三偏心蝶阀检修技术方案知识

我园区6台原产于德国XX品牌的三偏心蝶阀（DN300的4台，DN200的2台），在维修过程中发现，阀体（阀座）与阀芯密封环的角度（原不良维修单位检修重大缺陷）存在问题，且阀芯密封环上有众多的凹坑，无法在短时间内彻底解决阀门内漏的故障问题，经我方与维修技术人员的共同探讨，制定了此6台三偏心蝶阀的改造解决方案。

此6台三偏心蝶阀为德国XX生产。公称通径分别为300和200、压力等级均为ANSI600,工况温度-60到260℃，阀门拆检，主要存在以下几方面问题。

1.阀芯密封环损伤严重。

2.阀体（阀座）与阀芯密封环的角度存在问题（需重新设计加工）。

一、 三偏心蝶阀原理概述

三偏心金属硬密封蝶阀的密封面是斜锥面，阀座密封面与蝶板组合件密封圈的接触为面接触，其工作原理是靠驱动装置扭力直接带动蝶板组合件，使蝶板组合件密封圈与阀体密封圈充分接触后产生弹性变形而密封。蝶板组合件密封圈材料为复合的不锈钢板与石棉板（石墨）夹层组合件或整体金属密封环结构，阀体密封圈与蝶板组合件密封环的设计、加工精度直接决定蝶阀密封性能。

三偏心密封原理

阀芯密封环设计原理

对于三偏心蝶阀的重要部件的维修补焊加工前要进行初步测量，重新设计偏心角度，设计加工工装（工装已有）和机械加工工艺。

一、  测量方法：

1.钳工在万能分度（或工作平台）上找正阀体进口或出口端面和内径（阀瓣找正外径和端面）找出轴向与径向的中心线并划线引深。

2.以径向方向测量角度，分别测出两斜角。（其中一个是最大斜角、一个是最小斜角）测出两斜角度数相加、除以2得出的角度就是组合工装卡具要组合的斜度。

3.测出两斜角度数相减、除以2得出的角度就是要加工的工件小拖板转动的角度（即工件要加工的角度）

4.偏心距的测量：从阀瓣中取出蝶阀主轴，安装在阀体孔中。以阀体出口孔为基圆、测量阀体基圆到轴的径向方向的距离、测量另一端基圆到轴径向的距离，测量出的尺寸相减除2得出的数值为偏心距。

二、重新设计偏心角度：

根据测量完的偏心距及数据，作为参考重新设计偏心角度。

四、整体加工工艺

从三偏心金属硬密封蝶阀的结构特点分析，蝶板组合件密封环为全不锈钢板密封环，阀体密封面堆焊司太莱合金（硬质合金），硬度很高，在HRC40以上，进刀量很难控制，不易一次加工成型，而且加工面的粗糙度要求很高。为保证加工要求，工艺过程为。

1.阀体和阀芯密封环粗加工。

2.阀体密封面堆焊4mm厚司太莱合金。

3.保温12h、热处理消除热应力。

4.使用专用工装粗车阀体密封面和阀芯密封环的密封面。

5.使用专用工装精车阀体密封面和阀芯密封环的密封面。

5.使用研磨磨头阀体密封面和阀芯密封环的密封面。

7.进行强度试验—密封试验。

四、三偏心蝶阀工装示意图

  蝶板组合件密封圈与阀体密封圈密封面（加工面）均为斜锥面。阀体密封面的锥体中心线与空间垂线夹角为一夹角，蝶板组合件密封圈的锥体中心线与空间垂线夹角为另一夹角，为此设计有专业的三偏心加工工装，如下图。

五、阀体密封面加工

    阀体部分起密封作用的是阀座，粗车后在阀体上焊接4mm厚司太莱合金，在立车上将焊接好的阀体装夹在加工工装上，将立车刀杆旋转一夹角，根据重新设计图纸要求，找正后沿圆锥母线方向走刀，车至到设计的尺寸。最后在立车刀架上装磨头，对阀体密封圈进行磨削处理，使其达到图纸设计粗糙度要求（0.2）。

六、阀芯密封环加工

蝶板组合件起密封作用的零件是阀芯密封环，密封圈为斜锥结构，其锥顶角为测量的角度，厚度测量的厚度，一般由5层石棉板（石墨）及4层不锈钢板复合而成，本次采用密封环为全金属密封环（特点是加工时能防止密封圈夹层中的不锈钢板及石棉板翘曲变形，可靠性高，单加工精度要求高）根据其结构特点，对蝶板阀芯密封环采用以下加工方法：

本次采用的阀芯密封环结构图

1.先在立车上分别把蝶板和压环上的各止口加工到图纸要求尺寸，外圆不加工。

2.压环、全金属密封环和蝶板按图纸装配，将蝶板组合件工装用螺栓紧固在阀体工装上，然后再将蝶板组合件装夹其上。立车刀杆旋转一夹角、车压环、密封圈和蝶板至磨削尺寸。

3.工装不动，将压环、全金属密封环、蝶板重新按要求组装，然后在立车刀架上装磨头，对密封圈进行磨削处理，使其达到图纸设计粗糙度要求（0.2）。

    方案总结，重新设计偏心角度，采用此技术方法加工（或补焊后）阀体密封面（阀座）与阀芯密封环，能够很好的保证密封面的几何精度，其强度试验及密封试验均能达了设计要求。加工后泄漏等级可以达到ANSI Ⅵ级密封，建议对DN300的4台蝶阀备存2件阀芯密封环，对DN20的2台蝶阀备存1件阀芯密封环。

截至目前，此6台阀门运行良好，满足工艺生产需求。