ１ ，莱茵 化学 公 司 ；防老 剂 ＭＢ ，浙江黄岩浙东 橡助化工 有 限公 司生产 ；防老 剂 Ｎ ｕ ａ ４５ ｎｒ ａ 公 司生 产 ；Ｎ ７ ，卡 博特 公 ａｇｒ ４ ，Ｕ ｉ ｙｌ ｄ ｏ ７４ 司生产 ；硫磺 、Ｄ Ｍ、Ｃ Ｚ、Ｔ Ｔ Ｍ Ｄ为常见市售产品。
．
Ｘ 。 ０型双辊筒炼 胶机 ， 海橡胶机 械厂生 产 ； Ｋ１ ６ 上 ２ ５ｋ ４ Ｎ、６１４ ｋ ７ Ｎ平 板硫 化 机 ，上 海 橡 胶 机 械厂 生 产 ；台湾优肯 Ｕ ２ １ 变仪 ；Ｈ Ｕ Ｓ ＩＬ Ｃ ０ ０硫 Ｏ Ｎ ＦＥ Ｄ公 司的
Ｈ Ｋ Ｓ 电子拉 力机 。 Ｓ．型
三元 乙丙 橡 胶 （ Ｐ Ｍ） 的硫 化 特 性 （ 试 温 ＥＤ 测
度 ：１０℃）如表 １ ６ 所示 。
图 ３ 模 具 结 构 图
表 １ Ｅ Ｄ 的硫 化特 性 ＰＭ
因产 品两侧有 ２个通孔 ，而且 产品上下部位为直
角 ，结构复杂 ，难 以脱模 ，为了能 够脱模 、顺 利取 出 产品 ，将滑块用线切割 为 ２部分 。
者要解决 的重要 问题 。
１ 实 验
过该 阀门所产生 的压力 降很小 ，故具有较好 的流量控
制特性 。因此蝶阀广泛应用于石油 、煤气 、化工 、水 处理 、发 电站等行业 中。 常用的蝶阀有对夹式蝶 阀和法兰式蝶阀 ２种。对 夹式蝶 阀是用 双 头螺 栓将 阀 门连 接在 两管 道 法兰 之 间 ，法兰式蝶阀是阀门上带有法兰 ，用螺栓 将阀门上 两端法兰连接在管道法兰上 。蝶 阀按密封形式可分为 有弹性 密封和金 属密封 ２种密封 型式 。金属密封 的阀 门一般 比弹性密封的阀门寿命 长 ，但 很难做 到完 全密 封 ，密封效果 比弹性 密封差 ，因此 ，多数采用 弹性 密
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2.技术成熟度预测
Institute of Innovation Design 发明问题解决理论( TRIZ) 认为任何产品都是由核心 技术支撑的技术系统，技术系统的进化要经历婴儿期、成 长期、成熟期和退出期4 个阶段，这些阶段组成了产品的 技术生命周期，可用分段线性S 曲线表示。确定产品在S 曲线上的位置称为产品技术成熟度预测。
Institute of Innovation Design
专 利 数 量
时间 专 利 级 别 时间
弥 补 缺 陷 专 利 数 量
时间
2.技术成熟度预测
Institute of Innovation Design 查询国内专利数据库，检索出自1985 年到2005 年与 蝶阀有关的公开专利共计688份。从中筛选出与蝶阀密封 结构设计有关的发明专利和实用新型专利共计610余份。 并确定出专利的发明级别和弥补缺陷专利的数量，分别与 传统曲线进行比较。
蝶阀实现密封功能的关键结构部分包括阀 杆、阀板、阀座、阀体。驱动装置带动阀杆、 阀板旋转来启闭阀门，关闭时依靠安装在阀板 边缘的密封圈与阀座的互相挤压实现密封。
Shaft
1.2 问题分析
Institute of Innovation Design
由于阀板启闭时，阀板围绕阀杆轴心旋转 运动，密封圈与阀座间存在着摩擦，频繁启闭 就会造成密封圈的磨损，时间长久会使蝶阀密 封性能下降，甚至发生泄漏。
2.技术成熟度预测
Institute of Innovation Design 可确定出蝶阀密封技术处于S曲线的成熟前期位置。从而 需要对蝶阀产品进行创新，产生新的核心替代密封技术。
3. 技术进化分析
Institute of Innovation Design
产品进化模式
模式一：精简化，指系统由简单到复杂、再由复杂到简单的进化； 模式二：微观化，指系统由宏观物体向微观物体的进化； 模式三：柔性化，指系统向动态性增加的方向进化； 模式四：曲面化，指系统几何形状的进化； 模式五：多维化，指系统向维数增加的方向进化； 模式六：调和化，指系统向各部件和谐的方向进化； 模式七：集成化，指系统向超系统方向进化； 模式八：自动化，指系统向可控性增加的方向进化； 模式九：智能化，指系统向减少人的介入方向进化； 模式十：理想化，指系统向增加理想化水平的方向进化。
蝶阀是大口径管道流体 控制的阀门，具有切断、调 节和止回的功能。近年来蝶 阀逐渐被广泛用于各行业。 且高性能蝶阀已经应用到低 温、高温、高压、真空、泥 浆等条件恶劣工况。随着工 业的发展，不同行业对设备 性能要求越来越严格，所以 蝶阀密封结构设计一直是重 要的研究课题。
1.1 密封原理
Institute of Innovation Design
New Idea 1:
基于“动态性”路线：目 前发展水平“多个绞接”可以 对目前的三杆阀技术进行优化。 以减少密封面之间的摩擦，提 高通道内有效通流面积。
4. 产品开发新设想产生
Institute of Innovation Design
传动轴安装于通道外，启动力矩缩小，启动时间快， 并且有效通流面积提高。
三杆蝶阀虚拟装配图
4. 产品开发新设想产生
Institute of Innovation Design
ห้องสมุดไป่ตู้
三杆蝶阀缺点：
由于蝶板开启时的运动是沿着圆弧曲线 的近似水平移动，与阀座密封面之间还是 存在摩擦，长期频繁的启闭就会造成密封 面磨损， 密封性能下降。
4. 产品开发新设想产生
Institute of Innovation Design
蝶阀密封结构创新设计
河北工业大学创新设计研究所
主要内容:
Institute of Innovation Design
1.蝶阀产品概述 2.技术成熟度预测 3.技术进化分析
4.产品开发新设想产生
5.技术开发
1. 蝶阀产品概述
Institute of Innovation Design
虚拟设计
5. 技术开发
移动阀座式蝶阀三维虚拟装配图
Institute of Innovation Design
谢 谢！
路 线 路 线 路 线 … _1,1 _1,2 _1,m1
…
路 线路 线 路 线 … _10,1 _10,2 _10,m10
技术进化预测
Institute of Innovation Design
如果技术系统沿相关路线没有进化到最高阶段，则技术系统沿 相关路线还有进化“技术机会”。通过对每个技术机会的分析，可 以产生若干创新设想。从而可对系统的未来技术进化发展方向作出 预测。
相关进化路线分析
Institute of Innovation Design
企业的决策者或设计者可结合自身企业的产品特点设 计水平、制造水平、管理水平和人员知识素质，客户需求 等因素，选择最具有进化潜力的相关进化路线。
确定最具有进化潜力的路线：
Line1：动态性增加
Line2：物质或物体的分割
Institute of Innovation Design
蝶阀的关键密封技术在于其能否达到零泄漏的要求， 这可以通过补偿密封圈的磨损来减少泄露量，密封圈不受 摩擦力是这一问题的理想解。可以通过以下方法实现：控 制阀板在启闭瞬间，阀板与阀座不接触。 New Idea 2: 基于“动态性”路线：潜力状态“弹性体”可以采用弹簧的 弹性来完成以上功能；比如设置可使阀板沿阀杆轴向平移的 阀板平移机构。或者应用有弹性的、耐磨的金属密封圈。 New Idea 3: 基于“物质或物体的分割”路线：目前发展水平“分成多个 部分”可以赋予阀座非固定的概念，把阀座、阀体二者由固 定连接发展为阀座可以沿阀体移动。
技术进化机会分析
动态性增加
物质或物体的分割
4. 产品开发新设想产生
Institute of Innovation Design
蝶阀的关键密封技术在于其能否达到零泄漏的要求， 这可以通过补偿密封圈的磨损来减少泄露量，密封圈不受 摩擦力是这一问题的理想解。可以通过以下方法实现：控 制阀板在启闭瞬间，阀板与阀座尽量少接触。
4. 产品开发新设想产生
Institute of Innovation Design
结合两方案，结构示 意简图如右图所示： 阀门开启时，阀座在驱 动装置下先与阀板脱离， 阀板再旋转打开。 阀门关闭时，阀板先旋 转关闭，然后阀座在弹簧 作用下与阀板贴紧密闭， 实现密封。
Institute of Innovation Design
Institute of Innovation Design
蝶阀核心技术进化分析
蝶阀密封结构技术进化分析
相关进化路线分析
Institute of Innovation Design
选择与蝶阀核心技术系统进化趋势相关的 TRIZ进化路 线，对其进行技术进化分析，共有 11条进化路线与蝶阀密 封技术的进化趋势有关。
经过专利分析，提取总结出执行部件的技术发展历程的 部分进化趋势： 1）阀杆、阀板与阀体中心线三者之间的结构关系： 无偏心 单偏心 双偏心 三偏心
2）阀杆和阀板之间的链接方式： 刚性链接 一个铰接 两个铰接 柔性链接
3）密封面形状： 点接触 线接触 圆锥面接触 球形面接触 4）密封圈结构： 软密封 硬密封 软硬组合密封
产品进化路线
Institute of Innovation Design
每种进化模式都有多条进化路线，每条进化路线定性地指出 了技术系统沿每一进化方向的具体进化阶段，从结构进化的特点描 述产品核心技术所处的状态序列，其实质是产品如何从一种核心技 术移动到另一新的核心技术。
理想解 模式_1 模式_2 … 模式_10
增加动态性及可控性
蝶阀核心技术进化分析
Institute of Innovation Design
蝶阀的核心技术应该是实现密封功能的关键结构部分， 包括阀杆、阀板、阀座和密封圈。这些关键部件的技术发展 历程就代表了蝶阀核心技术的进化历程。
蝶阀核心技术进化分析
Institute of Innovation Design