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【摘 要】阐述了金属密闭蝶阀的结构特点。论述了阀体、蝶板等密封件加工工艺，提高阀门的密封性。
【关键词】金属密闭蝶阀；结构特点；加工工艺；双向密封
一、概述
金属密闭蝶阀与其它阀门相比，结构长度短，质量轻，密封性好，操作扭矩小，启闭快，使用寿命长。由于金属密闭蝶阀蝶板的密封面为斜锥面，一般仅能实现单向承压密封，在强度范围内，压力越高密封越好，但反向承压能力较差。经过分析，改进了零部件加工工艺及配合公差，使金属密闭蝶阀达到双向密封零泄露。
二、阀体加工
金属密闭蝶阀蝶板的阀杆孔与阀体的阀杆孔加工一般在镗床上合镗完成。大口径阀门的阀体通过阀体定位板使阀体通道中心与工作台中心重合，小口径阀门的阀体则通过阀体定位板与回转盘中心重合，镗完一端孔后，再调头镗另一端。也有小口径阀体采用在车床上加工的方法，但也需要调头加工，而中心定位都需要通过工装来保证。由于各工装之间存在配合间隙，若工装和工作台的间隙与工装和阀体通道的间隙累计达到0.2mm，则阀体旋转180°后误差将达到0.4mm，这样阀杆孔加工后，其同轴度很难保证，通常需要加大阀杆孔尺寸。轴承与阀体阀杆孔间隙越大，反向打压时，蝶板密封面与阀体密封面越容易分离，反向承压就越低。
阀体上斜胎，精车锥面，仍按点找正。此工序一定排在蝶板，压板外锥车完以后。因为密封圈精车时要用成品压板压活，并且车完阀体以后，刀架、斜胎不允许动，马上要车密封圈，这样来保证阀体与圈的角度完全一致。阀体的小头仍然在高处。
将车密封圈压板（胎）与平胎组装，密封圈（胎上密封圈的止口）中心向低处偏移，装上密封圈，压板，压好，装上销子。将平胎再与斜胎相连，装好。按点找正，车锥面。测量位置在找正点处，图上锥面轴向小端（在偏心线上）尺寸不应与图纸尺寸误差超过0.5mm。
为了减小同轴度误差，改进了加工工艺。在工装和阀体安装到位后，在主轴上放置百分表，通过转动主轴校正阀体通道沿主轴中心线对称，镗完一端孔，工作台旋转180°后再用百分表校正通道镗另一端孔。
金属密闭蝶阀利用扭矩切断阀门，故阀座处有极佳的密封性能，故有人称为零泄露阀。介质中带有的固体颗粒或赃物对金属密闭蝶阀的切断性能无明显影响，因为阀门接近关闭时，介质流速很高，使赃物无法在阀座处积聚。
为了达到蝶板反向承压时密封，蝶板组件密封面与阀体密封面之间必须有足够的预紧力。所以蝶板与阀体合镗阀杆孔时蝶板阀杆孔中心比阀体阀杆孔中心高，通过驱动装置提供扭矩，阀杆对蝶板施压，组件密封面产生弹性变形实现反向密封。蝶板阀杆孔中心抬高尺寸的大小对阀门的密封影响很大，尺寸小了，反向承压小；尺寸大了，可能出现反向扭矩太大或无法关闭。蝶板中心抬高尺寸可根据制造过程中对阀杆孔加工精度的控制，总结出各个规格合适的蝶板阀杆孔中心与阀体阀杆中心的高度差值，来满足必须的预紧力。按改进后的工艺加工，反向水密封压力能达到1.0MPa以上。提高了金属密闭蝶阀的密封性，实现了双向零泄露。
三、蝶板加工
在额定压力工作状态下，当蝶板关闭时，阀体的密封圈一侧的承压方向部分受载。此时的约束不考虑水锤的影响，在阀体的密封圈 承压一侧加载载荷。
将密封圈，压板按标出的大小头方向装在蝶板上。密封圈划线的面与压板紧贴。三个件中线对正，密封圈与压板配打销孔，一般销孔直径Φ10左右，两个销孔深度是密封圈厚度的一半。压板与蝶板配打螺孔。销孔的位置在距密封圈内孔10mm处（单边，轴向）。
金属密闭蝶阀蝶板密封面一般采用组合式密封环，将压板与蝶板组装一起上平胎。注意组装二件的内六方螺栓位置在平胎的大孔位置，隔一螺孔上一螺栓。如果平胎有偏心，则蝶板的大小头中心线与平胎两心连线吻合，两条中心线的位置是轴向位置。平胎的轴向位置与斜胎的轴向位置相冲并且蝶板的大头在高处。将各胎各件联接牢固上车。刀架搬角度，找正针的方向与刀架方向一致后找正。车外锥面。测量位置在找正点处。为了防止干涉一般实际加工尺寸略小于图纸尺寸5mm。
加工密封面时先将蝶板、密封组件和压环组装在一起，在斜模上把密封面加工到尺寸。尽量让加工密封组件的回转中心与加工阀体阀座的回转中心相同 。
阀门关闭时蝶板由于偏心的缘故往前推，蝶板与阀座在关闭过程中不产生摩擦，蝶板直接压在阀座上，这样就保证了阀门的使用寿命；另外，由于这种阀门的密封圈具有一定的弹性，而且弹性圈内的凸台与弹性圈之间有少量的间隙，可使弹性圈稍有位移。阀门关闭，受关闭力的作用，弹性体密封圈能自动移至受力最均衡的位置；再加上弹性圈的少量变形，使阀座处的密封圈均匀受力，达到最佳密封状态。
根据分析，对加工工艺作了调整，加工时，参照图纸尺寸对蝶板、密封组件和压环组件密封面预留0.8～1mm加工余量。将留有加工余量的密封组件取下并拆开，碟板与压环组装后按图纸尺寸加工。再将密封组件与蝶板组件组合，精车密封组件至规格尺寸。工艺改进后密封压力试验合格率得到大幅度提高。
四、密封圈
粗平板圈面，将密封圈毛坯点焊在板圈上，平一面，车内孔成。
磨开焊点，翻面。重新点焊上平另一面。外圆粗车为最小包容尺寸+5mm，目的是防止装夹变形。
去掉密封圈，车蝶板各平面，台阶，注意装密封圈的台阶高度要保持与图纸一致。最大外元粗车到最小包容尺寸+5mm。蝶板背面车一宽度为20～30测量环面。（口径越大越宽）
蝶板，密封圈分别划中心线，锥面找正点，蝶板划在背面，密封圈划在不光滑的一面（DN500以下的密封圈不用划线）标出大小头。如果产品图上没有最小包容尺寸，可向设计人员要该尺寸。对于DN小于500的阀门密封圈，直接夹在蝶板与压板之间垫上石棉垫（2mm）在平胎上车外锥面。测量位置锥面大端轴向尺寸在偏心线上。仍然要在蝶板、压板外锥面加工完后加工。
金属密闭蝶阀是一种金属对金属密封的阀门，在密封面处无四氟乙烯、橡胶或其他非金属材料，因此可保证阀门耐磨，长时间工作不变形，也不会由于阀座变形而导致阀门泄露。金属密闭蝶阀在阀门启闭过程中蝶板与阀座即脱开，它们之间无摩擦。故金属密闭蝶阀有极长的使用寿命，不易泄漏。
五、压板
粗精车平面，内孔，外圆，车成最小包容尺寸+5mm。
劃中心线，各孔线，销孔线，标出大小头。
钻各孔，将各孔钻成大于图纸1～2mm。
由于弹性金属密闭蝶阀密封面易冲刷、磨损，影响密封性，进而影响阀门的使用寿命，造成资源浪费。针对这一情况，我经过研究分析，开发设计了锥面密封金属密闭蝶阀，该阀门将密封面改为锥面，这样不仅解决了上述问题，还避免了在管路系统中因温度过高而使密封圈胀死。并且该阀具有越关越紧的功能，它利用介质力进行自密封，从而减小了装置功率，节省了成本。锥面密封金属密闭蝶阀在使用中达到了零泄漏，避免了因泄漏而造成的事故发生。我还针对锥面密封蝶阀的结构特点和加工工艺，设计了一套完整的工装。工装的研制，提高了加工精度，保证了阀门的生产质量，减轻了劳动强度，减少了工时。现在锥面密封金属密闭蝶阀已成为我厂成熟产品。
六、结语
金属密闭蝶阀密封组件加工工艺改进后，解决了阀门的密封泄露和反向密封能力差的问题，提高了阀门的使用性能。锥面密封金属密闭蝶阀在使用中达到了零泄漏，避免了因泄漏而造成的事故发生。
参考文献：
[1] 杨源泉. 阀门设计手册〔M〕. 北京： 机械工业出版社，1992.
[2] 王先逵. 机械加工工艺手册 [M]. 北京：机械工业出版社，2006
[3] 陆培文. 阀门制造工艺入门与精通 [M]. 北京：机械工业出版社，2010
作者简介：
张文杰（1982- ）男，汉族，河北省石家庄市，长期从事阀门设计加工工作。
【关键词】金属密闭蝶阀；结构特点；加工工艺；双向密封
一、概述
金属密闭蝶阀与其它阀门相比，结构长度短，质量轻，密封性好，操作扭矩小，启闭快，使用寿命长。由于金属密闭蝶阀蝶板的密封面为斜锥面，一般仅能实现单向承压密封，在强度范围内，压力越高密封越好，但反向承压能力较差。经过分析，改进了零部件加工工艺及配合公差，使金属密闭蝶阀达到双向密封零泄露。
二、阀体加工
金属密闭蝶阀蝶板的阀杆孔与阀体的阀杆孔加工一般在镗床上合镗完成。大口径阀门的阀体通过阀体定位板使阀体通道中心与工作台中心重合，小口径阀门的阀体则通过阀体定位板与回转盘中心重合，镗完一端孔后，再调头镗另一端。也有小口径阀体采用在车床上加工的方法，但也需要调头加工，而中心定位都需要通过工装来保证。由于各工装之间存在配合间隙，若工装和工作台的间隙与工装和阀体通道的间隙累计达到0.2mm，则阀体旋转180°后误差将达到0.4mm，这样阀杆孔加工后，其同轴度很难保证，通常需要加大阀杆孔尺寸。轴承与阀体阀杆孔间隙越大，反向打压时，蝶板密封面与阀体密封面越容易分离，反向承压就越低。
阀体上斜胎，精车锥面，仍按点找正。此工序一定排在蝶板，压板外锥车完以后。因为密封圈精车时要用成品压板压活，并且车完阀体以后，刀架、斜胎不允许动，马上要车密封圈，这样来保证阀体与圈的角度完全一致。阀体的小头仍然在高处。
将车密封圈压板（胎）与平胎组装，密封圈（胎上密封圈的止口）中心向低处偏移，装上密封圈，压板，压好，装上销子。将平胎再与斜胎相连，装好。按点找正，车锥面。测量位置在找正点处，图上锥面轴向小端（在偏心线上）尺寸不应与图纸尺寸误差超过0.5mm。
为了减小同轴度误差，改进了加工工艺。在工装和阀体安装到位后，在主轴上放置百分表，通过转动主轴校正阀体通道沿主轴中心线对称，镗完一端孔，工作台旋转180°后再用百分表校正通道镗另一端孔。
金属密闭蝶阀利用扭矩切断阀门，故阀座处有极佳的密封性能，故有人称为零泄露阀。介质中带有的固体颗粒或赃物对金属密闭蝶阀的切断性能无明显影响，因为阀门接近关闭时，介质流速很高，使赃物无法在阀座处积聚。
为了达到蝶板反向承压时密封，蝶板组件密封面与阀体密封面之间必须有足够的预紧力。所以蝶板与阀体合镗阀杆孔时蝶板阀杆孔中心比阀体阀杆孔中心高，通过驱动装置提供扭矩，阀杆对蝶板施压，组件密封面产生弹性变形实现反向密封。蝶板阀杆孔中心抬高尺寸的大小对阀门的密封影响很大，尺寸小了，反向承压小；尺寸大了，可能出现反向扭矩太大或无法关闭。蝶板中心抬高尺寸可根据制造过程中对阀杆孔加工精度的控制，总结出各个规格合适的蝶板阀杆孔中心与阀体阀杆中心的高度差值，来满足必须的预紧力。按改进后的工艺加工，反向水密封压力能达到1.0MPa以上。提高了金属密闭蝶阀的密封性，实现了双向零泄露。
三、蝶板加工
在额定压力工作状态下，当蝶板关闭时，阀体的密封圈一侧的承压方向部分受载。此时的约束不考虑水锤的影响，在阀体的密封圈 承压一侧加载载荷。
将密封圈，压板按标出的大小头方向装在蝶板上。密封圈划线的面与压板紧贴。三个件中线对正，密封圈与压板配打销孔，一般销孔直径Φ10左右，两个销孔深度是密封圈厚度的一半。压板与蝶板配打螺孔。销孔的位置在距密封圈内孔10mm处（单边，轴向）。
金属密闭蝶阀蝶板密封面一般采用组合式密封环，将压板与蝶板组装一起上平胎。注意组装二件的内六方螺栓位置在平胎的大孔位置，隔一螺孔上一螺栓。如果平胎有偏心，则蝶板的大小头中心线与平胎两心连线吻合，两条中心线的位置是轴向位置。平胎的轴向位置与斜胎的轴向位置相冲并且蝶板的大头在高处。将各胎各件联接牢固上车。刀架搬角度，找正针的方向与刀架方向一致后找正。车外锥面。测量位置在找正点处。为了防止干涉一般实际加工尺寸略小于图纸尺寸5mm。
加工密封面时先将蝶板、密封组件和压环组装在一起，在斜模上把密封面加工到尺寸。尽量让加工密封组件的回转中心与加工阀体阀座的回转中心相同 。
阀门关闭时蝶板由于偏心的缘故往前推，蝶板与阀座在关闭过程中不产生摩擦，蝶板直接压在阀座上，这样就保证了阀门的使用寿命；另外，由于这种阀门的密封圈具有一定的弹性，而且弹性圈内的凸台与弹性圈之间有少量的间隙，可使弹性圈稍有位移。阀门关闭，受关闭力的作用，弹性体密封圈能自动移至受力最均衡的位置；再加上弹性圈的少量变形，使阀座处的密封圈均匀受力，达到最佳密封状态。
根据分析，对加工工艺作了调整，加工时，参照图纸尺寸对蝶板、密封组件和压环组件密封面预留0.8～1mm加工余量。将留有加工余量的密封组件取下并拆开，碟板与压环组装后按图纸尺寸加工。再将密封组件与蝶板组件组合，精车密封组件至规格尺寸。工艺改进后密封压力试验合格率得到大幅度提高。
四、密封圈
粗平板圈面，将密封圈毛坯点焊在板圈上，平一面，车内孔成。
磨开焊点，翻面。重新点焊上平另一面。外圆粗车为最小包容尺寸+5mm，目的是防止装夹变形。
去掉密封圈，车蝶板各平面，台阶，注意装密封圈的台阶高度要保持与图纸一致。最大外元粗车到最小包容尺寸+5mm。蝶板背面车一宽度为20～30测量环面。（口径越大越宽）
蝶板，密封圈分别划中心线，锥面找正点，蝶板划在背面，密封圈划在不光滑的一面（DN500以下的密封圈不用划线）标出大小头。如果产品图上没有最小包容尺寸，可向设计人员要该尺寸。对于DN小于500的阀门密封圈，直接夹在蝶板与压板之间垫上石棉垫（2mm）在平胎上车外锥面。测量位置锥面大端轴向尺寸在偏心线上。仍然要在蝶板、压板外锥面加工完后加工。
金属密闭蝶阀是一种金属对金属密封的阀门，在密封面处无四氟乙烯、橡胶或其他非金属材料，因此可保证阀门耐磨，长时间工作不变形，也不会由于阀座变形而导致阀门泄露。金属密闭蝶阀在阀门启闭过程中蝶板与阀座即脱开，它们之间无摩擦。故金属密闭蝶阀有极长的使用寿命，不易泄漏。
五、压板
粗精车平面，内孔，外圆，车成最小包容尺寸+5mm。
劃中心线，各孔线，销孔线，标出大小头。
钻各孔，将各孔钻成大于图纸1～2mm。
由于弹性金属密闭蝶阀密封面易冲刷、磨损，影响密封性，进而影响阀门的使用寿命，造成资源浪费。针对这一情况，我经过研究分析，开发设计了锥面密封金属密闭蝶阀，该阀门将密封面改为锥面，这样不仅解决了上述问题，还避免了在管路系统中因温度过高而使密封圈胀死。并且该阀具有越关越紧的功能，它利用介质力进行自密封，从而减小了装置功率，节省了成本。锥面密封金属密闭蝶阀在使用中达到了零泄漏，避免了因泄漏而造成的事故发生。我还针对锥面密封蝶阀的结构特点和加工工艺，设计了一套完整的工装。工装的研制，提高了加工精度，保证了阀门的生产质量，减轻了劳动强度，减少了工时。现在锥面密封金属密闭蝶阀已成为我厂成熟产品。
六、结语
金属密闭蝶阀密封组件加工工艺改进后，解决了阀门的密封泄露和反向密封能力差的问题，提高了阀门的使用性能。锥面密封金属密闭蝶阀在使用中达到了零泄漏，避免了因泄漏而造成的事故发生。
参考文献：
[1] 杨源泉. 阀门设计手册〔M〕. 北京： 机械工业出版社，1992.
[2] 王先逵. 机械加工工艺手册 [M]. 北京：机械工业出版社，2006
[3] 陆培文. 阀门制造工艺入门与精通 [M]. 北京：机械工业出版社，2010
作者简介：
张文杰（1982- ）男，汉族，河北省石家庄市，长期从事阀门设计加工工作。