三偏心蝶阀偏心的研究
三偏心蝶阀密封性能浅析
三偏心蝶阀密封性能浅析1 前言蝶阀广泛用于电力、水力、冶金、化工等领域，是流体控制的手段。
目前蝶阀种类很多，有对夹式、阀杆单偏心式、阀板双偏心式等，还有引进技术三偏心蝶阀。
如何提高蝶阀的密封性？如何消化引进技术？本文借鉴有关资料并结合冶金企业常用阀门的使用情况作以下分析和论述。
2 蝶阀密封简介蝶阀密封形式可分为三种，即软密封、硬密封、软硬组合密封。
2.1 软密封密封件为橡胶制品，阀门关闭后阀板与密封件接触，密封件受压变形起密封作用。
一般橡胶制品存在老化和不耐温的问题，在冶金企业中高温，介质杂质颗粒大，工况恶劣，故软密封使用寿命不长。
2.2 硬密封密封面为金属面，阀板上密封面和阀座上密封面均要进行精加工，保证一定的光洁度和硬度，在密封面处要堆焊耐磨材料。
硬密封表面可视为许多轮廓蜂的表面，在密封力作用下，接触面上微小凹凸产生变形，当接触面间作用力较小，接触轮廓峰是弹性变形，当作用力较大产生塑性变形，故要实现可靠密封，比压必须增大到使表面产生塑性变形。
但是，阀门传动力是一定的，只能提高表面加工精度，克服粗糙度，保证密封。
故硬密封加工精度要求高，安装精度要求高，多应用在高温、有磨损的场合。
但硬密封在阀门关闭时冲击大，且介质颗粒大、多时，密封性较差。
2.3 软硬组合式密封较为典型的一种是用不锈钢弹性圈座密封圈，取代橡胶密封圈。
密封是靠堆焊耐磨材料后进行光整加工的阀板与装在阀体槽内的不锈钢弹性密封圈进行金属弹性密封。
阀板是具有非对称圆弧密封面的椭圆形阀板。
不锈钢密封圈采用特殊断面形状。
选择适当弹力，使之关闭后能与蝶阀板密封面接触面形成一定的密封比压。
这种结构适应高温、高压和不易拆装的场合，使用寿命长，不需修理。
此种形式比软密封、硬密封效果要好。
3 三偏心蝶阀这里介绍一种新型蝶阀，其阀板密封结构新颖，属于软密封形式，但又不同于一般的软密封，是带骨架的组合密封结构，阀板采用三偏心结构。
3.1 密封原理及密封结构阀板与阀座接触后，因密封力的作用，使阀板上组合密封圈发生弹性变形、填充密封面间的凹凸间隙，实现密封。
三偏心蝶阀偏心的研究
三偏心蝶阀偏心的研究偏心蝶阀是一种常用于管道系统中的控制阀门，具有结构简单，开关灵活，密封性能好等优点，广泛应用于化工、石油、电力等领域。
而三偏心蝶阀则是偏心蝶阀的一种变种，其独特的结构设计使其具有更好的流量调节性能和更低的泄漏率。
本文将对三偏心蝶阀的偏心设计以及其研究进行探讨。
尽管偏心蝶阀在许多行业中得到了广泛应用，但是其性能仍然有待提高。
为了克服偏心蝶阀在小开度时的漏阀问题，学者们提出了三偏心蝶阀的设计方案，并进行了深入研究。
首先，三偏心蝶阀相较于普通偏心蝶阀的最大区别在于其偏心构造的三个偏心点，分别是阀座偏心、阀杆轴线偏心和阀杆与蝶板的连接端偏心点。
这种设计能够使得蝶板在开启和关闭过程中的接触区域始终保持一个对称的角度，从而降低了摩擦力和磨损。
其次，与普通偏心蝶阀相比，三偏心蝶阀在设计上更加注重流体的流动状态。
一般来说，偏心蝶阀在小开度时容易产生回流现象，从而降低了流量调节的精度。
而三偏心蝶阀通过改变阀座角度和蝶板的形状，能够使得流体在通过阀门时形成一个较为平滑的流线，减少了流体的湍流程度，提高了流量调节的精度。
再次，在密封性能方面，三偏心蝶阀采用了不同寻常的密封结构。
传统的偏心蝶阀通常采用橡胶密封圈作为密封材料，但是在高温、高压、高温差环境下，橡胶密封圈容易老化、变形，导致密封性能下降。
三偏心蝶阀则采用了金属密封结构，能够更好地适应各种恶劣的工作环境，提高了密封性能和使用寿命。
最后，三偏心蝶阀的研究主要集中在流体力学模拟、结构优化和密封性能测试等方面。
通过流体力学模拟可以分析流体在阀门内部的流动状态，为结构优化提供依据；通过结构优化可以改进阀门的设计，使得其流量调节性能更加优越；而通过密封性能测试可以验证阀门在不同工况下的密封性能，从而指导阀门的实际应用。
综上所述，三偏心蝶阀偏心的研究旨在提高阀门的流量调节性能和密封性能。
通过优化阀门的结构设计和采用先进的密封材料，可以提高阀门的可靠性和使用寿命。
三偏心蝶阀结构原理
三偏心蝶阀结构原理三偏心蝶阀是一种常用于工业管道中的阀门，其结构原理可以简单概括为三个偏心点。
本文将详细介绍三偏心蝶阀的结构原理及其工作原理。
一、结构原理三偏心蝶阀的结构主要由阀体、阀盘、阀杆和密封圈等部分组成。
1. 阀体：阀体是三偏心蝶阀的主要外壳，一般采用铸铁、不锈钢等材质制成。
阀体内部设有阀座，用于支撑阀盘和安装密封圈。
2. 阀盘：阀盘是三偏心蝶阀的关键部件，一般由不锈钢制成。
它的形状类似于蝴蝶，因此得名蝶阀。
阀盘上有三个偏心点，分别是阀轴中心、阀盘中心和密封圈中心。
这三个偏心点使得阀盘在开启和关闭过程中能够实现偏心旋转。
3. 阀杆：阀杆是用于控制阀盘开启和关闭的部件，一般由不锈钢制成。
阀杆通过与阀盘连接，当阀杆旋转时，阀盘也会跟随旋转。
4. 密封圈：密封圈是用于保证阀门的密封性能的重要部件。
它位于阀体和阀盘之间，当阀盘关闭时，密封圈能够完全贴合阀座，从而防止介质泄漏。
二、工作原理三偏心蝶阀的工作原理可以分为开启和关闭两个过程。
1. 开启过程：当需要开启阀门时，通过旋转阀杆，阀盘同时也会旋转。
由于阀盘上的三个偏心点的存在，阀盘在旋转的过程中，首先会与阀座分离，然后才会开始开启。
这样的结构设计使得开启过程中的摩擦力较小，能够减少能量消耗。
2. 关闭过程：当需要关闭阀门时，再次通过旋转阀杆，阀盘也会跟随旋转。
阀盘上的偏心点使得阀盘在旋转过程中，先与阀座接触，然后再实现完全密封。
这样的结构设计保证了阀门的密封性能。
三、优点与应用领域三偏心蝶阀相比于其他类型的阀门，具有以下优点：1. 低压降：由于阀盘的特殊结构设计，使得阀门的压降较小，能够减少管道系统的能量损失。
2. 快速开启和关闭：三偏心蝶阀的结构使得阀盘在开启和关闭过程中能够实现快速运动，降低了操作时间。
3. 耐磨性强：阀盘和阀座之间的接触面积较小，减少了摩擦，从而提高了阀门的耐磨性。
三偏心蝶阀主要应用于工业管道系统中，特别适用于高温、高压、强腐蚀性介质以及含颗粒的介质。
三偏心蝶阀偏心的研究
毕业设计（论文）三偏心蝶阀偏心的研究论文作者：刘腾飞指导教师：**专业：机械制造及自动化系（院）：机电系工程答辩日期：2014年5 月日目录1、三偏心碟阀的发展 (4)1.1、同心蝶阀 (4)1.2、单偏心蝶阀 (4)1.3、双偏心蝶阀 (4)1.4、三偏心蝶阀 (4)2、三偏心蝶阀结构概述 (5)3、三偏心各个参数的分析 (6)3.1、结构分析 (6)3.2 、三偏心蝶阀的干涉分析 (7)3.2.1、三偏心蝶阀的运动干涉条件 (7)3.2.2、运动干涉分析 (8)3.2.3、蝶板的最佳偏心计算 (11)3.3 、数据分析 (12)4、不同偏心结构蝶阀的性能变化 (14)5、三偏心蝶阀偏心的改进 (14)5.1目前三偏心蝶阀的偏心缺陷 (14)5.2改进三偏心蝶阀缺陷的方法 (15)6、参考文献 (16)7、致谢 (17)2摘要蝶阀是近十几年来发展最快的阀门品种之一。
蝶阀的卓越性能与其自身不断地偏心、演变、发展密切相关，被广泛应用于石油、化工、冶金、电力等行业。
为满足各种工况要求、蝶阀先后经历了从同心向单偏心、双偏心和三偏心的演变。
现在的三偏心碟阀适用范围已可以耐压高达 2500 磅级、耐温低至 -196 ℃、高达700 ℃、密封达到 0 泄漏。
其中具有代表性的三偏心硬密封蝶阀是在双偏心蝶阀的基础上，使蝶板的中心偏置一定的角度，形成三偏心密封结构。
该结构不仅具有双偏心蝶阀摩擦力矩小，开启灵活等优点，同时由于其偏心锥角的作用，在阀门关闭时能够实现自锁，因此，三偏心硬密封蝶阀在现代阀门工业中得到了快速发展。
关键词：三偏心干涉分体式的阀座曲轴引言现在的三偏心碟阀具有双偏心蝶阀摩擦力矩小，开启灵活等优点，同时由于其偏心锥角的作用，在阀门关闭时能够实现自锁。
也就是说，在各种严酷关键的过程控制管线上、不论是开关阀还是调控阀，只要选型得当，都可以放心地使用碟阀。
目前的三偏心蝶阀，虽然有许多的优点，如要真正的发挥作用有赖于精密的加工。
三偏心硬密封蝶阀设计原理
三偏心硬密封蝶阀设计原理《蝶阀的奇妙世界：三偏心硬密封蝶阀的设计奥秘》各位朋友，今天咱们聊聊那些藏在管道里的小精灵——蝶阀。
你们有没有好奇过，这些小小的阀门是怎么做到既聪明又耐用的呢？别急，让我来给你们娓娓道来。
首先得说，蝶阀之所以叫“蝶”，是因为它的形状酷似一只蝴蝶。
但你别小看了这蝴蝶，它可有两副面孔哦！一副是优雅的“蝶翼”，另一副则是坚不可摧的“盔甲”。
这就涉及到了我们今天的主题——三偏心硬密封蝶阀。
想象一下，这个“盔甲”可不是普通的材料做的，它是用钢铁铸成的。
没错，就是那种我们平时用来做锅碗瓢盆的那种铁。
这种材质的好处在于，它既坚固又轻便，而且成本还特别亲民。
这样一来，蝶阀就不怕被水冲走，也不用担心生锈的问题。
再来说说那个“盔甲”上的特殊设计。
你看，它的三个耳朵不是一般的耳朵，它们可是经过精心计算和设计的。
这三个耳朵就像是三个忠诚的小卫士，时刻守护着蝶阀的安全。
当水流通过的时候，它们就像三个小舵手，稳稳地引导着水流的方向。
这样一来，无论是大流量还是小流量，蝶阀都能游刃有余，稳稳当当。
更神奇的是，这个蝶阀还有点“调皮”。
别看它平时一本正经，关键时刻却能变个戏法。
比如，当管道里来了个“不速之客”——杂质或者气泡，这些小家伙一进入蝶阀，就会被那两个“耳朵”巧妙地挡住，再也出不去。
这样一来，管道就能保持清澈透明，再也不用为水质问题犯愁了。
当然啦，除了硬实力外，这个蝶阀在设计上也下了不少功夫。
它的结构紧凑，占地面积小，安装起来方便快捷。
而且，它还可以根据需要调整角度，适应各种复杂的工况。
这样一来，无论是高楼大厦的水系统，还是偏远山区的灌溉系统，它都能派上用场。
我想说的是，这个三偏心硬密封蝶阀虽然看起来不起眼，但它可是个真正的“隐藏高手”。
别看它平时不显山不露水，关键时刻却能发挥出惊人的力量。
所以啊，下次再看到管道里的那些“小精灵”，别忘了给它们点个赞，也别忘了感谢那些默默付出的工程师们。
好了，今天的介绍就到这里啦。
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。
三偏心硬密封蝶阀阀体的加工工艺研究
三偏心硬密封蝶阀阀体的加工工艺研究蝶阀是用圆盘式启闭件往复回转90°左右来开启、关闭和调节流体通道的一种阀门。
蝶阀不仅结构简单、体积小、重量轻、材料耗用省、安装尺寸小，而且驱动力矩小，操作简便、迅速，同时还具有良好的流量调节功能和关闭密封特性。
蝶阀在完全开启时具有较小的流阻，当开启开度大约在15°～70°之间时，又能进行较为准确的流量调节，因而在大口径调节领域，蝶阀的应用非常普遍。
本文主要针对本人最近生产的三偏心硬密封蝶阀阀体的加工方法进行讨论。
1、三偏心蝶阀的密封原理1.1、三偏心密封蝶阀的密封原理三偏心密封蝶阀密封结构见1)结构特征：阀板的回转中心与阀板密封截面形成一个偏置尺寸。
a.并与阀体中心线形成一个偏置尺寸;b.阀体密封面中心线与阀座中心线形成一个角度为β的角偏置。
2)密封原理：由于该结构蝶阀在双偏心密封蝶阀的基础上将阀座中心线再与阀体中心线偏置一个β角，当这种结构的三偏心蝶阀处于完全开启状态时，其阀板密封面完全脱离阀座密封面，并且在阀板密封面与阀座密封面之间形成一个与双偏心密封结构蝶阀相同的间隙，由于β角的偏置，会使长、短半径转动的阀板大、小半圆上，阀板密封面转动轨迹切线与阀座密封面形成一个楔角θ1 和θ2，该楔角的形成会使阀板启闭时，阀板密封面相对于阀座密封面渐出脱离和渐入压紧，从而彻底消除阀板启闭时蝶板两密封副之间的机械磨损和擦伤。
2、阀体及密封面的加工工艺三偏心蝶阀密封副，可理解为由正圆锥偏转一定的角度切割而成，三偏心蝶阀制造工艺的核心，也就是阀座面的加工工艺和蝶板密封圈的加工工艺，以及蝶板与阀体的配镗工艺。
加工工艺过程如下：3、加工注意事项1)为了在加工过程中使密封面锥体中心与机床回转中心重合，过渡盘与斜度胎盘定位止口的定位台阶中心与阀体安装在斜度盘上的定位台阶应存在偏心Eg。
三偏心蝶阀的阀板的偏心角及回转中心位置的优化设计
三偏心蝶阀的阀板的偏心角及回转中心位置的优化设计1 引言近几年来，现代化工业的快速发展，使蝶阀广泛应用于先进的工艺过程。
为此世界各国都在研究新的蝶阀密封结构形式，使其能够满足新的工艺要求。
最近，我们在双偏心的基础上使蝶板的中心偏置一定的角度，形成三偏心密封结构，它保留了双偏心蝶阀的优点，同时又减小了偏心驱动力矩。
但是，三偏心结构的设计相当复杂，合理选择回转中心的位置显得十分重要，本文就最佳偏心角和回转中心的优化设计进行探讨。
2 三偏心结构的密封原理当前三偏心结构的密封副形式多种多样，有球形、抛物线形、锥面形等，由于锥面密封面的加工性能好，按一般工艺就可以保证其设计精度，在此，以锥面密封为例讨论其密封原理。
图1为三偏心蝶板的设计原理图。
蝶板密封面为锥面，若采用正圆锥体，由于其大端直径大于阀座密封圈内径，启闭蝶板时容易与阀座发生干涉，采用偏心角为α的偏心锥面解决了这个问题。
设回转中心为E点，密封最佳点为P1、P2，则EP1<EP2，EP1<O1P，能够实现快速脱离密封面，而且EP1>EA，因此A点也能顺利通过阀座，并实现接触密封。
当蝶板继续关闭时，由于EA′>EP1，故蝶板越关越紧，能实现阀门的自锁。
3 蝶板最佳偏心角的选择原则3.1 保证阀门的密封性阀门的密封性是靠密封副间挤压变形后，阻断介质的渗透力而切断介质的流动来实现的。
为了实现密封，在密封副间必须具备一定的密封力，具体反映在密封面上即需要一定的密封比压。
根据密封原理可知，应满足密封条件：q m<q<[q] （1）式中q—实际密封比压，MPa[q]—密封材料的许用比压，MPaq m—必需密封比压，MPa必需密封比压值按下式计算：（2）式中C—与密封面材料有关的系数K—在给定密封材料情况下，考虑介质压力对比压值的影响系数P—介质工作压力，MPab m—密封面接触宽度，mm由此可见，阀门密封必需密封比压q m与接触密封宽度b m有关。
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毕业设计（论文）三偏心蝶阀偏心的研究论文作者：刘腾飞指导教师：**专业：机械制造及自动化系（院）：机电系工程答辩日期：2014年5 月日目录1、三偏心碟阀的发展 (4)1.1、同心蝶阀 (4)1.2、单偏心蝶阀 (4)1.3、双偏心蝶阀 (4)1.4、三偏心蝶阀 (4)2、三偏心蝶阀结构概述 (5)3、三偏心各个参数的分析 (6)3.1、结构分析 (6)3.2 、三偏心蝶阀的干涉分析 (7)3.2.1、三偏心蝶阀的运动干涉条件 (7)3.2.2、运动干涉分析 (8)3.2.3、蝶板的最佳偏心计算 (11)3.3 、数据分析 (12)4、不同偏心结构蝶阀的性能变化 (14)5、三偏心蝶阀偏心的改进 (14)5.1目前三偏心蝶阀的偏心缺陷 (14)5.2改进三偏心蝶阀缺陷的方法 (15)6、参考文献 (16)7、致谢 (17)2摘要蝶阀是近十几年来发展最快的阀门品种之一。
蝶阀的卓越性能与其自身不断地偏心、演变、发展密切相关，被广泛应用于石油、化工、冶金、电力等行业。
为满足各种工况要求、蝶阀先后经历了从同心向单偏心、双偏心和三偏心的演变。
现在的三偏心碟阀适用范围已可以耐压高达 2500 磅级、耐温低至 -196 ℃、高达700 ℃、密封达到 0 泄漏。
其中具有代表性的三偏心硬密封蝶阀是在双偏心蝶阀的基础上，使蝶板的中心偏置一定的角度，形成三偏心密封结构。
该结构不仅具有双偏心蝶阀摩擦力矩小，开启灵活等优点，同时由于其偏心锥角的作用，在阀门关闭时能够实现自锁，因此，三偏心硬密封蝶阀在现代阀门工业中得到了快速发展。
关键词：三偏心干涉分体式的阀座曲轴引言现在的三偏心碟阀具有双偏心蝶阀摩擦力矩小，开启灵活等优点，同时由于其偏心锥角的作用，在阀门关闭时能够实现自锁。
也就是说，在各种严酷关键的过程控制管线上、不论是开关阀还是调控阀，只要选型得当，都可以放心地使用碟阀。
目前的三偏心蝶阀，虽然有许多的优点，如要真正的发挥作用有赖于精密的加工。
三偏心碟阀的耐高温、零泄漏特点与三偏心的各个参数的大小是密不可分的。
在三偏心的基础上设计一曲轴结构，密封圈和阀座的密封位置由该曲轴调整，使装配更为方便，同时可使密封圈强制压紧阀座，实现双向密封，且密封性得到加强，三偏心的作用进也得到了加强。
这样的结构对现有的三偏心蝶阀进行了卓有成效的改进。
1、三偏心碟阀的发展1.1、同心蝶阀该种蝶阀的结构特征为阀杆轴心，蝶板中心，本体中心在同一位置上。
结构简单，制造方便。
常见的衬胶蝶阀即属于此类。
缺点是由于蝶板与阀座始终处于挤压刮擦状态，阻距大，磨损快。
为克服挤压刮擦，保证密封性能，基本上采用橡胶或聚四氟乙烯等弹性材料、但也因而在使用上受到温度的限制，这就是为什么传统上人们认为蝶阀不耐高温的原因。
1.2、单偏心蝶阀为解决同心蝶阀的蝶板与阀座的挤压问题，由此产生了单偏心蝶阀，其结构特征为阀杆轴心偏离了蝶板中心，从而使蝶板上下端不再成为回转轴心，分散减轻了蝶板上下端与阀座的过度挤压。
但由于单偏心构造在阀门的整个开关过程中蝶板与阀座的刮擦现象并未消失，在应用范围上和同心蝶阀大同小异，故采用不多。
1.3、双偏心蝶阀在单偏心蝶阀的基础上进一步改良成型的就是目前应用最广泛的双偏心蝶阀。
其结构特征为在阀杆轴心既偏离蝶板中心，也偏离本体中心。
双偏心的效果使阀门被开启后蝶板能迅即脱离阀座，大幅度地消除了蝶板与阀座的不必要的过度挤压，刮擦现象，减轻了开启阻距，降低了磨损，提高了阀座寿命。
刮擦的大幅度降低，同时还使得双偏心蝶阀也可以采用金属阀座、提高了蝶阀在高温领域的应用。
但因为其密封原理属位置密封构造，即蝶板与阀座的密封面为线接触，通过蝶板挤压阀座所造成的弹性变形产生密封效果，故对关闭位置要求很高（特别是金属阀座），承压能力低，这就是为什么传统上人们认为蝶阀不耐高压、泄漏量大的原因。
1.4、三偏心蝶阀要耐高温，必须使用硬密封，但泄漏量大；要零泄漏，必须使用软密封，却不耐高温。
为克服双偏心蝶阀这一矛盾，又对蝶阀进行了第三次偏心。
其结构特征为在双偏心的阀杆轴心位置偏心的同时，使蝶板密封面的圆锥型轴线偏斜于本体圆柱轴线。
也就是说，经过第三次偏心后，蝶板的密封断面不再是真圆，而是椭圆，其密封面形状也因此而不对称，一边倾斜于本体中心线，另一边则平行于本体中心线。
这第三次偏心的最大特点就是从根本上改变了密封构造，不再是位置密封，而是扭力密封。
即不是依靠阀座的弹性变形，而是完全依靠阀座的接触面压来达到密封效果，因此一举解决了金属阀座零泄漏这一难题，并因接触面压与介质压力是成正比的，耐高压高温也迎刃而解。
三偏心蝶阀结构概述2、三偏心蝶阀结构概述由于在双偏心的基础上，将阀座中心线与蝶板密封面中心线形成一个角度为α的偏置，当三偏心密封蝶阀处于完全开启状态时，蝶板密封面会完全脱离阀座密封面，由于α角偏置的形成会使长、短半径的蝶板变化，蝶板密封面转动轨迹的切线与阀座密封面形成两个夹角。
因为这两个夹角的存在，蝶阀开启时，蝶板密封面会在开启的瞬间立即脱离阀座密封面;在关闭时，只有在关闭的瞬间，蝶板的密封面才会接触并压紧阀座密封面，从而彻底消除了蝶板启闭时蝶板密封副两密封面之间的机械磨损和擦伤。
而在蝶阀关闭时，其密封副两密封面之间的密封比压可以由外加于蝶板转轴的驱动转矩产生，不仅消除了常规蝶阀中弹性阀座弹性材料的老化、冷流、弹性失效等原因造成的密封副两密封面之间的密封比降低和消失，而且可以过对外加驱动转矩的改变实现对其密封比压的任意调整，从而使三偏心密封蝶阀的密封性能和使用寿命得到大大的提高。
3、三偏心各个参数的分析3.1、结构分析三偏心蝶阀的径向偏心a、动密封副厚度b、静密封副厚度c、密封面椭圆长轴d、轴向偏心e、偏心角α和锥顶角β等7个参数可以确定三偏心蝶阀的密封副结构。
d是由阀门的公称通径DN确定，e是由阀门的蝶板厚度和阀轴直径决定的，b和c是由阀门的设计压力及密封面材料、密封面密封比压决定的，a、α和β的选择则决定了三偏心蝶阀关闭时是否干涉及关闭后密封面密封比压是否均匀，密封是否可靠。
图1 三偏心蝶阀3.2 、三偏心蝶阀的干涉分析3.2.1、三偏心蝶阀的运动干涉条件三偏心蝶阀的蝶板是在圆锥体上斜截得到的一定厚度的椭圆形截面实体，如图2所示。
3个偏心的第一偏心是指阀座密封面或蝶板厚度方向的等分线与阀杆中心相对偏心(长度H);第二偏心是指阀杆中心与阀门通道中心的相对偏心(长度E);第三偏心是指圆锥形密封面的中心线与阀门通道中心线的相对偏心(角度γ)。
直线AB表示阀座密封面上某点m在某个平面处的切线方向;υ代表蝶板在该点的速度方向;速度方向和切线AB的夹角为θ，θ逆时针方向为正，顺时方向针为负。
文中称θ为启闭性能指示角。
图2 三偏心蝶阀密封结构蝶板逆时针方向转动，蝶板开启。
当速度方向υ位于切线AB方向的下方时，密封副不发生干涉，θ≥0；当速度方向位于切线AB方向的上方时，密封副发生干涉，θ<0。
由此可知，当θ<0时，密封副运动存在干涉。
因此，在设计过程中，确定合理的三个偏心量，保证θ≥0，从而解决干涉问题。
3.2.2、运动干涉分析为了计算启闭性能指示角并判断三偏心蝶阀的干涉情况，建立三偏心蝶阀启闭性能指示角的角度刨切计算模型。
先将密封面沿着阀体通道中心线的垂直方向等分为n份，得到n+1个相互平行的椭圆形平面(S平面)，如图3所示。
图3 密封面的角度刨切建立椭圆方程：式中 H0———圆锥顶点到蝶板密封面的中性面之间的距离，mm；α———圆锥半角，°；γ———偏心角，°然后以O点为圆心，将每个椭圆平面按等角度平分为n等份进行等角度刨切，从而得到椭圆曲线和直线OA的交点m，计算m点的启闭性能指示角。
其中直线OA的方程为：联立式(1)、(2)，解得x、y：当φ=90°，x=0时：输入已知设计参数D1、T、E、H、α、γ，即可确定m点的坐标(xi，y，z)。
其中D1代表蝶板密封面中径的长轴，T为蝶板密封面的宽度。
建立蝶板运动关系，计算m点的启闭性能指示角。
如图4所示，O1为阀杆旋转中心，v为m点绕O1旋转运动时的速度方向，θ是运动方向与m点切线的夹角，即该点的启闭性能指示角。
图4 运动关系由图4中的几何关系可得：式中 y01，z01———阀杆中心的坐标根据式(7)～(9)可求出m点的启闭性能指示角，并判断其干涉情况。
即θ≥0当时，密封副不发生干涉;θ<0时，密封副发生干涉。
用牛顿二次切分法求出精确的干涉范围，精度可以通过设定变量的值来确定。
3.2.3、蝶板的最佳偏心计算(1)蝶板的锥顶角2α的计算蝶板的锥顶角大小与所选密封材料的摩擦系数fm有关，为了使阀门在关闭位置时实现自锁，根据机械原理知：tg2α≤fm (10)可以根据密封材料的摩擦系数fm计算出蝶板的锥顶角2α，然后结合实际情况选择合理的角度。
(2)蝶板偏心角的计算由图2的几何关系得：γ=α-η (11)式中α———摩擦角，°，tgα=fm；η———圆锥母线与阀门流道中心线的夹角，°结合式(10)、(11)可得： 0<γ≤α/2 (12)(3)轴向偏心H的范围：式中d———阀杆的直径，mm；t———阀座密封面的厚度，mm(4)径向偏心的计算当θ≥0时，密封副不发生干涉，结合式(7)～(9)得到：式中e———密封面中径所在圆与圆锥轴线的交点和与阀体轴线的交点间距离，只要给定α、γ、H，按照式(14)，结合密封面上任意点的坐标，就可以计算出每一点的最小径向偏心。
提取所有点中最小径向偏心中的最大值，该最大值就是密封面不发生干涉的最小径向偏心值。
无论参数如何选取，在阀门全关状态下蝶板与阀体的密封副都是完全贴合的。
开启阀门如果不发生干涉，则过关阀门密封副必将全面干涉。
开启阀门如果有干涉产生，则过关阀门密封副将部分干涉、部分脱离。
此时的参数选择不可用。
3.3 、数据分析以DN300超低温蝶阀为例，分析各个参数选择的方法。
DN300超低温蝶阀是设计应用于空分行业，需在-196℃深冷工况下长期工作。
此设计中d为290mm，e为35mm，b 为8mm、c为20mm。
通过Solidworks软件可以确定a、α和β的取值范围(表1)。
表1 参数a、α、β取值范围在参数a、α、β的取值范围内，单一变换某一参数过关阀门0.3°，计算密封副的干涉量。
以变换参数为横坐标，干涉量为纵坐标绘制出参数与干涉量变化趋势图(图5)。
(a)径向偏心 (b)偏心角 (c)锥顶角图5 参数与干涉量关系从径向偏心、偏心角、锥顶角与干涉量的关系可以看出，在不干涉的参数取值范围内，径向偏心、偏心角和锥顶角与干涉量呈正线性关系三偏心参数及锥顶角的选取，决定了阀门开启时是否干涉，关闭时密封面密封比压是否均匀，及其密封的可靠性。