一种高参数三偏心蝶阀结构的设计与研究
三偏心蝶阀结构分析
三偏心蝶阀结构分析中国泵业网三偏心蝶阀以密封可靠，动作灵活，使用寿命长著称。
它是结构最先进的一种蝶阀，具有优异的密封性能，可用于高温、高压环境，满足了电站、石油、化工、冶金等行业对管件的苛刻要求，正得到越来越广泛的应用。
1前言三偏心蝶阀以密封可靠，动作灵活，使用寿命长著称。
它是结构最先进的一种蝶阀，具有优异的密封性能，可用于高温、高压环境，满足了电站、石油、化工、冶金等行业对管件的苛刻要求，正得到越来越广泛的应用。
本文介绍一种在简化三偏心蝶阀设计的同时，优化三偏心蝶阀的回转中心位置的快速优化设计方法。
2三偏心蝶阀结构三偏心蝶阀的结构如图1所示，它的3个偏心量分别为a，b，。
其中a为轴向偏心，表示蝶板的旋转中心与蝶阀密封截面之间的轴向距离；b为径向偏心，表示蝶板的旋转中心与阀体中心线之间的径向距离；为角偏心，表示阀座旋转中心线与阀体中心线之间的角度。
由于存在角偏心，三偏心蝶阀的蝶板密封面形状为椭圆，不同于一般蝶阀的圆形密封面，它将蝶板和阀座之间的密封形式由线密封优化为面密封，使得蝶阀密封性能更优。
另外，由于3个偏心的存在，三偏心蝶阀为偏置板式结构，蝶板形状不对称。
图1三偏心蝶阀结构示意3优化设计传统的三偏心蝶阀回转中心的设计，需要大量的公式计算来确定3个偏心量，设计完成还需要根据三维***建模的干涉分析进行修改，工程量大，耗时长，延长了设计周期和设计成本。
现在通过Solidworks 二维作图介绍一种全新的，简单易懂，方便操作，优化效果好具有实用性的设计方法。
3.1方法原理如图2所示，B点和D点是蝶板关闭时蝶板密封表面上首先进入阀体密封面的两点，只有使B点的运动轨迹在CB线以上，D点的运动轨迹在DA线以下，蝶板绕回转中心旋转时才不会发生干涉。
过B 点和D点分别作BE垂直于BC，DF垂直于AD，DF、BE相交于M 点，为了使得蝶板两侧不发生干涉，回转中心就要在区域DME内。
其中M点是是极限位置，在这个位置，只是两侧的两个极限点不干涉，而其他位置仍然会发生干涉的，要想完全避免干涉，就要把旋转中心沿着刚才说的角平分线向上侧移动（由于无论偏向DF还是BE 都会使得一侧的干涉危险加大，所以在角平分线上是最佳选择）。
三偏心蝶阀设计方案
三偏心蝶阀设计方案1.背景介绍三偏心蝶阀是一种新型的蝶阀形式，相较于普通的蝶阀具有更好的密封性能和耐用性。
在一些特殊的工况下，如高温、高压或腐蚀介质，传统的蝶阀无法满足要求，而三偏心蝶阀则成为了更好的选择。
下面将介绍三偏心蝶阀的设计方案。
2.原理介绍三偏心蝶阀的原理是通过偏心轴设计，使阀门关闭时不会造成阀瓣与密封面的摩擦，从而减少磨损，提高密封性能。
同时，三偏心蝶阀的阀座采用金属与金属之间的密封，能够在高温、高压和腐蚀介质下保持稳定的密封性能。
另外，三偏心蝶阀的阀体和阀瓣采用不锈钢材质，具有良好的耐腐蚀性能。
3.设计方案（1）材质选择：阀体和阀瓣采用不锈钢材质，具有良好的耐腐蚀性能，并且能够满足高温和高压的要求。
阀座采用特殊的金属材质，能够在高温和腐蚀介质下实现良好的密封性能。
（2）结构设计：三偏心蝶阀的结构相对复杂，需要考虑到阀体、阀瓣、阀轴、阀座等多个部件的结构设计。
阀体和阀瓣的设计应满足流体的流通要求，并具有良好的强度和刚度。
阀轴的设计需要考虑阀瓣的倾斜角度，以实现阀门的正常关闭和开启。
阀座的设计需要满足金属与金属之间的密封性能，并且能够抵抗高温和腐蚀介质的侵蚀。
（3）密封设计：三偏心蝶阀的密封性能是其最大的特点之一，需要在设计中充分考虑。
阀瓣与阀座之间的密封面采用特殊的形状设计，能够在阀门关闭时实现良好的密封效果。
同时，在阀门开启时，偏心轴的设计能够使阀瓣距离密封面远离，减少了阀瓣与密封面的摩擦，从而提高了阀门的使用寿命和密封性能。
（4）动力传递设计：为了实现阀门的开启和关闭，需要考虑动力传递的设计。
通常情况下，三偏心蝶阀采用电动或气动的方式实现开闭动作。
设计中需要充分考虑传动装置的选择，以及阀体和传动装置之间的连接方式。
4.应用案例三偏心蝶阀广泛应用于石油、化工、电力、冶金等行业，特别适用于高温、高压和腐蚀介质的控制系统。
例如，在炼油厂的蒸馏塔上，三偏心蝶阀可以用于控制汽油和柴油的流量，确保系统的正常运行。
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。
角度可调式三偏心蝶阀结构设计及优化分析
角度可调式三偏心蝶阀结构设计及优化分析3. 惠州力量知识产权代理有限公司摘要：蝶阀是管道中的重要元件，在石油输送控制系统中有非常重要的作用。
本项目研发的“面向石油化工企业的角度可调式三偏心蝶阀”，通过对结构进行改进、优化、工装设计等方面进行研究，将促进惠州市石化工行业工装技术的发展。
对角度进行调整，使阀体锥形密封面与密封座密封面保持紧密配合，延长使用寿命，同时能保证阀体的角度、偏心距离很好地满足工的艺需要，通过优化三偏心蝶阀阀体的加工工序，提升了阀体的加工精度，从而提高产品的质量，提高生产效率，满足了市场的需求。
关键词：角度可调式；三偏心蝶阀；结构设计；优化分析0引言蝶阀是一种简单结构的调节阀，通常用于低压管道介质的开关控制的蝶阀，是指关闭件为圆盘，围绕阀轴旋转来实现开关的一种阀。
随着技术，对蝶阀的要求也提升，传统的中线蝶阀的阀板始终和阀座处于挤压、刮擦状态、阻距在、磨损快，为解决挤压问题，对原有结构进行优化，设计了单偏心蝶阀，从而使它的阀杆轴心偏离了蝶板中心，回转轴心从而使不再是蝶板上下端，解决了过度挤压。
1 三偏心蝶阀的结构蝶阀要满足耐高温的要求，就要使用硬密封材料，但是泄漏量较大；如果要达到零泄漏、就用使用软密封材料，而软材料是不耐高温的。
为了能解决这一问题，在之前双偏心的基础上，又进行了第三次偏心。
经过第三次偏心后，密封断面由真圆变成椭圆，密封面形状也变得不对称，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，形成扭力密封，不再是位置密封，不再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，从而达到金属阀座零泄。
由于接触面压力与介质压力是成正比关系，耐高压高温也解决了。
[3]2 三偏心蝶阀的设计分析三偏心蝶阀的阀体在三个方向都存在偏心量，导致其阀体密封面的加工困难重重，为降低加工难度，保证密封面的契合度，在加工时采用特殊的工装辅助完成。
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。
三偏心硬密封蝶阀设计原理
三偏心硬密封蝶阀设计原理哎呀，说起咱们日常生活中那些“默默无闻”的小东西，它们可都是大能手！比如说，那个经常在我们厨房里忙碌的煤气灶，它可是个“火眼金睛”，能精准控制火力，让美食在锅里跳舞。
再比如，那个默默守护我们安全的消防栓，它就像个“忠诚卫士”，时刻准备着保护我们的生命财产安全。
今天，我要给大家介绍一种“隐形英雄”——三偏心硬密封蝶阀。
别看它平时不显山不露水，一旦遇到紧急情况，它就能变身成为我们的“救星”。
咱们得说说这个“三偏心”是怎么来的。
简单来说，就是阀门的三个密封面都有一定的偏心度，这样设计的好处是可以减少摩擦，降低磨损，延长阀门的使用寿命。
想象一下，如果阀门的密封面都是正对着，那得多“费力”啊！而有了偏心设计，就像是给阀门穿上了一双“防滑鞋”，让它在各种复杂环境中都能稳稳当当。
再说说这个“硬密封”，这可是咱们阀门界的“铁汉柔情”。
硬密封蝶阀采用硬质材料制造，密封性能超强，即使面对高温、高压、强腐蚀等恶劣工况，也能稳如泰山。
想象一下，要是阀门像豆腐一样一碰就碎，那还怎么保证管道的安全呢？而硬密封蝶阀就像是经过严格训练的战士，无论多么严峻的环境，都能坚守岗位，保护我们的“生命线”。
再来说说这个“蝶阀”，这可是阀门家族中的“颜值担当”。
别看它外表平平，内里却是大有玄机。
蝶阀的结构紧凑，体积小巧，安装方便，而且操作灵活，可以根据需要轻松调整开度。
想象一下，要是阀门像只大笨熊一样，怎么也搬不动，那还怎么发挥它的“威力”呢？而蝶阀就像是一只轻盈的蝴蝶，能在狭窄的空间里翩翩起舞，为我们节省宝贵的空间资源。
这个三偏心硬密封蝶阀在实际应用中又是如何发挥作用的呢？想象一下，当某个地方发生泄漏或者需要紧急切断时，这个“隐形英雄”就会迅速启动，通过精确的调节和强大的密封性能，迅速堵住漏洞，防止更大的损失。
由于它的结构简单、操作方便，即使是没有专业知识的人也能轻松应对。
三偏心硬密封蝶阀就像是我们生活中的“万能钥匙”，无论是家庭用水、工业排放还是消防系统，都能发挥出它独特的作用。
三偏心蝶阀的结构特点及相关设计分析
三偏心蝶阀的结构特点及相关设计分析作者：龚忠华来源：《科学之友》2010年第14期摘要:三偏心结构蝶阀是蝶阀发展、演化过程中最新的—种,三偏心蝶阀具有诸多优点,因而应用广泛。
文章在分析三偏心蝶阀结构基础上,重点对三偏心金属密封蝶阀的主要技术特征进行分析,还利用商业软件对三偏心蝶阀的流体动力特性进行分析,得到相关有用结论。
关键词:三偏心蝶阀;结构特点;结构优化;数值模拟中图分类号:TH134 文献标识码:A 文章编号:1000-8136(2010)21-0029-021引言三偏心蝶阀作为一种直角旋转阀,具有优良的关断特性:频繁操作条件下,长周期的循环使用寿命和良好的双向服务功能。
作为经济各领域中成套设备的关键产品,大直径、高温、高压三偏心金属硬密封蝶阀是国家重点攻关新产品,本文主要就三偏心蝶阀的结构相关问题进行探讨。
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压降低和消失,而且可以通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。
由于三偏心金属密封蝶阀具有诸多优点,近年来逐步应用于发电厂、钢铁厂、炼油厂、化工厂等,其流体介质包括蒸汽、水、油类和其他腐蚀介质等。
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。
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一种高参数三偏心蝶阀结构的设计与研究
在工业管道铺设当中，常常启闭的关键性位置一般选用三偏心硬密封蝶阀（或称为三偏心蝶阀）。
三偏心硬密封蝶阀有以下优点：
①密封性能好，提高了系统的可靠性；
②摩擦阻力小，开闭省力、灵活；
③三偏心硬密封蝶阀常用的有两种，一种是金属硬密封还有一种是金属多层次，后者比前者密封效果更好一些，同时技术难度也要更大一些，普通厂家生产的容易出现泄露，金属多层次是指由不锈钢薄板与石墨薄板相互交错层叠而成的多层密封圈，这种密封具有金属硬密封和弹性软密封的双重优点，解决了泄漏问题。
但目前高参数蝶阀还要从国外购买。
为改变这一现状，应该分析和研究产品的设计方法，进而结合实际走技术创新道路，提高供货效益。
一、结构分析
蝶阀的三偏心结构指的是蝶板的旋转轴心相对于调节阀通道的轴向和径向偏心，而圆锥形阀座的中心线与阀门的轴线成一定夹角为第3个偏心。
这种阀门的密封接触圆锥面，一般使用弹性密封圈。
密封面位于斜圆锥表面，阀座和密封圈的正截面均为椭圆，这正是其设计和制造的难点及关键。
蝶板从全开位置旋转90°时达到全关位置。
蝶板转动到位后应在密封在保持一定压力，否则发生泄漏，为此要选取合适的几何尺寸。
密封圈的位置应在a1与a b之间，否则将发生泄漏，或出现蝶板旋转90o后继续转动，使蝶阀打开。
因此，两个垂足距离与阀座和密封圈宽度的关系应符合E≤a1-a b式中E%密封圈宽，mm
二、静力计算
蝶板处于即将打开的临界状态时，其上的作用力有密封面圆周单位正压力N（方向垂直于表面）和摩擦力f n（方向表面并阻止蝶板转动）及介质对蝶板的压力f p（方向取决于介质流向）。
摩擦系数f与密封副材料、加工方法、表面光洁度和硬度、润滑状态及温度等因素有关，应通过实验和测试来确定其准确数值。
正流状态（介质流动方向与转动方向相同）时，沿阀门通道轴向的密封面压力平衡式为：
为计算方便，取蝶板半径R d代替椭圆的长短半轴A、B，其误差很小。
正流状态时，密封面的压力是介质压力对蝶板的作用产生的、其中下部压力最大。
逆流状时，需要外加力矩使蝶板压向阀座，密封圈与阀座之间的单位正压力N+应大，也证明，最先发生泄漏的部位是密封圈的下部。
正流状态下密封圆锥轴线倾角为（图2）、密封中心椭圆上一点对其坐标轴X、Y绕蝶板旋转轴心（阀杆中心）的力臂为
由密封中心椭圆上各力对轴心的力矩平衡得到当M d>M−时，如果没有附加力矩，蝶板将会在介质压力下自行打开。
即没有附加力矩阀门将关闭不严，出现泄漏。
三、j=0
当j=0时，阀座的内表面由斜圆锥变为正圆锥，阀座和密封圈的正截面为圆。
为就是二维偏心，二维偏心是三偏心的特殊情况，这个力矩数值是阀门开启临界状态的脉冲值。
蝶板开启后，两侧压减小，力矩值将下降。
正流状态下关闭阀门，理论上不需要外部施力，介质压力会使蝶板自动关闭。
但是需要有启动力矩，以克服惯性和摩擦。
转动过程还要施加适当的阻尼力矩，防止蝶板转动速度过快发生水击。
一般情况Mdz大于MZ−，开阀力矩为负值，为保证密封可靠，可采取重锤、气压和液压等办法获得附加力矩，但阀门结构较复杂。
四、设计实例
三偏心硬密封蝶阀的主要设计参数是密封圆锥锥角Q、圆锥轴线倾角j、径向编心距e、轴向偏心距c 和阀座宽度b。
以A0=100mm，e=2.5~7.5mm，c=30~40mm为例，说明这些参数的作用。
角度Q和j对正流状态的开阀力矩影响很大，而正圆锥（j=0）时力矩为最大。
j角越大，力矩越小。
图5是径向偏心对开阀力矩的影响，同样也是在正圆锥时力矩最大。
而增加偏心距有利于减小开阀力矩。
至于轴向偏心距的影响则要复杂些，按照几何关系，相对于不同的j和j角，有一个最小值。
从图6可以看出，这个参数可变动的范围很小。
五、结论
从几个主要参数的分析可看出，圆锥角Q与摩擦系数f密切相关。
圆锥轴线倾角j=0时开阀力矩比较大。
j角越大，开阀力矩越小，是蝶阀密封副三偏心设计的特点，一般取0&≤j≤Q，径向偏心距e过小对密封不利，过大又可能使蝶板与阀体发生干涉。
轴向偏心距c可调节量较小，这个参数还和结构有关，至少要考虑阀杆的开孔位置，同样也要考虑干涉问题。
阀座宽度b选择的合适，可以保证密封区位于阀座的中心。
e、c和b统筹考虑才能得到最佳值。
————石家庄超冶阀门有限公司。