技术创新-沈阳恒屹实业有限公司

三偏心蝶阀
全金属结构零泄漏阀门

一、配备了先进的研究开发，检验设备
1. 主要检验设备：
 三座标测量仪 1200*2400*1000，精度1.9μm
 光谱
 冲击试验机
 超声波探伤

2. 主要研究开发软件和设备：有限元强度及流体分析软件；产品数据管理。3D打印机，高性能工作站。

二、产品规格范围

1. 设计标准：ISO5752, API609，ASMEB16.34
2. 尺寸，温度和压力：
 DN200-DN600;
 温度-46℃～425℃;
 压力:class150-class600
3. 密封副：全金属密封

三、 RKS三偏心结构原理

 第一偏心：阀杆中心线与密封面中心线距离（轴向偏心）

 第二偏心：阀杆中心线偏离管路及阀门中心线（径向偏心）

 第三偏心：阀座为锥形的一部分，锥中心线与流道中心线成角度（角偏心）

三偏心结构使得关闭瞬间，密封面瞬间同时接触。在接密封副完全接触前无摩擦。密封原理为为：“金属接触密封；扭矩密封”。

四、 RKS三偏心结构特点：

1. 弹性不锈钢密封圈

利用了一个安装在阀板上的弹性不锈钢密封圈实现零泄漏，阀关紧时，密封圈可以径向压缩和圆周适应。弹性金属密封圈被压盖压在阀板上，可在压盖和缠绕垫之间有微量滑动，密封圈以这样自适应的方式提高了与密封副间密封比压的均匀性。

2. 优化压盖螺栓预紧力

通常安装时，密封圈压盖螺栓按给定力矩预紧，以保证密封圈侧面与阀板间的密封垫片得到相对均匀的密封比压。但在阀门关闭的工作状态下，此处密封比压会产生很大变化。过大夹紧力会限制密封圈的自适应，所以RKS蝶阀对不同位置螺栓预紧力进行了优化。目标是工作状态下密封圈与阀板间密封垫片密封比压均匀足够。

3. 采用等离子粉末堆焊硬质合金在阀体内腔，形成阀座，为完全冶金结合。STELLITE®合金为标配，可根据工况按客户要求定制堆焊材料。炉内预热和去应力，保证工艺稳定

4. 采用等离子自动堆焊专机，堆焊工装可保证堆焊面时刻保持水平，焊枪运动与阀体转动相位形成联动，并保证焊枪在空间焊道轨迹上的匀速。

5. 通径几何中心与法兰中心（管路中心线）偏移，在加工阀体斜锥时，刀具让开阀体内壁的情况下，间隙A＝B，使通径最大。

6. 实体密封圈加工卸荷槽，降低密封圈边缘接触应力峰值，延长寿命，槽的设计由有限元软件计算优化。

7. 阀杆与阀板联接采用渐开线花键，和常规的销钉，键相比，传递同样扭矩时的应力小，结构紧凑，受力均匀，便于拆卸。轴向可以窜动，可以应对温度变化

8. 阀颈部与法兰铸成一体，增强刚性，提高反向密封能力。

9. 大规格阀板为增加流通能力采用镂空结构。

10. 配RKS气动头具备可调限力矩配置。

正向时阀具备自密封的趋势，使关闭扭矩远小于气动执行器打开扭矩，用开启扭矩大小正向关闭时，会使密封副接触应力过剩，造成不必要的磨损。

11. 防火设计，防吹出阀杆

12. 低泄漏阀杆密封

 中部成形填料环预压缩处理，配合上下较软的编织石墨绳。
 填料处阀杆粗糙度小于Ra0.4，喷耐高温干性润滑剂。
 可根据客户需要按TA-Luft标准设计并检测。

五、关于加工制造及设计优化

1. 密封圈可互换。

 采用高精度的密封副加工及测量手段，按可互换加工，取消了影响换性的合镗等配作工艺。
 阀板上金属密封圈材料比阀体堆焊表面略软，密封圈如磨损或被介质中硬质颗粒损伤后可更换。

2. 密封圈形式

 RKS三偏心蝶阀密封圈默认为双相不锈钢材料的实体密封圈，也可根据用户要求配多片式。下图为多片式和实体式密封圈接触应力示意。

 当采用多片式时，片间石墨材料厚度仅为0.2mm，不是被用来挤出到主密封面上参与密封。它只起到片间密封及改善片间摩擦系数的作用，因而外侧被“吹掉”时，并不影响密封效果。

3. 有限元优化

 RKS三偏心蝶阀运用了有限元手段进行设计，包括接触应力计算，关闭开启力矩，位移及变形，流体等方面，考虑各种工况和加载次序。

4. 无自锁设计

 开启力矩与关闭力矩无关。（也可根据客户须要采用自锁式设计，须配液控驱动装置，双向扭矩可调节，以使反向密封更加可靠。

附录：

关于反向密封的检测标准：

 按照GB13927要求做双向试验（标记流向的，按流向做压力试验）
 按照API598对于有优选方向阀门，非优选方向应按降低的压差额定值（API609B类）
 由于阀门受到腐蚀，和温度等制约，材料使用受到限制，因而压差可降低一等级，这符合API标准，不符合国标。
 阀门试验是先关闭阀门，再加介质压力；而实际工况可能是先有流量，再去关断。对于一个有摩擦的非线性系统，加载次序与最终受力状态相关。第一种情况安全系数大，更易关闭。所以不能认为反向压力试验合格，实际工况就能截流关断。
 有进口阀门采用FCI 70-2 标准检验达到class VI（Ｃ型试验），且是双向零泄漏，不代表B型试验可通过。
 A型试验　3.5 bar和最大工作压差中的小者
 B型试验　最大工作压力
 Ｃ型试验　3.5 bar 气体
 通常对class600以上的阀要求反向密封，将不经济，或牺牲正向性能，不建议采用。

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