1前言 
近几年来，现代工业发展，蝶阀使用已从低压供水扩展到温度高于538℃，低到-184℃介质，压力也从低到高，广泛用于空分、化工、冶金、污水处理等领域。口径越来越大，性能要求更高，使用寿命要求更长。当前，国内外生产蝶阀大多数为橡胶密封和塑料密封，容易磨损和老化，达不到设备连续运行周期。以空分为例，当今以深冷分离原理为主空分设备，其流程都采用分子筛预净化流程，工作压力为0.5～0.9mpa，介质温度变化范围10～200℃，其切换阀使用温差大，口径大，切换频繁，阀门橡胶密封圈容易磨损和老化，更换也比较困难。针对这些情况，开发研制了连杆增力式金属平面密封气动蝶阀系列。这种新型蝶阀已获国家实用型专利(专利号为：zl97224037.3)。 
2金属平面密封气动蝶阀特点 
(1)采用杠杆式启闭结构，使密封副间相对滑动很小，减小相对磨损。 
(2)执行机构采用连杆增力机构。这种机构蝶阀处于关闭状态时，驱动装置能输出最大扭矩，且具有自锁性能，工作安全可靠。 
(3)采用金属平面密封结构，具有很强耐腐蚀性和耐磨性，适用于高温环境，使用寿命长。 
(4)关键部件进行了优化设计，使总阀门启闭次数可以达到1×106次以上。 
(5)该阀控制系统采用非接触式电磁舌簧开关，不受环境条件限制，信号灵敏，准确性高，可以实现远程遥控，气动控制和自动控制，与设备配套时也可以实现无人操作。 
3结构及工作原理 
3.1杠杆式启闭结构 
杠杆式启闭结构。当蝶阀关闭时，主轴与杠杆用锥销紧固，绕o点按逆时针旋转，杠杆用带孔销带动蝶板ab，由压缩弹簧推动蝶板固定杠杆支点n上，随主轴杠杆转动而转动。当蝶板上端b与阀体密封面全部接触而达到密封。开启过程正好相反。启闭过程中，密封副间相对滑动很小，减小相对磨损。关闭状态为轴向压力密封，改变传统外力挤压密封。 
3.2连杆增力式执行机构 
连杆增力式执行机构，活塞气源压力作用下向右移动，活塞杆带动力臂于箱体内滑动，连杆牵动摇杆顺时针转动，输出扭矩。而连杆与摇杆长度(h)相同，均等于箱体槽心至输出中心距离。箱体槽壁承受侧向推力f，分力p牵动摇杆转动，力分析可知： 
p=q/cosαα=sin-1(1-sinβ) 
m扭=phcos(90-α-β)=qhsin(α+β)/cos(α+β) 
由上式可知，β角减小，α角增大，m扭值随之增加。当β=0°、α=90°时(蝶阀处于关闭状态)，驱动装置输出最大扭矩，而启闭过程中扭矩较小。此特性曲线上恰好包容了蝶阀操作扭矩曲线，满足蝶阀关闭或开启状态时所需密封力矩。 
3.3平面密封结构 
过去气动蝶阀密封副一般采用球面密封，密封压力是径向挤压作用力，其密封过盈量不能任意调整，密封性能取决于密封材料过盈量，，设计中选择密封材料及其过盈量就显十分重要。工作中，特别是分子筛预净化流程中，切换阀工作10～200℃范围内，采用橡胶密封圈时，橡胶线性膨胀系数很大，受温度变化影响大，过盈量很难准确确定。过盈量大，增大摩擦力，时常出现“啃边”和“翻舌”现象，使密封失效，过盈量小则出现泄漏。过盈量选择合理，而这种阀门切换频繁，一段时间运行后还会因磨损而失效。采用非橡胶密封材料，据目前资料所知，它们弹性变形很小，径向密封过盈很难控制，制造相当复杂，成本很高。同时对橡胶密封材料来说，温度不断变化，使橡胶密封圈因温度疲劳破坏而造成过早老化，大型空分设备配备大口径气动蝶阀，更换密封圈就十分困难。 
新型密封气动蝶阀则采用金属平面密封结构，阀瓣作为非易损件采用不锈钢堆焊硬质合金，阀座密封环采用铜基合金或不锈钢堆焊代钴合金，它们具有很强耐腐蚀和耐磨性，使用温度范围大，-40～300℃之间可以长期使用，，使用寿命比橡胶密封大多。 
阀板运动机构采用杠杆形式，当阀板关闭后，阀板与阀座成为平面接触密封，其后杠杆相当于凸轮机构，主轴继续旋转，那么阀板向前继续平移达到力平衡，有工作介质压力时，还能实现自密封，保证了密封可靠性。当整个密封面磨损后，还具有自动补偿密封磨损量特性，延长了使用寿命。 
该阀门采用合理结构，其使用性能比国内其它阀门好，已经能够取代国外同类产品。