之前介紹SY42AX煤礦水管路減壓閥應用案例，現(xiàn)在介紹電動法蘭式蝶閥設計選型蝶閥是給水排水管路系統(tǒng)中的一個重要裝置隨著工業(yè)技術的進步，對蝶閥的結(jié)構(gòu)及性能提出了不同的要求。因此，在設計及選用時應根據(jù)工況條件，對其類型、材料和連接形式等做出合理的選擇。由于電動蝶閥是由蝶閥和電動裝置組合而成，所以當?shù)y確定后如何正確選擇電動裝置是關系到實際使用中是否能夠滿足工程需要的重要因素。在選擇電動裝置時不但應考慮前述的工作環(huán)境、電氣控制和一般技術性能，而且對電動裝置的綜合技術性能亦應進行全面的考慮。
1、閥桿直徑的允許值
升降桿閥門選擇電動裝置應注意其允許通過的閥桿直徑值，閥桿直徑必須小于該值。另外，對于多回轉(zhuǎn)電動裝置，在選用時還應提出對閥桿罩高度的要求（與閥門痛徑有關）。旋轉(zhuǎn)桿閥門可不配帶閥桿罩。
2、閥門與電動裝置的連接
閥門與電動裝置的連接型式與尺寸應符合國家標準：GB/T12222-1989多回轉(zhuǎn)閥門驅(qū)動裝置的連接，GB/T12223-1989部分回轉(zhuǎn)閥門驅(qū)動裝置的連接。
3、電動蝶閥的電動裝置的輸出轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速
輸出轉(zhuǎn)矩值是電動裝置的重要技術參數(shù)之一，也是使用中需要選擇的重要參數(shù)。如果在組配電動閥門時選用的電動裝置輸出轉(zhuǎn)矩過大或不足都是不可取的。因為一般情況，電動裝置生產(chǎn)廠在產(chǎn)品出廠時均需進行輸出轉(zhuǎn)矩值的測試與調(diào)整，是相對比較準確的。如果選用過大的輸出轉(zhuǎn)矩余量，將會使電動閥門具有很大的潛在危險性，一旦發(fā)生控制保護失靈情況將很容易造成閥門損壞（閥桿彎曲、閥體破裂）現(xiàn)象，極易造成管道系統(tǒng)事故。所以輸出轉(zhuǎn)矩余量選擇過大是不可取的。如果在實際工作中打不開閥門也是屬于選擇不合理。
關于對電動裝置輸出轉(zhuǎn)速的確定，在閥門對其啟閉時間沒有嚴格要求時，應盡量選用較慢的速度。
因為不必要的較快速度，在相同轉(zhuǎn)矩要求下將會增大電機功率，這樣不但浪費能源，提高工程造價，而且也會使電動裝置體積增大造成多方面浪費。
目前國內(nèi)自行開發(fā)研制的電動裝置，在每個機座號中設計配用的電動機規(guī)格數(shù)量不多（一般為2-3個規(guī)格），以及主體傳動中齒輪副和蝸輪副的速比范圍變化有限，所以每個機座號的轉(zhuǎn)矩分檔和轉(zhuǎn)速分檔都不多。
4、電動裝置的大推力允許值
如果閥門軸向力由電動裝置承擔（即閥桿螺母在電動裝置中），其推力值不允許超過電動裝置的允許值。
5、閥桿螺母的大轉(zhuǎn)圈數(shù)
在選用多回轉(zhuǎn)閥門電動裝置時必須說明閥門工作時閥桿螺母的大轉(zhuǎn)圈數(shù)，這樣可以正確選配電動裝置中位置指示機構(gòu)的有關齒輪速比，以使位置指示有足夠的精度滿足閥門工作過程中對閥門開、關程度的觀察，否則易造成錯覺，影響正常工作。
上海申弘閥門有限公司主營閥門有：蒸汽減壓閥,減壓閥(氣體減壓閥,可調(diào)式減壓閥目前，部分回轉(zhuǎn)閥門電動裝置均有機械限位，以防止無法判斷閥瓣位置，這類閥門與電動裝置間的連接螺孔和鍵槽位置的對應關系要求嚴格。

　　2 電動法蘭式蝶閥設計選型設計
　　2.1 結(jié)構(gòu)
　　蝶閥的關閉件（蝶板）在介質(zhì)中間，設計時應考慮其對流阻的影響。
　　關于大口徑蝶閥蝶板的結(jié)構(gòu)，AWWA C504（美國給水工程協(xié)會標準）規(guī)定，蝶板不應有橫向筋，其厚度不得大于閥桿直徑的 2.25 倍。
　　蝶板的迎水面和出水面應呈流線型。
　　內(nèi)部螺釘不能凸出在蝶板外面，以免增加迎水面積。
　　2.2 橡膠密封圈
　　有時橡膠蝶閥使用壽命較短，這與橡膠質(zhì)量及密封面寬度有關。橡膠密封蝶閥的密封圈應選用的橡膠材料制造，在壓制成型時應遵守工藝規(guī)程，不能任意提高硫化溫度，縮短時間，否則容易造成密封圈老化和開裂。與橡膠密封圈配合的金屬密封面應有足夠的寬度，否則橡膠密封圈不易嵌入。另外，閥體及蝶板的形位公差、對稱度、精度、光潔度、密封圈的壓彈量等也影響橡膠密封圈的使用壽命。

　　2.3 剛度
　　剛度是蝶閥設計中的重要問題，它與蝶板、閥軸及連接等因素有關。
　?。?）閥軸尺寸 AWWA C504 中規(guī)定了閥軸尺寸。閥軸尺寸達不到要求，可能出現(xiàn)剛度不夠，反向密封泄漏，開啟力矩大等現(xiàn)象。軸的剛度與 1/EI 有關，也就是說要提高剛度減小變形問題應該從提高 EI 著手。E 是彈性模量，一般鋼材差別不大，選用好的材料對剛度影響不大。I 是慣性矩，與軸的截面尺寸有關。閥軸的尺寸一般按彎扭合成計算，它不僅與扭矩有關，而且主要與彎矩有關，尤其大口徑蝶閥彎矩比扭矩大得多。
　?。?）軸孔配合 AWWA C504的舊版本中規(guī)定，蝶閥軸是一根直通的整軸。1980 版本以后，提出可以做成兩段短軸。AWWA C504及 GB12238 規(guī)定，軸與孔的嵌入長度應為 1.5d。日本蝶閥軸向尺寸中閥體內(nèi)邊緣與蝶板支承端之間的間隙（C 值）給出規(guī)定，一般與口徑大小有關，在 25~45mm 之間，也就是盡量減小軸支承間的距離（C 值），從而減小軸的彎矩和變形。
　　（3）蝶板結(jié)構(gòu) 蝶板結(jié)構(gòu)形式與剛度有直接關系，因此除平板形外多做成鍋形或桁架形?？傊菫榱嗽龃髷嗝娴膽T性矩，以提高剛度。
　?。?）閥體結(jié)構(gòu) 大口徑蝶閥閥體設計中也存在剛度問題。一般有圈筋和橫筋，實際上橫筋只是增加穩(wěn)定性，不宜太多，主要是圈筋。如果能加∩形筋則對剛度更有利，但存在工藝性差的問題。
　　2.4 自潤滑軸承
　　蝶板上所受介質(zhì)壓力大部或全部（反向）是通過軸傳遞到軸承上去的，因此軸承起到非常重要的作用。國外蝶閥有的轉(zhuǎn)動很輕巧，小口徑閥門一個手指都能轉(zhuǎn)動，而國產(chǎn)蝶閥有的轉(zhuǎn)動卻很沉重，這除了與同軸度、對稱度、加工精度、光潔度和填料的質(zhì)量有關之外，很重要的一個因素就是軸套材料的潤滑性。AWWA C504 標準提出，閥體中安裝的軸套或軸承應屬于自潤滑材料，軸套存在減磨潤滑問題，不允許銹蝕。沒有軸套，即使閥軸是不銹鋼，閥體也有銹蝕及膠合粘著問題。采用軸套還可以增加剛性。
　　2.5 軸與蝶板的連接
　　小口徑蝶閥的軸與蝶板采用鍵或花鍵連接為宜，也可以采用多邊形軸連接或銷釘連接，大口徑蝶閥的軸與蝶板多采用鍵或錐銷等連接。目前軸與蝶板采用銷連接的比較多。在惡劣的工況條件下連接銷有損壞現(xiàn)象，這主要是由于制造的原因，其中吻合精度不好，銷子尺寸選擇不合適，銷子硬度不夠或采用材料不合適等應引起注意。大型蝶閥的軸與蝶板可采用特殊的方法進行連接。
　　2.6 結(jié)構(gòu)長度
　　蝶閥的結(jié)構(gòu)長度向短系列發(fā)展，但這樣的做法要慎重。因為結(jié)構(gòu)長度太短對強度有影響。標準對法蘭蝶閥短系列結(jié)構(gòu)長度做出了規(guī)定，但是壓力較高的閥門結(jié)構(gòu)長度不宜改短，否則會出問題，尤其是鑄鐵等脆性材料。

　　3 電動法蘭式蝶閥設計選型選用
　　3.1 類型
　　蝶閥有單偏心、斜板式、中線型、雙偏心和三偏心等不同結(jié)構(gòu)。介質(zhì)壓力通過蝶板作用在閥軸及軸承上，因此在高壓小口徑流阻很大時，其軸徑和蝶板厚度都相應增加，如果采用閘閥和球閥或截止閥，從密封及流阻等方面分析比采用蝶閥合適。
　　近幾年來，在水系統(tǒng)中軟密封閘閥的出現(xiàn)改善了閘閥容易沉淀泥沙的缺點，其流阻比較小，可以在線維修，用于中小口徑非常合適，因此逐漸得到了應用。本產(chǎn)品總結(jié)了許多電動執(zhí)行器的各種不足，進行改進后，推出的產(chǎn)品。其中許多關鍵部件均采用德國或日本進口件，結(jié)構(gòu)緊湊，質(zhì)量可靠，性能*。

電動法蘭式蝶閥設計選型主要特性有：
1.外殼—由于使用了鋁合金，重量輕。并且內(nèi)外表面經(jīng)陽極氧化處理，外表面經(jīng)聚酯粉末涂層，耐腐蝕性強。
2.電機—采用SPG鼠籠式電機，輸出扭距大，并且內(nèi)置熱保護開關，進行溫度控制，可防止損壞電機。
3.受動結(jié)構(gòu)—不通電時，扳動離合器手柄可進行手動操作。通電時，離合器自動復位。
4.干燥器—用來控制溫度，防止執(zhí)行器內(nèi)部水分凝結(jié)，保持內(nèi)部電器元件的干燥。
5. 位置指示器—指示器安裝在中心軸上，可以觀察閥門位置。并有指示燈（SLU）可供選擇。
6.限位開關—由凸輪機構(gòu)來控制，簡單的調(diào)整機構(gòu)能并方便地設定位置。
7.扭距開關（除HQ-008外）—可提供過載保護，防止損壞電機。（出廠前以設定好，請用戶不要隨便更改設置）。
8.自鎖—有自鎖功能，防止反轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動部分穩(wěn)定可靠。
9.安裝—底部安裝尺寸符合ISO5211標準，驅(qū)動軸套可拆下根據(jù)需要進行加工，適應性強?？梢源怪卑惭b，也可以水平安裝。
10.接線端子—線路布置緊湊合理，接線端子直徑為2.5mm，壓力大，聯(lián)接牢固。

　　3.2 密封副
　　金屬密封蝶閥的主要優(yōu)點是密封可靠、壽命長、耐高溫，不易損壞和撕裂，承壓能力高。因此近些年來應用較多，尤其用于工程系統(tǒng)的關鍵部位。橡膠軟密封蝶閥如果設計制造優(yōu)良可以得到很好的密封，而且大口徑容易做到在線換圈。但是橡膠存在老化問題，只能用于溫度不高的工況條件下，因此廣泛應用在自來水及供水系統(tǒng)。
　　國外金屬密封蝶閥也用于火電廠的泵站、凝汽器、抽汽系統(tǒng)及換熱系統(tǒng)，核電站還用于壓力殼隔離、噴淋系統(tǒng)及鹽水等，石油精練系統(tǒng)中的儲油隔離、蒸汽供給閥、脫硫系統(tǒng)和尾氣處理、熱裂解及催化單元中。還有石油化工廠、深冷、漿液和造紙等系統(tǒng)。
　　對于中溫中壓工況選用金屬密封蝶閥較好。對于要求閥門可靠性高，壽命長，不宜更換的地方，也應該選用金屬密封蝶閥。
　　對用于常溫水的閥門，如果不是要求很高，不更換或更換不方便的地方，則宜采用軟密封結(jié)構(gòu)的蝶閥。如果橡膠質(zhì)量能夠保證，水用大口徑蝶閥仍應以橡膠閥座蝶閥為主。

　　4 電動法蘭式蝶閥設計選型結(jié)語
　　新工藝及新材料的不斷出現(xiàn)，將提高蝶閥的結(jié)構(gòu)性能，擴大蝶閥的使用范圍，并對蝶閥的設計和選用提出更新的要求。與本文相關的論文：自力式煤氣調(diào)壓閥組?