1 概述
三偏心硬密封蝶閥近幾年發(fā)展很快，其密封圈從早期的多層結構發(fā)展到密封效果更好，使用壽命更長的整體式金屬結構。
2 結構特點
圖1 整體密封圈結構的三偏心硬密封蝶閥
圖2 多層密封圈
三偏心蝶閥（圖1）密封圈一般采用多層結構（圖2，帶夾層或不帶夾層），其單層厚度僅2~3mm，從而具備了一定的彈性，但這種結構也存在缺陷。①多層之間不易實現(xiàn)緊密貼合。②由于硬密封蝶閥需要較大的力矩才能實現(xiàn)氣泡級密封，而單層厚度較薄，雖然容易實現(xiàn)密封，但層與層之間容易發(fā)生翹曲。③雖然采用的是多層結構，但真正起密封作用的只有其中一層。因此，針對一些要求苛刻的工況，采用了整體密封圈結構。雖然整體密封圈在一定程度上降低了彈性，但提升了閥門的使用壽命，在循環(huán)動作上千次的情況下仍能保持較好的密封性能。
3 受力分析
從密封圈的受力分析（圖3）可以看出，無論是多層密封圈，還是整體密封圈都存在密封圈周邊受力不均和變形不均的問題，從而影響密封性。因為密封圈周邊相對支承邊伸出的長度不同（類似于懸臂長度不相等），即X1≠X2。另外，閥桿軸線徑向偏心B的影響，在閥桿力矩的作用下，密封圈周邊的密封力和產(chǎn)生的應力不等，有高壓力區(qū)和低壓力區(qū)，導致密封圈周邊的變形不一致。這種沿周邊不一致的變形，影響了閥門的密封效果。為了使低壓力區(qū)域產(chǎn)生足夠的密封比壓，需要更大的力矩才能使閥門密封，但是加大力矩會導致高壓力區(qū)域的比壓超過密封面許用比壓，導致閥門的密封性能逐步下降。
圖3 密封圈受力不均
