專利名稱：輪盤式全封閉永磁閥門的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種輪盤式全封閉永磁閥門，在管道中起開閉器的作用。
全封閉永磁閥門安裝在管道中之后，閥門對(duì)外界呈全封閉狀態(tài)。確保了不會(huì)外漏。但卻給維修帶來了看不見摸不著的困難。為此全封閉永磁閥門必須確保磁力能夠轉(zhuǎn)動(dòng)閥芯從而使閥門順利開閉這樣一個(gè)前提條件。
眾所周知，開閉永磁閥門需要滿足以下關(guān)系式F磁×L磁＞M阻式中F磁-兩塊磁鐵間產(chǎn)生的切向吸引力L磁-F磁作用線距閥芯轉(zhuǎn)動(dòng)中心的距離M阻-開閉閥門所受到的一切阻力對(duì)閥芯轉(zhuǎn)動(dòng)中心產(chǎn)生的力矩在已有的全封閉永磁閥門技術(shù)中，許多都是采用內(nèi)、外磁環(huán)的傳力機(jī)構(gòu)，為了減少昂貴的永磁材料用量，往往內(nèi)磁環(huán)采用普通鐵塊制造。在這種結(jié)構(gòu)中，實(shí)際上對(duì)開閉閥門起作用的只有內(nèi)、外磁環(huán)間的切向吸引力F磁，而這個(gè)切向力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于其正向力。而且F磁是隨著內(nèi)、外兩塊磁鐵間距離的增加大幅度減小，而在實(shí)際結(jié)構(gòu)上，兩塊磁鐵間還必須有一定的距離。更重要一點(diǎn)是，在內(nèi)磁環(huán)中沿周向分布的鐵塊不能相連，需要保持一定間距，否則在扭轉(zhuǎn)外磁環(huán)時(shí)，將不能帶動(dòng)內(nèi)磁環(huán)隨之轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，鐵塊的數(shù)量又受到內(nèi)磁環(huán)直徑的限制。由于外磁環(huán)中永久磁鐵的數(shù)量與內(nèi)磁環(huán)中鐵塊的數(shù)量相同，所以外磁環(huán)中永久磁鐵的數(shù)量也要受到內(nèi)磁環(huán)直徑大小的限制?；谏鲜鲈?，實(shí)際上的F磁的大小是很有限的，因此必須同時(shí)考慮到L磁的作用。全封閉永磁閥門實(shí)質(zhì)上就是在最經(jīng)濟(jì)條件下F磁和L磁的優(yōu)化組合。對(duì)于這一點(diǎn)，在已有技術(shù)中存在著顧此失彼的不足之處。如在CNZL97211008.9中只考慮到F磁；而在本人申請(qǐng)的專利99110577.x中，卻只考慮到L磁，忽視了F磁。
本發(fā)明的目的，在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種F磁和L磁能夠優(yōu)化組合的輪盤式全封閉永磁閥門。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一個(gè)閥門是由上、下閥體構(gòu)成的全封閉閥體和位于其內(nèi)部的閥芯以及位于上閥體外部的外磁環(huán)所組成。其特征是閥芯從下向上依次是由密封機(jī)構(gòu)、閥桿和輪盤體所組成。輪盤體位于上閥體中，與下面的閥桿連接成一整體。輪盤體周向均布兩個(gè)以上的鐵塊。外磁環(huán)活套在上閥體的外面，其里面沿著軸向均布兩塊以上的永久磁鐵，并與輪盤體中的鐵塊形成一一對(duì)應(yīng)的吸引關(guān)系。輪盤體的直徑和永久磁鐵的數(shù)量是依據(jù)在最經(jīng)濟(jì)的條件下磁力能夠順利開閉閥門所進(jìn)行的優(yōu)化組合來確定的。為了盡量減少外磁環(huán)與輪盤體間的距離，上閥體采用薄壁奧氏體不銹鋼制造。
本發(fā)明由于閥芯的上部采用了輪盤式的結(jié)構(gòu)，就可以通過對(duì)具體結(jié)構(gòu)有關(guān)數(shù)據(jù)的測(cè)試，從永久磁鐵的數(shù)量(F磁)和輪盤體的直徑(L磁)兩者間進(jìn)行在最經(jīng)濟(jì)條件下的優(yōu)化組合設(shè)計(jì)。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步說明。


圖1是輪盤式全封閉永磁閥門第一實(shí)施例(陶瓷水龍頭)的縱剖面構(gòu)造圖。
圖2是第一實(shí)施例中的陶瓷定片和陶瓷動(dòng)片的平面圖。
圖3是輪盤式全封閉永磁閥門第二實(shí)施例(陶瓷閥門)的縱剖面構(gòu)造圖。
圖4是第二實(shí)施例中的陶瓷定片和陶瓷動(dòng)片及其裝配關(guān)系的平面圖。
圖5是輪盤式全封閉永磁閥門第三實(shí)施例(球閥)的縱剖面構(gòu)造圖。
圖6是輪盤式全封閉永磁閥門第四實(shí)施例(截止閥)的縱剖面構(gòu)造圖。
圖中1-下閥體2-上閥體3(31、32)-密封機(jī)構(gòu)4(41、42)-閥桿5-輪盤體6-外磁環(huán)7-入水口8-出水口第一實(shí)施例-陶瓷水龍頭在圖1中所表示的結(jié)構(gòu)是通水面積較小，適用于水龍頭的一種結(jié)構(gòu)。其下閥體1采用ABS塑料注塑而成，上閥體(2)采用1mm厚的奧氏體不銹鋼沖壓而成，兩者連接成除位于下閥體(1)兩側(cè)的入水口(7)和出水口(8)之外的一個(gè)全封閉閥腔。位于閥腔內(nèi)的閥芯，從下向上依次是由陶瓷定片(31)、陶瓷動(dòng)片(32)、閥桿(4)和輪盤體(5)所組成。如圖2所示，陶瓷定片(31)和陶瓷動(dòng)片(32)為圓片狀，其上均開有兩個(gè)扇形通水孔。在陶瓷動(dòng)片(32)上設(shè)有兩個(gè)凹槽。陶瓷定片(31)位于下閥體(1)的過水口上，并與其注塑成一體。陶瓷動(dòng)片(32)浮擺在陶瓷定片(31)上，兩者同一軸線，形成平面密封關(guān)系。閥桿(4)為平板狀，鑲嵌在輪盤體(6)中，兩者成為一個(gè)整體。閥桿(4)下面兩側(cè)設(shè)有凸臺(tái)，分別插入陶瓷動(dòng)片(32)上的兩個(gè)凹槽中。輪盤體(5)位于上閥體(2)中，是采用塑料注塑而成。沿著輪盤體(5)周向均布四個(gè)鐵塊鑲嵌在其中。輪盤直徑越大，開閉閥門越省力，具體尺寸應(yīng)由試驗(yàn)確定。外磁環(huán)(6)活套在上閥體(2)的外面，其里面沿著周向均布四塊以上的永久磁鐵，并與輪盤體(5)中的鐵塊形成一一對(duì)應(yīng)的吸引關(guān)系。外磁環(huán)的內(nèi)圈是采用0.3mm厚的奧氏體不銹鋼沖壓而成。
第二實(shí)施例-陶瓷閥門在圖3中所表示的結(jié)構(gòu)通水面積較大，適用于閥門。其主要特征在于陶瓷密封機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)變化。
如圖4所示，陶瓷定片(31)呈桃形，在其一側(cè)開有一個(gè)以O(shè)1為圓心的圓形通水孔，通水孔的直徑應(yīng)由管道的通水面積來確定。陶瓷定片(32)呈圓片狀，在圓心O2處設(shè)有一個(gè)凹槽。陶瓷動(dòng)片(32)的外圓直徑應(yīng)大于陶瓷定片(31)上的圓形通水孔直徑，以便閥門關(guān)閉時(shí)能可靠密封。閥桿(4)為圓柱形，其軸線垂直地通過O點(diǎn)，在其下面的最外側(cè)設(shè)有一個(gè)凸臺(tái)，該凸臺(tái)插入陶瓷動(dòng)片(32)的凹槽中。
圖4所示的陶瓷定片(31)處于閥腔內(nèi)的尺寸為其最小極限尺寸，該尺寸為最大的橫向尺寸等于圓片狀動(dòng)片(32)直徑的兩倍；最大的縱向尺寸等于圓片狀動(dòng)片(32)直徑再加上圓柱形閥桿(4)半徑之和。為使動(dòng)片(32)能通暢移動(dòng)，實(shí)際尺寸應(yīng)略大于上述尺寸。
第三實(shí)施例-球閥在圖5中所示的結(jié)構(gòu)為一種球閥結(jié)構(gòu)。其特征是，密封機(jī)構(gòu)(3)為一在中心開有通水孔的球體或球臺(tái)，它與設(shè)在下閥體(1)中的流出口(7)上的密封圈形成密封關(guān)系。
第四實(shí)施例-截止閥在圖6中所示的結(jié)構(gòu)，為中大口徑的截止閥結(jié)構(gòu)。其特征是，密封機(jī)構(gòu)為閥瓣(3)，閥桿(4)是由柱塞(41)和閥套(42)所構(gòu)成。其特征在于閥芯是由閥瓣(3)、柱塞(41)、閥套(42)和輪盤體(5)所構(gòu)成。閥瓣(3)為外圓周面帶有凸棱或溝槽的圓柱體，軸向開有中心通孔，位于下閥體(1)中，它與位于閥座上的密封圈構(gòu)成密封關(guān)系，閥瓣(3)上部分插入有閥套(42)的下端法蘭，兩者之間可作相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)和上下往復(fù)移動(dòng)。閥套(42)成圓管狀，在其位于閥瓣(3)上面的部位開有徑向通孔，閥套(42)中間部分的外表面為螺桿結(jié)構(gòu)，它與下閥體(1)上部分的內(nèi)表面的螺母結(jié)構(gòu)相嚙合。柱塞(41)位于閥套(42)的內(nèi)部，兩者之間可作相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，但不能做上下移動(dòng)，柱塞(41)下端與閥瓣(3)的中心通孔構(gòu)成密封關(guān)系，柱塞(41)在閥桿(42)內(nèi)的軸向正確位置是保證在開啟閥門時(shí)它先于閥瓣(3)脫離密封關(guān)系，在關(guān)閉閥門時(shí)又能將閥瓣(3)的中心孔封閉，柱塞(41)下端在與閥套(42)徑向通孔的相對(duì)應(yīng)位置上開有橫向通孔，并由此向上開有軸向中心通孔。
權(quán)利要求
1．一種輪盤式全封閉永磁閥門，是由上、下閥體構(gòu)成的全封閉閥體和位于其內(nèi)部的閥芯以及位于上閥體外部的外磁環(huán)所組成，其特征是閥芯從下向上依次是由密封機(jī)構(gòu)(3)、閥桿(4)和輪盤體(5)所組成；輪盤體(5)位于上閥體(2)中，與下面的閥桿(4)連接成一整體；輪盤體(5)周向均布兩個(gè)以上的鐵塊，外磁環(huán)(6)活套在上閥體(2)的外面，其里面沿著軸向均布兩塊以上的永久磁鐵，并與輪盤體(5)中的鐵塊形成一一對(duì)應(yīng)的吸引關(guān)系；輪盤體(5)的直徑和永久磁鐵的數(shù)量是依據(jù)在最經(jīng)濟(jì)的條件下磁力能夠順利開閉閥門所進(jìn)行的優(yōu)化組合來確定的。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪盤式全封閉永磁閥門，其特征是上閥體(2)是采用奧氏體不銹鋼制造。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪盤式全封閉永磁閥門，其特征是(見圖1、圖2)位于閥腔內(nèi)的閥芯，從下向上依次是由陶瓷定片(31)、陶瓷動(dòng)片(32)、閥桿(4)和輪盤體(5)所組成；陶瓷定片(31)和陶瓷動(dòng)片(32)為圓片狀，其上均開有兩個(gè)扇形通水孔，在陶瓷動(dòng)片(32)上設(shè)有兩個(gè)凹槽，陶瓷定片(31)位于下閥體(1)的過水口上，并與其注塑成一體；陶瓷動(dòng)片(32)浮擺在陶瓷定片(31)上，兩者同一軸線，形成平面密封關(guān)系閥桿(4)為平板狀，鑲嵌在輪盤體(6)中，兩者成為一個(gè)整體，閥桿(4)下面兩側(cè)設(shè)有凸臺(tái)，分別插入陶瓷動(dòng)片(32)上的兩個(gè)凹槽中。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪盤式全封閉永磁閥門，其特征是(見圖3、圖4)密封機(jī)構(gòu)(4)是由陶瓷定片(31)和陶瓷東片(32)所組成；陶瓷定片(31)呈桃形，在其一側(cè)開有一個(gè)以O(shè)1為圓心的圓形通水孔，通水孔的直徑應(yīng)由管道的通水面積來確定；陶瓷定片(32)呈圓片狀，在圓心O2處設(shè)有一個(gè)凹槽，陶瓷動(dòng)片(32)的外圓直徑應(yīng)大于陶瓷定片(31)上的圓形通水孔直徑，以便閥門關(guān)閉時(shí)能可靠密封；閥桿(4)為圓柱形，其軸線垂直地通過0點(diǎn)，在其下面的最外側(cè)設(shè)有一個(gè)凸臺(tái)，該凸臺(tái)插入陶瓷動(dòng)片(32)的凹槽中；陶瓷定片(31)處于閥腔內(nèi)的尺寸為其最小極限尺寸，該尺寸為最大的橫向尺寸等于圓片狀動(dòng)片(32)直徑的兩倍，最大的縱向尺寸等于圓片狀動(dòng)片(32)直徑再加上圓柱形閥桿(4)半徑之和，為使動(dòng)片(32)能通暢移動(dòng)，實(shí)際尺寸應(yīng)略大于上述尺寸。
5．根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪盤式全封閉永磁閥門，其特征是(見圖5)密封機(jī)構(gòu)(3)為一在中心開有通水孔的球體或球臺(tái)，它與設(shè)在下閥體(1)中的流出口(7)上的密封圈形成密封關(guān)系。
6．根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪盤式全封閉永磁閥門，其特征是(見圖6)密封機(jī)構(gòu)為閥瓣(3)，閥桿(4)是由柱塞(41)和閥套(42)所構(gòu)成，閥芯是由閥瓣(3)、柱塞(41)、閥套(42)和輪盤體(5)所構(gòu)成；閥瓣(3)為外圓周面帶有凸棱或溝槽的圓柱體，軸向開有中心通孔，位于下閥體(1)中，它與位于閥座上的密封圈構(gòu)成密封關(guān)系，閥瓣(3)上部分插入有閥套(42)的下端法蘭，兩者之間可作相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)和上下往復(fù)移動(dòng)；閥套(42)成圓管狀，在其位于閥瓣(3)上面的部位開有徑向通孔，閥套(42)中間部分的外表面為螺桿結(jié)構(gòu)，它與下閥體(1)上部分的內(nèi)表面的螺母結(jié)構(gòu)相嚙合柱塞(41)位于閥套(42)的內(nèi)部，兩者之間可作相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，但不能做上下移動(dòng)，柱塞(41)下端與閥瓣(3)的中心通孔構(gòu)成密封關(guān)系，柱塞(41)在閥桿(42)內(nèi)的軸向正確位置是保證在開啟閥門時(shí)它先于閥瓣(3)脫離密封關(guān)系，在關(guān)閉閥門時(shí)又能將閥瓣(3)的中心孔封閉，柱塞(41)下端在與閥套(42)徑向通孔的相對(duì)應(yīng)位置上開有橫向通孔，并由此向上開有軸向中心通孔。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種輪盤式全封閉永磁閥門,它由上、下閥體構(gòu)成的全封閉閥體和位于其內(nèi)部的閥芯以及活套在上閥體外部的外磁環(huán)所組成。閥芯從下向上依次是由密封機(jī)構(gòu)、閥桿和輪盤體所組成。此結(jié)構(gòu)可以從外磁環(huán)中永久磁鐵的數(shù)量即磁力和輪盤體的直徑即力臂兩者進(jìn)行在最經(jīng)濟(jì)條件下的優(yōu)化組合設(shè)計(jì)。本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)涉及到陶瓷水龍頭、陶瓷閥門、球閥和截止閥,可應(yīng)用在不同規(guī)格的供水管道上。
文檔編號(hào)F16K1/00GK1309256SQ00130740
公開日2001年8月22日 申請(qǐng)日期2000年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月17日
發(fā)明者閻金波, 黃濤, 閻崢嶸 申請(qǐng)人:閻金波