目前，广泛应用于市政、石油、化工和轻工等给排水系统中的蝶阀蝶板常采用铸铁件，由于蝶板长期暴露于空气及水等介质中腐蚀严重、污染环境。同时，调节阀所采用的阀杆贯穿整个蝶板，流通面积小、扭矩偏大，加之阀门中的零件较多造成维修困难。因此设计了蝶板包覆橡胶蝶阀，提高了阀门的综合使用性能。
一、结构及工作原理
蝶板包覆橡胶蝶阀采用单偏心软密封结构（图1），设有上、下两段式阀杆，无阀盖。蝶板表面包有密封胶层，密封面设计成M形，使得蝶板与阀座之间形成了双密封，在M形胶槽中将存有空气，这样密封效果更好。
开启阀门时，用扳手逆时针转动主阀杆上端，使蝶板与法兰面垂直。关闭阀门时，用扳手顺时针转动主阀杆上端，使蝶板与法兰面平行。
二、设计计算
1、阀体壁厚
蝶板包覆橡胶蝶阀的阀体最小壁厚采用ASMEB16.34附录中壁厚的计算公式进行计算。
2、阀杆力矩
阀杆力矩采用下式计算（图2）。
MD=MM+MT+Mj+Md
式中MD--蝶阀阀杆力矩，N·mm
MM--密封面间摩擦力矩，N·mm
qM--密封面必需比压，MPa
R--蝶板密封面半径，mm
bM--密封面的接触宽度，mm
fM--密封面间的摩擦系数（对于橡胶为0.8~1.0）
h--阀杆与蝶板中心的偏心距，mm
MT--密封填料的摩擦力矩（由于阀杆采用O形圈密封可忽略不计），N·mm
Mj--静水力矩，N·mm
Md--动水力矩，N·mm
3、蝶板厚度
蝶板厚度（图3）为
式中b--蝶板最大厚度，mm
D--蝶阀流道直径（一般6/D=0.15~0.25），mm
H--最大静压水头（水击升压介质），m
H=100（p+Δp）
p--设计压力（常取p=PN），MPa
Δp--蝶阀快速关闭时，在管路中产生的水击升压值，MPa
V--介质流速（查表），m/h
t--蝶板从全开到全关所经历的时间（查表选择），s
4、蝶板强度
蝶板A-A断面（图3）的强度校核公式为
式中σWA--验证A-A断面上的弯应力，MPa
MA--A-A断面上的弯矩，N·mm
MA=0.113pD13
D1--蝶板外径，mm
WA--A-A断面的抗弯断面系数，mm3
JA—A-A断面的惯性矩（查表或计算），mm4
若A-A断面的实际弯应力σWA<[σWA]，则蝶板设计合理，[σWA]为材料许用弯应力。
蝶板B-B断面（图3）的强度校核，根据阀门采用上下两段式阀杆支撑，蝶板变形量很小的特点分析，可以满足工况需要。
三、性能
由于蝶板包覆橡胶的密封面为M形，使之与阀体密封面接触时，形成了双重密封，有效地解决了阀门启闭过程中密封面磨损的问题，延长了使用寿命。该阀采用的上、下两段式阀杆及单偏心结构，增加了阀门的流通面积，水头损失及操作扭矩比同规格的普通蝶阀小。
蝶板整体包胶，不污染水质，又保护了蝶板，特别适用于食品和饮料行业。阀杆与蝶板的连接采用了内螺纹圆柱销，销的端面又灌以液态密封胶，在实际使用中拆卸维修方便，生产成本较低。
四、装配
该蝶阀装配时，所有的部件需用煤油清洗。先将蝶板移至阀体内，在主、副阀杆表面涂上硅脂，安装轴用挡圈和O形圈，与蝶板的内孔相连接。用橡皮锤轻敲蝶板，使其完全嵌入阀体，再配上内螺纹圆柱销，待试水压完成后，在销的上端注入液态密封胶。
五、结论
蝶板包覆橡胶蝶阀设计的关键在于上、下阀杆、阀体和蝶板的强度计算，以及阀体、蝶板、阀杆、销等零件的合理选材和热处理。该阀扭矩小，整个蝶板表面包有密封胶层，密封性能好，不污染环境，拆卸维修非常方便。驱动方式有扳手式、蜗轮式、电动式以及气动式等，是一种适应范围广泛的阀门。
