杠桿式啟閉結(jié)構(gòu)
杠桿式啟閉結(jié)構(gòu)如圖1所示。當(dāng)?shù)y關(guān)閉時(shí)，主軸與杠桿用錐銷緊固，繞O點(diǎn)按逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，杠桿用帶孔銷帶動(dòng)蝶板AB，由壓縮彈簧推動(dòng)蝶板固定在杠桿的支點(diǎn)N上，隨主軸杠桿的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)?shù)迳隙薆與閥體密封面全部接觸而達(dá)到密封。開啟過(guò)程正好相反。在啟閉過(guò)程中，密封副間相對(duì)滑動(dòng)很小，減小相對(duì)磨損。在關(guān)閉狀態(tài)為軸向壓力密封，改變傳統(tǒng)的外力擠壓密封。
杠桿式啟閉結(jié)構(gòu)
連桿增力式執(zhí)行機(jī)構(gòu)
連桿增力式執(zhí)行機(jī)構(gòu)如圖2所示，活塞在氣源壓力的作用下向右移動(dòng)，活塞桿帶動(dòng)力臂于箱體內(nèi)滑動(dòng)，連桿牽動(dòng)搖桿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，輸出扭矩。而連桿與搖桿長(zhǎng)度（h）相同，均等于箱體槽心至輸出中心的距離。箱體槽壁承受側(cè)向推力F，分力P牽動(dòng)搖桿轉(zhuǎn)動(dòng)，根據(jù)力的分析可知：
P=Q/cosα α=sin-1（1-sinβ）
M扭=Phcos（90-α-β）=Qhsin（α+β）/cos（α+β）
連桿增力式執(zhí)行機(jī)構(gòu)圖2
由上式可知，β角減小，α角增大，M扭值隨之增加。當(dāng)β=0°、α=90°時(shí)（蝶閥處于關(guān)閉狀態(tài)），驅(qū)動(dòng)裝置輸出zui大扭矩，而在啟閉過(guò)程中的扭矩較小。此特性在曲線上恰好包容了蝶閥操作扭矩曲線，滿足蝶閥在關(guān)閉或開啟狀態(tài)時(shí)所需的密封力矩。
平面密封結(jié)構(gòu)
過(guò)去的氣動(dòng)蝶閥密封副一般采用球面密封，密封壓力是徑向擠壓作用力，其密封過(guò)盈量不能任意調(diào)整，密封性能取決于密封材料的過(guò)盈量，因此，設(shè)計(jì)中選擇密封材料及其過(guò)盈量就顯得十分重要。在工作中，特別是在分子篩預(yù)凈化流程中，切換閥工作在10～200℃范圍內(nèi)，采用橡膠密封圈時(shí)，橡膠的線性膨脹系數(shù)很大，受溫度變化影響大，過(guò)盈量很難準(zhǔn)確確定。如果過(guò)盈量大，不但增大摩擦力，而且時(shí)常出現(xiàn)“啃邊”和“翻舌”現(xiàn)象，使密封失效，過(guò)盈量小則出現(xiàn)泄漏。即使過(guò)盈量選擇合理，而這種閥門切換頻繁，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間運(yùn)行后還會(huì)因磨損而失效。假如采用非橡膠密封材料，據(jù)目前資料所知，它們的彈性變形很小，徑向密封過(guò)盈很難控制，制造相當(dāng)復(fù)雜，成本很高。同時(shí)對(duì)橡膠密封材料來(lái)說(shuō)，溫度的不斷變化，使橡膠密封圈因溫度疲勞破壞而造成過(guò)早老化，對(duì)于大型空分設(shè)備配備的大口徑氣動(dòng)蝶閥，更換密封圈就十分困難。
新型密封氣動(dòng)蝶閥則采用金屬平面密封結(jié)構(gòu)，閥瓣作為非易損件采用不銹鋼堆焊硬質(zhì)合金，閥座密封環(huán)采用銅基合金或不銹鋼堆焊代鈷合金，它們具有很強(qiáng)的耐腐蝕和耐磨性，使用溫度范圍大，在-40～300℃之間可以長(zhǎng)期使用，因此，使用壽命比橡膠密封大得多。
由于閥板的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)采用杠桿形式，當(dāng)閥板關(guān)閉后，閥板與閥座成為平面接觸密封，其后杠桿相當(dāng)于凸輪機(jī)構(gòu)，如果主軸繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，那么閥板向前繼續(xù)平移達(dá)到力的平衡，有工作介質(zhì)壓力時(shí)，還能實(shí)現(xiàn)自密封，保證了密封可靠性。當(dāng)整個(gè)密封面磨損后，還具有自動(dòng)補(bǔ)償密封磨損量的特性，從而延長(zhǎng)了使用壽命。
由于該閥門采用合理的結(jié)構(gòu)，其使用性能比國(guó)內(nèi)其它閥門好，已經(jīng)能夠取代國(guó)外同類產(chǎn)品。
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