密封蝶閥的密封副有金屬對金屬的硬密封，也有金屬對橡膠或塑料的軟密封。密封圈可以放在蝶板上，也可以放在閥體上。下面是幾個典型的密封蝶閥結(jié)構(gòu)。根據(jù)蝶板在閥中的放置位置，蝶閥又可做成中心對稱的（I型）、偏置（H型）的（單偏心、雙偏心和三偏心）或斜置（Z型）的（圖1）。

圖1 典型的蝶閥密封結(jié)構(gòu)

一、中線蝶閥

　　中線蝶閥（圖2）閥桿軸心線與蝶板中心平面在同一個平面內(nèi)并與閥體管道中心線垂直相交，且蝶板兩邊面積對于閥桿軸線對稱。中線蝶閥一般制成襯膠的形式，由于結(jié)構(gòu)簡單，中心對稱（I型）雙向密封效果一樣，并且流阻較小，開關(guān)力矩也小，因此在中、小型蝶閥上廣泛應(yīng)用。

圖2 中線蝶閥

1—閥體；2—密封圈；3—上閥桿；4—閥板；5—下閥桿

　　但軸頭由于經(jīng)常處于摩擦狀態(tài)，比其他部位磨損快，容易在此處泄漏，因此襯膠蝶閥中有時在軸頭襯有四氟薄膜以減少摩擦或增加彈簧以補(bǔ)償磨損等，見圖3。顯然，中線型如做成金屬對金屬，要密封有些困難，斜置板和偏置板蝶閥軸頭沒有磨擦，但它們的流阻和密封力矩都比中心對稱蝶板要大。

圖3 襯膠蝶閥

1—閥體；2—自潤滑軸承；3—密封圈；4，6—墊片； 5—碟簧；7—推力塊；8—氟橡膠O形圈（第3級密封）； 9—環(huán)狀層密封（第2級密封）；10—彈簧作用的機(jī)械密封（初級密封）；11—一體式帶桿蝶板（外包聚四氟乙烯）

二、單偏心蝶閥

　　單偏心蝶閥（圖4）閥軸偏離了蝶板中心平面產(chǎn)生了一次偏心h，從而蝶板靠閥軸的上下端不再成為回轉(zhuǎn)軸心，消除了上下軸端的摩擦磨損產(chǎn)生泄漏。密封效果更好，不過兩個方向密封效果不一致，一般正向（從閥軸流向密封面）易于密封，反向則由于沒有密封面的支承作用，易于泄漏。但采用橡膠軟密封，利用其彈性，可以很好地實現(xiàn)雙向密封。由于其密封接觸機(jī)理屬于“球在圓錐里”（ball in cone），因此蝶板在各開度下總有兩點不能脫離接觸，當(dāng)用于調(diào)節(jié)時，此兩點將比其他部位磨損更多一些，對密封將產(chǎn)生不利影響。如果做成金屬硬密封，兩個正錐配合，在轉(zhuǎn)動蝶板時，密封面將產(chǎn)生干涉，開關(guān)有困難。

圖4 單偏心蝶閥

1—密封圈；2—閥體；3—閥桿；4—蝶板

三、雙偏心蝶閥

　　雙偏心蝶閥（圖5），為了改善單偏心的情況，將閥軸偏移一個距離e，使軸心與密封點的連線和密封面成鈍角（大于90°），這樣，密封時便不產(chǎn)生干涉，而且越關(guān)越緊，產(chǎn)生更大的密封面壓緊力。雙偏心的特點是當(dāng)閥門開啟時蝶板密封面能迅速與閥座脫離，接觸刮擦作用大幅度降低，同時可以做成金屬密封閥。

圖5 雙偏心蝶閥

1—閥桿；2—蝶板；3—閥體；4—密封圈

　　雙偏心蝶閥可以設(shè)計成橡膠、聚四氟和金屬硬密封的形式。例如C形、O形或U形屬密封環(huán)等形式。如果要制成錐面對錐面金屬硬密封而不至于產(chǎn)生干涉，有時二次偏心要做得很大，造成需要很大的偏心力矩，以致開閥力矩過大，為減少偏心距，又推出三偏心蝶閥。

四、三偏心蝶閥

　　三偏心蝶閥（圖6）是將正錐角旋轉(zhuǎn)一個角度，改為斜錐角，這樣偏心e可以減小，開啟力矩也隨之減小。當(dāng)然這只是直觀地理解，實際軸心應(yīng)設(shè)置在什么地方還是應(yīng)該采用三維做運(yùn)動分析，判斷密封副是否會產(chǎn)生干涉。值得指出的是三偏心蝶閥的密封圈不但可以設(shè)計成多層次式，也可以做成像Neles那樣的U形或O形圈，有些時候甚至可以采用橡膠、四氟等非金屬材料，但是采用非金屬彈性密封材料，是否有必要做成三偏心值得商榷（雙偏心即可）。

圖6 三偏心蝶閥

五、特殊結(jié)構(gòu)的蝶閥

　　1、蝶板能取出的蝶閥（圖7）密封圈分前后兩套。當(dāng)常用的一套損壞時可以在不卸下整個閥門的情況下更換損壞的密封圈。

圖7 蝶板能取出的蝶閥

　　2、四通蝶閥（圖8）有四個通道，可以用來改變介質(zhì)的流向，常用于電廠凝汽器冷卻水的反沖洗中。

圖8 四通蝶閥

　　3、雙閥瓣蝶閥，如圖9所示，蝶閥蝶板上有雙道密封圈，具有進(jìn)口和出口密封的良好性能。中腔可通水，以加強(qiáng)密封性，可用于介質(zhì)為水和氣體的場合，特別適用作真空閥。該閥在日本SHOWA公司有制造，應(yīng)用在上海石洞口電廠。但在系統(tǒng)的設(shè)計上，應(yīng)防止開閥時水倒流到汽輪機(jī)中對葉片造成危害。

圖9 雙閥瓣蝶閥

　　4、三通金屬密封蝶閥（圖10）：用來改變介質(zhì)流向。

圖10 三通金屬密封蝶閥

　　5、液控蝶閥（液壓緩閉止回蝶閥），見圖11，用液壓系統(tǒng)將閥門開啟（同時將裝在臂上的重錘升起），有時設(shè)有電磁閥將液壓油放回油箱，在重錘的作用下，將閥門關(guān)閉，由于該閥借助于液壓缸或控制閥門的方法，使蝶閥分階段關(guān)閉，從而達(dá)到減少水錘的作用。此種閥門根據(jù)采用信號來源不同還可以作為防止管道破斷的閥門。

圖11 液控蝶閥

　　圖12是普通型液控蝶閥外形圖，它由閥體下部（閥體、蝶板、閥桿等）、驅(qū)動機(jī)構(gòu)（連桿體、重錘、前后平板、擺動液壓缸、高壓軟管）以及液壓油箱等組成。這種蝶閥派生出多種類型。

圖12 普通型液控蝶閥

　　a.普通型（保位型）。圖13為普通型（保位型）典型原理圖，電動泵與手動泵出口都有止回閥。當(dāng)電動泵開啟時，液壓油直接進(jìn)入液壓缸使閥門開啟，到達(dá)全開位置時，位置行程開關(guān)將泵停止。當(dāng)接到關(guān)閥指令時，電磁閥打開通路，閥門按液壓缸預(yù)調(diào)的程序快關(guān)或慢關(guān)。這種液壓系統(tǒng)比較簡單，但要求液壓閥及活塞缸必須是零泄漏，否則保位行程開關(guān)將離位，油泵開啟運(yùn)轉(zhuǎn)。

圖13 普通型（保位型）原理

　　b.保壓型。圖14為保壓型原理圖，其是在普通型原理上，在電磁（泄壓）閥前增加一個小型蓄能器，以遲緩由于泄漏使重錘掉錘現(xiàn)象。

圖14 保壓型原理

　　c.鎖定型。鎖定型（圖15）是在普通型的基礎(chǔ)上加一個插銷。當(dāng)開啟以后，用插銷將蝶板鎖定在開啟位置，在接到開閥指令時，蓄能器將插銷拔開，在重錘作用下將閥門關(guān)閉。蓄能器（無重錘）全液壓型（圖16）開關(guān)都依靠蓄能器的油壓。

圖15 鎖定型原理

圖16 蓄能型原理

　　d.電動開啟、液壓阻尼關(guān)閉的閥門。它一般是在閥桿的一端安裝一個電動裝置，而通過電磁離合器帶動閥桿、蝶板開啟，使另一端的液壓阻尼缸的重錘同時開啟。當(dāng)需要關(guān)閉時發(fā)出信號，電磁離合器斷開，在重錘的作用下閥門按液壓缸阻尼程序關(guān)閉。

　　6、快關(guān)或快開蝶閥，與一般蝶閥沒有原則上的區(qū)別，主要是要考慮高速的慣性及緩沖。此外，由于快關(guān)閥是一個關(guān)鍵閥門，要求可靠性很高，不能由于卡住而關(guān)不下來，因此一般要有微小的游動動作。

　　7、兩步動作的蝶閥的基本動作是蝶板先旋轉(zhuǎn)90°然后移動壓向密封面。由于動作復(fù)雜，應(yīng)用比較少。美國在20世紀(jì)70～80年代，曾經(jīng)制造過齒輪齒條的兩步動作蝶閥（圖17），公稱尺寸為DN900，應(yīng)用在美國海軍。我國在20世紀(jì)60～70年代從英國引進(jìn)過凸輪式的兩步動作蝶閥應(yīng)用在云南三聚磷酸鈉廠。大亞灣核電站DN750安全殼隔離閥也是兩步動作的（AMRI）。21世紀(jì)初也有單位仿ORBIT球閥的原理制造兩步動作的蝶閥。

圖17 兩步動作的蝶閥

　　8、連桿機(jī)構(gòu)蝶閥，可以說是兩步動作蝶閥的延伸，密封面為平面，故易于得到較好的密封效果。但在壓力較高時，需要開啟力矩較大，因此這種蝶閥多用于真空系統(tǒng)和低壓氣體系統(tǒng)，或作高溫閥。在西歐有很多公司提出過多種四連桿機(jī)構(gòu)蝶閥（圖18～圖20）。

圖18 四連桿機(jī)構(gòu)蝶閥（一）

圖19 四連桿機(jī)構(gòu)蝶閥（二）

圖20 四連桿機(jī)構(gòu)蝶閥（三）

　　9、高溫和低溫蝶閥（圖21、圖22）都有一個保溫問題。此外，為使溫度不傳至填料處，把蝶閥制成長頸結(jié)構(gòu)。在高溫蝶閥的長頸部位上可有散熱片，而低溫蝶閥則設(shè)有保冷板，以減少冷損。顯然高溫和低溫閥對材料都有嚴(yán)格要求。

圖21 高溫蝶閥

圖22 低溫蝶閥

　　10、核電站用蝶閥，由于結(jié)構(gòu)緊湊、簡單、重量輕、開關(guān)迅速、流量系數(shù)高等特點，在核電站有廣泛應(yīng)用，在工藝系統(tǒng)、循環(huán)水系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)等都應(yīng)用頗多。

　　a.在安全殼內(nèi)的工藝系數(shù)多采用襯膠蝶閥：小于或等于DN600，小于或等于PN16，t≤80℃。

　　b.循環(huán)水系統(tǒng)大口徑蝶閥：小于或等于DN1200，小于或等于PN10，t≤80℃。

　　c.海水用蝶閥：一般為防止海水和鹽霧腐蝕，要求內(nèi)部襯膠、涂環(huán)氧漆或其他防腐涂料，有的采用雙向不銹鋼和鈦合金。

　　d.小汽機(jī)真空蝶閥：小于或等于DN2400，大亞灣采用的是二連桿蝶閥（DN2000）。

　　e.安全殼與外界隔離的安全殼隔離閥：大亞灣采用Amri的金屬密封蝶閥，DN250、DN750。

　　f.汽輪機(jī)再熱器中低壓連通管快關(guān)調(diào)節(jié)蝶閥（雙閥組），一般為DN1200～1600。

　　g.在大功率石墨慢化沸水堆系統(tǒng)上，分離汽包內(nèi)的水位應(yīng)保持不變，并用循環(huán)水泵實現(xiàn)強(qiáng)制循環(huán)，在這個條件下，為保證在飽和水溫度下工作的循環(huán)水泵入口處不出現(xiàn)汽蝕現(xiàn)象，以及為了限制其出力，在該循環(huán)泵的出口采用了蝶形調(diào)節(jié)閥，其公稱尺寸為DN800，公稱壓力為PN100，工作溫度tp≤270℃。