專利名稱：由縱橫聯(lián)合磁路式筒狀永磁磁耦合器驅(qū)動(dòng)的閥門開閉機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及閥門的開閉操作機(jī)構(gòu)。使用縱橫聯(lián)合磁路式筒狀永磁磁藕合器進(jìn)行閥門的啟閉操作，實(shí)現(xiàn)閥門無外漏。
已有技術(shù)的永磁磁藕合器驅(qū)動(dòng)的閥門開閉操作機(jī)構(gòu)(下文稱原機(jī)構(gòu))使用筒式水磁磁藕合器進(jìn)行閥門的啟閉操作。圖2是原機(jī)構(gòu)的一種。其中21為圓筒狀外磁圈，23為圓筒狀內(nèi)磁圈。22為非鐵磁材料制成的燒杯狀隔離罩。隔離罩似燒杯之倒置，其開口緣通過密封圈24與閥體25藉螺栓把緊；內(nèi)磁圈在隔離罩之內(nèi)，外磁圈在隔離罩之外，21、22、23形成典型的筒式永磁磁藕合器。當(dāng)通過旋動(dòng)手輪26使外磁圈21旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過內(nèi)外磁圈磁場間的藕合，隔離罩內(nèi)的內(nèi)磁圈23跟隨旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)閥桿27作相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)，使閥瓣28提升或落下，實(shí)現(xiàn)閥門的開閉操作。由于隔離罩實(shí)現(xiàn)了閥門內(nèi)部對(duì)外界的全封閉，所以閥門完全不外漏。這里的筒式永磁磁藕合器其磁路單一地在磁藕合器的橫斷面內(nèi)閉合，若忽略磁路的端部效應(yīng)，則磁藕合器所有橫斷面上的磁通分布圖都是相似的，以一只4極永磁磁藕合器為例，其橫斷面上的磁通分布圖示如圖3。其中31為外磁圈，32為內(nèi)磁圈，34為磁力線。從圖看出1.磁路的利用很不充分，在圖3中用網(wǎng)線示出的部位磁密很低；2.由于磁路內(nèi)磁密分布十分不均，所以為達(dá)到所需的磁扭力力矩所用永磁材料數(shù)量就要增多；3.磁路利用不充分，永磁材料用量增加，都導(dǎo)致裝置體積加大和成本增加。
本實(shí)用新型的目的乃是針對(duì)原機(jī)構(gòu)的上述缺點(diǎn)，提供一種可以提高磁路利用率的技術(shù)，以制造出體積更小，價(jià)格更低的閥門磁扭力啟閉機(jī)構(gòu)。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是在傳統(tǒng)閥門的旋轉(zhuǎn)手輪位置布置縱橫聯(lián)合磁路式筒狀永磁磁藕合器。磁藕合器包括同軸線的內(nèi)、外永磁藕合部及隔離部，其特征是所述內(nèi)、外永磁藕合及隔離部為筒式結(jié)構(gòu)的內(nèi)、外磁圈14、12和隔離圈13；所述內(nèi)、外磁圈14、12各由鐵質(zhì)圓筒18、18′及在鐵質(zhì)圓筒18的向外圓柱面和鐵質(zhì)圓筒18′的向內(nèi)圓柱面上成環(huán)狀的永磁塊19、19′所構(gòu)成；所述永磁塊順鐵質(zhì)圓筒周向磁化成N、S相間極性，順軸向則截為等長的兩段，極性磁化成相反；所述隔離筒為非鐵質(zhì)圓筒，內(nèi)、外磁圈的永磁塊分處筒的兩側(cè)，磁塊隔著隔離筒14互相面對(duì)；隔離筒和閥門的閥體15作密封連接，將內(nèi)磁圈包封在閥體內(nèi)部空間內(nèi)；內(nèi)磁圈中心和啟閉閥門的閥桿16相聯(lián)。外磁圈鐵質(zhì)圓筒外側(cè)可焊有鋼圈11起操作手輪的作用，當(dāng)旋動(dòng)鋼圈11時(shí)，內(nèi)磁圈受磁場力的作用跟隨旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)連接在內(nèi)磁圈上的閥桿16轉(zhuǎn)動(dòng)，閥桿便使其下端由螺紋藕合的閥瓣17或升或降，實(shí)現(xiàn)閥門的無外漏開閉。
總括起來本實(shí)用新型由縱橫聯(lián)合磁路式筒狀永磁磁藕合器構(gòu)成的閥門開閉操作機(jī)構(gòu)有以下特點(diǎn)1.在常規(guī)閥門裝旋轉(zhuǎn)手輪的位置布置縱橫聯(lián)合磁路式筒狀永磁磁藕合器。該磁藕合器的一側(cè)磁圈(此地是外磁圈)的鐵質(zhì)圓筒上焊有鋼圈起操作手輪的作用。整個(gè)操作機(jī)構(gòu)在布局和外形上保持了傳統(tǒng)閥門的結(jié)構(gòu)布局和外形特色。
2.縱橫聯(lián)合磁路式筒狀永磁磁藕合器內(nèi)外磁圈上的永磁塊的排列原則可歸為周向分區(qū)、軸向分段八個(gè)字，即磁塊沿周向按N、S相間的方式磁化成不同極性區(qū)，而沿軸向則截成兩段，極性相反。這樣，在內(nèi)、外磁圈的鐵質(zhì)圓筒中便同時(shí)有沿周向和軸向的磁通通過，磁路因此獲得充分利用，從而使整個(gè)磁藕合器體積更小，出力更大。


圖1，本實(shí)用新型由縱橫聯(lián)合磁路式筒狀永磁磁藕合器驅(qū)動(dòng)的閥門開閉機(jī)構(gòu)。
圖2，原機(jī)構(gòu)之一種。
圖3，原機(jī)構(gòu)橫斷面上的磁通分布圖。
圖4，外磁圈上磁塊布置方式示例。
圖5，內(nèi)磁圈上磁塊布置方式示例。
圖6，縱橫聯(lián)合磁路磁通走向示意圖。
以下結(jié)合附圖(圖2除外)進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的內(nèi)容。
圖1是本實(shí)用新型由縱橫聯(lián)合磁路式筒狀永磁磁藕合器構(gòu)成的閥門開閉機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。內(nèi)磁圈14和外磁圈12分別位于隔離圈13兩側(cè)。內(nèi)磁圈包括鐵質(zhì)圓筒18及其上圍成環(huán)狀的周向分區(qū)軸向分段的永磁塊19；外磁圈包括鐵質(zhì)圓筒18′及其上圍成環(huán)狀的周向分區(qū)軸向分段的永磁塊19′。14和12的磁塊19、19′隔著13而相面對(duì)。若11在垂直于紙面的平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，由于磁場力的作用，14也會(huì)在垂直于紙面的平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)。
鋼圈11被焊裝在外磁圈12的鐵質(zhì)圓筒18′的外側(cè)面上，鋼圈11起到普通閥門上操作手輪的作用。旋動(dòng)它們，內(nèi)磁圈便因磁場力的作用而跟隨旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)固接在內(nèi)磁圈14上的閥桿16旋轉(zhuǎn)；由螺紋藕合于閥桿下端的閥瓣17或上升或下降，閥門由此實(shí)現(xiàn)無外漏啟閉。
為了清楚說明內(nèi)磁圈上磁塊在鐵質(zhì)圓筒上的排列方式，請(qǐng)見圖4。其中41是起磁軛作用的鐵質(zhì)圓筒，42是磁塊。從圖可見，磁塊順41周向是按極性不同分區(qū)排列的；而沿41軸向磁塊則分成兩段，兩段的極性相異，此即所謂周向分區(qū)，軸向分段排列方式。
為了說明外磁圈上磁塊在鐵質(zhì)圓筒上的排列方式，請(qǐng)見圖5。其中51是起磁軛作用的鐵質(zhì)圓筒，52是磁塊。從圖可見，磁塊順51周向是按極性不同分區(qū)排列的；而沿51軸向磁塊則分為兩段，兩段極性相異，此即所謂周向分區(qū)、軸向分段排列方式。
在實(shí)際裝配情況下磁路的走向可見圖6。此圖系將內(nèi)、外磁圈各取下一部分，并在畫圖時(shí)隱去了內(nèi)外鐵質(zhì)圓筒部分。圖中61為外磁圈磁塊，62為內(nèi)磁圈磁塊。63表示橫向磁通，它基本上在藕合器的橫斷面內(nèi)閉合。64表示縱向磁通，它基本上在藕合器的子午面內(nèi)閉合。由此可見，本實(shí)用新型的永磁磁藕合器中縱橫磁路互補(bǔ)并存，磁路得到了充分利用。
本實(shí)用新型由縱橫聯(lián)合磁路式筒狀永磁磁藕合器驅(qū)動(dòng)的閥門開閉操作機(jī)構(gòu)用于閥門可使閥門不外漏。這種閥門有廣泛的用途和開發(fā)前景，特別適合于易燃、易爆、有毒、有異味的管線系統(tǒng)或裝置選用。
權(quán)利要求1.一種縱橫聯(lián)合磁路式筒狀永磁磁藕合器驅(qū)動(dòng)的閥門開閉機(jī)構(gòu)，所述磁藕合器包括同軸線的內(nèi)、外永磁藕合部及其間的隔離部，其特征是所述內(nèi)外磁藕合部及隔離部為筒式結(jié)構(gòu)的內(nèi)、外磁圈(14、12)和隔離筒(13)；所述內(nèi)、外磁圈(14、12)各由鐵質(zhì)圓筒(18、18′)及在18的向外圓柱面上和18′的向內(nèi)圓柱面上成環(huán)狀的永磁塊(19、19′)所構(gòu)成；所述隔離筒為非鐵質(zhì)圓筒，內(nèi)、外磁圈的永磁塊分處隔離盤兩側(cè)，磁塊隔著隔離筒13互相面對(duì)；隔離筒和閥門的閥體(15)作密封連接，將內(nèi)磁圈包封在閥體內(nèi)部空間內(nèi)，內(nèi)磁圈中心和啟閉閥門的閥桿(16)相聯(lián)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開閉機(jī)構(gòu)，其特征是所述內(nèi)外磁圈中的磁塊均按周向分區(qū)、軸向分段的方式布置，即順著鐵質(zhì)圓筒周向，磁塊磁化為N、S極相間極性，順鐵質(zhì)圓筒軸向磁塊截為等長兩段，極性磁化為相反。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2中任一個(gè)所述的開閉機(jī)構(gòu)，其特征是所述隔離筒(13)和閥體(15)作密封連接，將內(nèi)磁圈包封起來，與閥門外部環(huán)境完全隔開。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3中任一個(gè)所述的開閉機(jī)構(gòu)，其特征是所述外磁圈的鐵質(zhì)圓筒(18′)的外側(cè)設(shè)置手輪。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的開閉機(jī)構(gòu)，其特征是所述手輪是鋼圈(11)。
專利摘要由縱橫聯(lián)合磁路式筒狀永磁磁耦合器構(gòu)成的閥門開閉操作機(jī)構(gòu)系在傳統(tǒng)閥門操作手輪的部位安置永磁磁耦合器。耦合器由同軸的內(nèi)、外磁圈及其間的隔離筒構(gòu)成。隔離筒將閥門內(nèi)部及耦合器的內(nèi)磁圈對(duì)外完全封閉。旋動(dòng)耦合器的外磁圈,內(nèi)磁圈在磁場力作用下跟隨運(yùn)動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)閥門的無外漏啟閉。本操作機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是內(nèi)外磁圈中的磁塊都按周向分區(qū)、軸向分段的方式布置,使磁路能得到充分利用,因而使操作機(jī)構(gòu)尺寸更小,出力更大,而成本并不增多。采用此種操作機(jī)構(gòu)的閥門特別適用于易燃、易爆、有毒的管線系統(tǒng)。
文檔編號(hào)F16K31/08GK2390075SQ9924469
公開日2000年8月2日 申請(qǐng)日期1999年9月20日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月20日
發(fā)明者曹振平 申請(qǐng)人:曹振平