專利名稱:密封式管道流體啟閉裝置的制作方法
本發(fā)明屬機械工程類。
目前日常生活中所應(yīng)用的導(dǎo)水裝置，一般都是通過水龍頭或各種閥門用手工調(diào)節(jié)。而對用于密封性要求高的一些管道流體啟閉裝置，多用電磁閥實施。上述中的龍頭或閥門，由于是其閥芯有一引出軸與調(diào)節(jié)手輪相接，這樣，在開啟關(guān)閉流體時極易產(chǎn)生磨損，泄漏現(xiàn)象。在工廠應(yīng)用中的大閥門或年久生銹的閥門，還要靠加長力臂去撥動手輪或雙手人才能撥動閥門。而電磁閥是靠電源當(dāng)作動能來調(diào)節(jié)開關(guān)狀態(tài)，在電源缺乏時就不能正常使用。
本發(fā)明的任務(wù)是提供一種永磁式密封型啟閉裝置，可廣泛用于化工、機電工程行業(yè)的密封性能要求高、有毒或無毒的管道流體啟閉裝置，和煤氣、自來水管道啟閉裝置，如果是作為取代水龍頭或開關(guān)水閥，還能磁化水質(zhì)，提高日常生活用水質(zhì)量的作用，也可替代電磁閥。整個裝置具有制造成本低。原材料來源易，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便的特點。本永磁密封式管道流體啟閉裝置，也可用彈簧替代永久磁鐵進行人工控制。
本發(fā)明的任務(wù)是以如下形式完成的當(dāng)需開啟接通管道流體介質(zhì)時，利用永久磁鐵的異極性相吸的原理，將活塞吸起，從而導(dǎo)通所需開啟的管道或壓力導(dǎo)通器，使所配套外殼的導(dǎo)通口接通或通過壓力腔使之接通。需關(guān)閉時，利用永久磁鐵同性相斥的原理，將一磁鐵的極性對調(diào)，使另一磁鐵及其與之聯(lián)接的閥芯斥下，從而關(guān)閉了管道的導(dǎo)通口或壓力導(dǎo)通口，使管道處于關(guān)閉狀態(tài)。若用彈簧代替永久磁鐵，本文以下所述的磁鐵均指永久磁鐵。則使本裝置在彈簧的彈力下導(dǎo)通，壓下彈簧后撥正固環(huán)緊固即可使之閉合。
本發(fā)明采用下述結(jié)構(gòu)構(gòu)成時，結(jié)構(gòu)新穎，制造容易，原材料易要到。整個裝置用途廣泛，密封性強，啟閉方便，并基本無磨損件，以下將結(jié)合附圖，對本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)構(gòu)成，作進一步詳細描述。
圖一是本發(fā)明Ⅰ型的剖視示意圖。
圖二是本發(fā)明Ⅱ型的剖視示意圖。
圖三是本發(fā)明Ⅲ型的剖視示意圖。
在圖一中，其中由固環(huán)「1」，磁鐵「2」6」，鉚釘「3，12」，蓋耳「4，13」，外蓋「5」，螺銓「7」，密封蓋「8」，膠圈「9，11」，閥芯「10」所組成。
在圖二中，其中由固環(huán)「14」，磁鐵「15，19」，鉚釘「16，27」，蓋耳「17，28」，外蓋「18」，螺銓「20，29」，橫導(dǎo)通口「21」，縱導(dǎo)通口「22」，導(dǎo)通活塞「23」，膠圈「24，25」，活塞座「26」所組成。
在圖三中，其中由固環(huán)「30」，磁鐵「31、35」，鉚釘「32、47」，蓋耳「33，48」，外蓋「34」，螺銓「36」，閥芯「37」，膠圈「38、40、43」，壓力導(dǎo)通器「39」，壓力導(dǎo)通口「41，49」，大活塞「42」，小活塞「44」，螺母「45」，彈簧「46」所組成。
在圖一中，外蓋「5」在其圓周開有螺紋，以配合所配套的外殼的調(diào)節(jié)腔的內(nèi)螺紋(注本文將一般水龍頭或類似開關(guān)形式的調(diào)節(jié)桿所處的位置部分叫調(diào)節(jié)腔)、外蓋「5」在磁鐵「6」上上下活動時所接觸的部份取1毫米厚，以使兩磁鐵吸，斥時能減少磁阻，蓋面上對稱引出兩個蓋耳「4，13」，其長寬高可取5×2×10毫米左右，使之能用來將外蓋「5」旋入調(diào)節(jié)腔。兩耳「4，13」與固環(huán)「1」各配鉆有2-3毫米的圓孔后，用相應(yīng)的鉚釘「3，12」鉚接。固環(huán)用和蓋耳相應(yīng)的尺寸做成使之能和鉚釘配合，其作用在于使兩磁鐵相斥時，將磁鐵「2」固定，其高度以能壓緊磁鐵「2」即可。
密封蓋「8」取2-4毫米厚，直徑與所配套的調(diào)節(jié)腔相應(yīng)，圓周外徑開有可擰進調(diào)節(jié)腔內(nèi)螺紋的外螺紋，圓心鉆一個3毫米的孔，在磁鐵「6」兩旁截面上對稱鉆兩個2-3毫米的不導(dǎo)通小孔(附圖中未繪出)。以使能用規(guī)叉將密封蓋旋入到輸出端頂部，使調(diào)節(jié)腔和輸出端隔離。
閥芯「10」取直徑8-10毫米，厚2-3毫米，圓心配鉆一個3毫米的螺孔，膠圈「11」的截面與其相等，厚取1-2毫米，中間也留一3毫米圓孔，用相應(yīng)的沉頭螺銓(螺銓頭帽直徑取5毫米)將其旋緊在閥芯上，再穿過膠圈「9」，密封蓋「8」旋入磁鐵「6」相應(yīng)預(yù)留的螺孔并將其擰緊。這時可用規(guī)叉將其一起旋入調(diào)節(jié)腔內(nèi)，膠圈「9」以閥芯壓外殼導(dǎo)通口時，與密封蓋「8」距離2毫米，旋入外蓋「5」后，磁鐵「6」的上下活動區(qū)也是留2毫米，磁鐵「6」的截面視調(diào)節(jié)腔而定，一般以取調(diào)節(jié)腔載面的 2/3 為宜，其高度也視調(diào)節(jié)腔的深而定。若選用的磁鐵過高，可將外蓋加深，使調(diào)節(jié)腔作相應(yīng)引長，為有效地利用磁通，兩磁鐵的截面應(yīng)相等。
對于不同介質(zhì)，若不需輸出端與調(diào)節(jié)腔隔離，可不用密封蓋「8」和膠圈「9」。將膠圈「11」，閥芯「10」直接旋到磁鐵「6」即可。
本裝置配套的外殼導(dǎo)通口設(shè)計為6毫米，其面積約0.283平方厘米，磁鐵「6」及閥芯的上下活動區(qū)為2毫米，介質(zhì)最大壓強10kg/cm2，所以兩磁鐵的斥力在距3毫米時，應(yīng)達到2.83kgf，才能和介質(zhì)的最大相對壓力平衡，根據(jù)不同場合的需要，其安全系數(shù)取1.2-2之間，使兩磁鐵的斥力大于介質(zhì)的相對壓力，并達到使其密封狀態(tài)。即取不同的安全系數(shù)，兩磁鐵在距離3毫米時，吸、斥力應(yīng)大于2.83kgf。
根據(jù)不同場合的需要，即改變不同的工作強，以及導(dǎo)通口的面積，磁鐵「6」的上下活動區(qū)，則兩磁鐵的吸斥力也可作相應(yīng)的改變。
本裝置的介質(zhì)導(dǎo)通口設(shè)計只有6毫米，所以只宜與流體管徑在25mm以下的水龍頭或類似擰轉(zhuǎn)動開關(guān)形式的其它閥門的外殼配套。
在圖二中，外蓋「18」，蓋耳「17，28」，固環(huán)「14」鉚釘「16，27」的作用原理和結(jié)構(gòu)規(guī)格與圖一中對應(yīng)部份相同。導(dǎo)通活塞直徑取15毫米，高13毫米，一端將6毫米左右加工成直徑為10毫米的塞頭。套上膠圈「24」后，使塞頭能伸到所配外殼輸入端的2-3毫米。縱導(dǎo)通口「22」，橫導(dǎo)通口「23」的直徑為6毫米，并對稱配鉆三個橫導(dǎo)通口構(gòu)成三通孔。使介質(zhì)能在本裝置開啟時，從縱導(dǎo)通口進入，經(jīng)三個橫導(dǎo)通口輸出，與磁鐵「19」相接的一端在中心配鉆一個3毫米直徑的螺孔。用相應(yīng)的沉頭螺銓「20」將其擰緊在磁鐵「19」S.極圓心或中部相應(yīng)配鉆的螺孔上，以將其著起構(gòu)成活動閥芯。安放在所配套外殼的調(diào)節(jié)腔內(nèi)。將外蓋擰緊進調(diào)節(jié)腔后，使其有2毫米的上下活動范圍?；钊?6」的直徑為10毫米，厚2毫米，圓心中部引出一條直徑為6毫米的圓柱，圓柱中心配鉆一直徑為3毫米的孔。使之能用相應(yīng)的沉頭螺銓「29」與外殼輸入端相應(yīng)位置預(yù)留的螺孔連接，并達到密封。其圓環(huán)套上膠圈「25」，活塞座的高度以導(dǎo)通活塞密封輸入端導(dǎo)通口時，活塞頭與活塞座吻合和密封。使介質(zhì)不能經(jīng)此進入縱導(dǎo)通口。磁鐵「19」用圓柱或同等截面的其它形狀，其載面以取調(diào)節(jié)腔截面的 2/3 為宜。其高度與調(diào)節(jié)腔相配合，若選用的磁鐵過高，也可將外蓋相應(yīng)加高，以相應(yīng)延長調(diào)節(jié)腔，使之能互相匹配。為有效地利用磁通，磁鐵「15」的直徑或截面和磁鐵「19」應(yīng)相同。
與本裝置所配套的水龍頭或類如擰動開關(guān)形式的閥門的外殼若在活塞座對應(yīng)的位置是平的，也可在加工或鑄件時使之平直。則可省去活塞座及其相應(yīng)的設(shè)置，將活塞頭作相應(yīng)的引長，并套上密封膠圈即可。
對于不同介質(zhì)的需要，若需使介質(zhì)與磁鐵「19」隔離，則可在導(dǎo)通活塞「23」和磁鐵「19」之間加裝如Ⅰ型所述的密封蓋和膠圈即可，其作用和安裝方法如Ⅰ型所述的相同。
本裝置所配套外殼導(dǎo)道通口直徑為10毫米，即等于本裝置活塞頭的直徑，面積為25πmm2，但由于導(dǎo)通活塞的三個橫導(dǎo)通口的面積大于縱導(dǎo)通口的面積，所以在本裝置開啟導(dǎo)通時，介質(zhì)對導(dǎo)通活塞的壓力面積等于活塞頭的面積減去縱導(dǎo)通口的面積，即等于25π-9π＝16π≈50mm2，本裝置設(shè)計介質(zhì)最大壓強為5kg/cm2，導(dǎo)通活塞的上下活動區(qū)間為2毫米，所以兩磁鐵的斥力在距3毫米時，應(yīng)達到2.5kgf，才能和介質(zhì)的最大壓力平衡，根據(jù)不同的需要，其安全系數(shù)取1.2-2之間，使兩磁鐵的斥力大于介質(zhì)的最大相對壓力。即取不同的安全系數(shù)。兩磁鐵的吸斥力在距離3毫米時，應(yīng)大于2.5kgf。改變不同的介質(zhì)壓強，導(dǎo)通活塞頭的面積，磁鐵「19」的上下活動區(qū)，兩磁鐵的吸斥力也可作相應(yīng)的改變。設(shè)縱導(dǎo)通口的半徑為R毫米，其上下活動區(qū)為2毫米，即進入縱導(dǎo)通口的面積為2Rπ×2＝4Rπ平方毫米，縱導(dǎo)通口的導(dǎo)通面積為R2π平方毫米，所以當(dāng)R2π＞4Rπ時，即縱導(dǎo)通口的半徑大于4毫米時，其上下活動區(qū)也應(yīng)作相應(yīng)的增加，以使進入縱導(dǎo)通面積與其本身的面積相等，否則單方面增加縱導(dǎo)通口的導(dǎo)通面積或其上下活動區(qū)，都不能有效地利用磁鐵的吸斥力。
本裝置在關(guān)閉時，由于流體介質(zhì)無向上壓力，所以將它與申請?zhí)枮?7200637的管道流體自動調(diào)節(jié)裝置相配套使用，使介質(zhì)的壓強達到某一數(shù)值時開始調(diào)節(jié)，并使調(diào)節(jié)后的導(dǎo)通面積與壓強成反比，就可以使加在本裝置的壓強達到一個定值，這樣可減少兩磁鐵的吸力和提高本設(shè)置的耐壓能力。例如管道的介質(zhì)最大壓強為10kg/cm2，將《管道流體有動調(diào)節(jié)裝置》調(diào)節(jié)到壓強達1kg/cm2時開始調(diào)壓，并使之在10kg/cm2內(nèi)能穩(wěn)定使其輸出端為1kg/cm2則本裝置耐壓能力達到10kg/cm2，而實際工作時介質(zhì)的壓強只有1kg/cm2，兩磁鐵的吸、斥力只需等于0.5kgf，就能與介質(zhì)的相對壓力平衡，取安全系數(shù)為2，兩磁鐵在3毫米距離時，只需達到1kgf即可?！豆艿懒黧w自動調(diào)節(jié)裝置可用與本裝配套外殼輸入端即可。
本裝置的介質(zhì)導(dǎo)通口只有6毫米，外殼導(dǎo)通口為10毫米，所以只宜與管徑在25毫米以下的水龍頭或類似擰動形式的閥門的外殼配套。
本裝置的活塞座、若不要活塞座及其相應(yīng)的設(shè)置。將其相應(yīng)位置改平后加長活塞頭所套的膠圈、以及加裝《管道流體自動調(diào)節(jié)裝置》均需由外殼的輸入端套入，所以在輸入端相應(yīng)的位置不應(yīng)沒有障礙物。
在圖三中，外蓋「34」，固環(huán)「30」，蓋耳「33，48」鉚釘「32，47」的作用原理和結(jié)構(gòu)構(gòu)造與圖一中的對應(yīng)部份相同。但在外蓋「34」的內(nèi)面中心留一個直徑為3毫米，高為1毫米的凸片，其作用在于使兩磁鐵相吸時。壓力腔(所配套外殼的調(diào)節(jié)腔在本型號中叫壓力腔)的介質(zhì)能進入磁鐵「35」的上面，以保護介質(zhì)對磁鐵「35」的各面都存在壓力，其上下壓力差只等于該凸片的面積所受的壓力，即等于本裝置壓力導(dǎo)通口的面積。該凸片也可在磁鐵「35」N極中心鑄成或配鉆一螺孔擰進一支相應(yīng)的螺銓構(gòu)成。
磁鐵「35」視所配套的壓力腔而定，其截面取壓力腔的 2/3 左右，以使介質(zhì)能在此作充分的活動，其形狀可取圓柱形，長方形或其它形狀，為充分地利用磁通，磁鐵「31」的截面應(yīng)和磁鐵「35」相等。磁鐵「35」的S極中心開
個直徑為1.5-2毫米的螺孔。使之能和無帽螺銓「36」配合。若磁鐵「35」連結(jié)壓力導(dǎo)通器「39」后高于所配套的壓力腔，則可加深外蓋「34」，使壓力腔能作相應(yīng)的加長。
閥芯「37」的直徑或截面和磁鐵「35」相等，厚取2毫米左右，中心配鉆一個螺孔，使之能和螺銓「36」擰緊，用直徑1.5-2毫米的無帽螺銓「36」將其和磁鐵「35」的S極擰緊連結(jié)在一起，并套上膠圈「38」。螺銓「36」的長度在套入膠圈后引出3-4毫米為宜，膠圈「38」外徑取10毫米，厚1-2毫米。
壓力導(dǎo)通器「39」的直徑和壓力腔內(nèi)徑相等，并在圓周開螺紋。使之能擰進壓力腔，其厚取2-3毫米，中心引出一條6毫米的圓柱，其長度應(yīng)使大活塞「42」向下運動到極點時，還含在大活塞中，正中心再鉆通一直徑為3毫米的導(dǎo)通口，使本裝置開啟時介質(zhì)經(jīng)此進入壓力腔，在圓盤上對稱配鉆兩個直徑為3-4毫米的壓力導(dǎo)通孔「41，49」，使介質(zhì)能經(jīng)此進入大活塞的上面。并用來擰緊和調(diào)節(jié)壓力導(dǎo)通器的位置，壓力導(dǎo)通器的圓柱套入相應(yīng)的膠圈「40」，使本裝置閉合時起密封作用。
大活塞「42」的直徑和壓力腔基本吻合，但應(yīng)留些間隙，其面積等于壓力導(dǎo)通器的導(dǎo)通口實際輸入面積的 1/3 。使壓力導(dǎo)通器關(guān)閉后，壓力腔的介質(zhì)能經(jīng)此向輸出端運動，活塞面的厚視所配套外殼的管徑而定是50mm時，可取3-4毫米，并在受壓面適當(dāng)配鉆兩個不導(dǎo)通的對稱孔槽(附圖來繪出)，以用來將螺母「45」擰緊。中部引出一條直徑為12毫米的圓柱，其長度視活塞的活動區(qū)而定，使活塞向下運動到極點時，壓力腔與輸出端不連通，向上運動到極點時，小活塞中的膠圈「43」能將輸入端密封，壓力導(dǎo)通器的膠圈「40」也能將大活塞的中間孔密封。大活塞中部開一條6毫米的圓柱孔，使之與壓力導(dǎo)通器吻合，與小活塞連接的一端開直徑10毫米的螺紋，套入膠圈「43」，小活塞「44」，用相應(yīng)的螺母「45」擰緊，并在螺母外套入彈簧「46」。小活塞的直徑應(yīng)大于外殼導(dǎo)通口的直徑，小于外殼輸入端所配管道的內(nèi)徑面積取大活塞面積的 1/2 - 2/3 ，厚取2-3毫米，膠圈「43」的直徑和小活塞相等，厚取1-2毫米螺母「46」的長度應(yīng)使活塞向下運動到極點時與底座接觸，對于要求輸出端不超過一個極限值時，該螺母應(yīng)與接觸面密封，以切斷介質(zhì)進入壓力腔，使壓力腔的壓力低于彈簧力時、活塞向上運動，又接通壓力腔。若輸出端需穩(wěn)定輸出，則在螺母凸出大活塞導(dǎo)通口的部份配鉆一些相應(yīng)的孔，使螺母接觸底座時，介質(zhì)與壓力腔仍處導(dǎo)通狀態(tài)。螺母的截面應(yīng)比小活塞小，使所套的彈簧能壓在小活塞上，小活塞和螺母也可一起加工或鑄成一體。在本裝置閉合時彈簧的彈力應(yīng)大于活塞的重力，其長度在大活塞向下運動到極點時既使其能在此范圍內(nèi)縮短，又不會超過其彈性的限度。
本裝置壓力導(dǎo)通口直徑設(shè)計為3毫米，面積約等于7mm2，閥芯的上下活動區(qū)為1毫米，工作最大壓強10kg/cm2，所以要使兩磁鐵在3毫米距離時斥力達到0.7kgf，才能和介質(zhì)最大的相對壓力達到平衡。為使兩磁鐵的斥力大于介質(zhì)的最大相對壓力，并達到將其密封，取安全系數(shù)1.2-2之間，這樣兩磁鐵的吸斥力在距離3毫米時，應(yīng)大于0.7kgf。當(dāng)兩磁鐵相吸時，壓力導(dǎo)通器處于開啟狀態(tài)，介質(zhì)經(jīng)此進壓力腔。改變不同的工作最大壓強，導(dǎo)通口面積，閥芯的上下活動區(qū)，以及不同的安全系數(shù)，兩磁鐵的吸斥力也應(yīng)作相應(yīng)的改變，當(dāng)所配套的外殼和壓力腔的直徑為30毫米時，即約等于本裝置大活塞的直徑，由于大活塞中心有直徑為6毫米被壓力導(dǎo)通器穿入而不受到壓力，所以大治塞的受壓面積為152π，-32π＝216π平方毫米≈6.8平方厘米，當(dāng)小活塞的面積取4Cm2，本裝置關(guān)閉時彈簧的壓力為1公斤時，當(dāng)介質(zhì)的壓強達0.4kg/Cm2時、加在大活塞的壓力等于0.4kg/Cm×6.8Cm2＝2.72kgf，加在小活塞的壓力等于0.4kg/Cm2×4Cm2＝1.6kgf、再加上彈簧力1kgf即等于2.6kgf、由于加在大活塞的壓力大于于加在小活塞的相對壓力和彈簧的作用力，所以活塞向下移動，使本裝置處于導(dǎo)通狀態(tài)。改變不同的彈簧力(彈簧力必須大于活塞的重力，本裝置的其它推導(dǎo)過程均不考慮到重力)，以及大小活塞的面積比，則可使本裝置在不同的介質(zhì)壓強下導(dǎo)通。
對于不同的介質(zhì)若需壓力腔與磁鐵「35」隔離、則可在磁鐵「35」和閥芯「37」之間加裝如l型所述的密封蓋及相應(yīng)的膠圈，其作用和安裝方法均和1型的相同。加裝密封蓋后，外蓋「34」的中心凸片則可不要，但需將它移到密封蓋受壓面的中心，使閥芯上、下兩面的受壓面積差只等于該凸片的面積，也就是壓力導(dǎo)通器導(dǎo)通口的面積，使之和設(shè)計壓力面積相等。這時螺銓「36」改用沉頭螺銓，只需將膠圈「38」擰緊到閥芯「37」、再穿入相應(yīng)的膠圈。密封蓋磁鐵「35」擰緊即可，不需凸出插入壓力導(dǎo)通器的導(dǎo)通口內(nèi)。兩磁鐵則只需在距離2毫米時，達到本裝置上述的吸，斥力即可。也可將閥芯的動態(tài)范圍加到2毫米。
本裝置由于大活塞的引管直徑為12毫米，所以配套外殼通口直徑，應(yīng)在16毫米以上，若將其作用于大于50mm管徑的外殼，大小活塞和密封蓋或外蓋的壓力將增大，除外殼在磁鐵「35」的活動區(qū)外，均應(yīng)作相應(yīng)地加厚，密封蓋或外蓋的圓環(huán)也該加深使螺絲加長，以增加和外殼內(nèi)螺紋的接觸面，使之能承受相應(yīng)的壓力。
本裝置中的膠圈「43」、小活塞「44」、螺母「45」、彈簧「46」均需由輸入端套入，所以與之配套的外殼對應(yīng)部份不應(yīng)有障礙物。
對于介質(zhì)中雜質(zhì)成份較多并呈粒狀的、由于壓力導(dǎo)通口較小，可在螺帽「45」內(nèi)加裝一個過濾網(wǎng)。
以下結(jié)合附圖，對本發(fā)明的具體實施，作進一步的描述。
在圖一即本發(fā)明的Ⅰ型中，磁鐵「6」，膠圈「9」，閥芯「10」「11」用螺銓「7」連接固定在一起，中間穿過密封蓋「8」并將其整體安放在調(diào)節(jié)腔內(nèi)，構(gòu)成本裝置的活動部份和密封部份。在將外蓋「5」旋入時，使磁鐵「6」等構(gòu)成的活動部份的上下活動區(qū)為Z毫米，并用磁鐵「2」來控制其上下活動，從而達到控制本裝置的導(dǎo)通和關(guān)閉。磁鐵「6」的N極和S極分別處于調(diào)節(jié)腔的上方和下方，圖一中由于磁鐵「2」的S極與磁鐵「6」N極相鄰，根據(jù)兩磁鐵同極性相斥，異極性相吸的原理，并由于磁鐵「2」被固定不能上下活動，所以就將磁鐵「6」吸將。從而帶動閥芯「10」一起向上運動，使本裝置處于導(dǎo)通狀態(tài)。這時股圈「9」壓緊密封蓋「8」，介質(zhì)不能向調(diào)節(jié)腔運動，而向輸出端輸出，只要對調(diào)磁鐵「2」的極性，使兩磁鐵產(chǎn)生斥力，這時磁鐵「2」就將磁鐵「6」斥下，從而帶動閥芯向下運動，使膠圈「11」壓緊外殼的導(dǎo)通口，使本裝置處于關(guān)閉狀態(tài)，只要對調(diào)磁鐵「2」的極性，即可控制本裝置的導(dǎo)通和閉合。
在圖二即本發(fā)明的Ⅱ型中，活塞座「26」套入膠圈「25」后，由輸入端套裝進去，再用沉頭螺銓「29」將其穿過旋入外殼的螺孔擰緊達到密封即可。導(dǎo)通活塞「23」用螺銓「21」將其擰緊在磁鐵「19」，并套上膠圈「24」，構(gòu)成本裝置的活動閥芯，將其一體安放在調(diào)節(jié)腔內(nèi)，用外蓋「18」旋入后，在其與底座吻合時，還有2毫米的上下活動區(qū)，并由磁鐵「15」來控制其上下動作。在圖二中，磁鐵「19」的N極和S極分別處于上方和下方，而磁鐵「15」的S極與磁鐵「19」的N極相鄰，所以兩磁鐵產(chǎn)生吸力，由于磁鐵「15」被固定不能上下活動，所以就將磁鐵「19」吸起，從而帶動導(dǎo)通活塞一起向上運動，這時介質(zhì)由活塞座面進入縱導(dǎo)通口「22」。再經(jīng)橫導(dǎo)通口「21」等三個輸出，這時即圖二中的裝置是接通的。對調(diào)磁鐵「15」的極性，使兩磁鐵產(chǎn)生斥力，即將磁鐵「19」斥下，使導(dǎo)通活塞一起向下運動并和活塞座吻合連接并密封了介質(zhì)的通路，使本裝置處于關(guān)閉的狀態(tài)。只要對調(diào)磁鐵「15」的極性，即可控制本裝置的接通和關(guān)閉。在圖三即本發(fā)明的Ⅲ型中，大大活塞「42」由壓力腔套入，并將與小活塞連接的一端穿過外殼的導(dǎo)通口進入輸入端，再將膠圈「43」，小活塞「44」螺母「45」從輸入端依次套入，用專用呆板手將螺母固定和托住，也可先將各物安放在相應(yīng)的位置，再將大活塞插入到螺母，然后用規(guī)叉插入大活塞面的兩孔將其旋緊，由輸入端將彈簧「46」套入螺母「45」外，若螺母采用有孔的，則用相應(yīng)的鐵棒插入即可將之托住和固定。壓力導(dǎo)通器「39」套入膠圈「40」后，也用規(guī)叉插入兩孔「41，49」由壓力腔旋入相應(yīng)的位置。無帽螺銓「36」將膠圈「38」閥芯「37」與磁鐵「35」連接后安放在壓力腔內(nèi)，然后將外蓋「34」旋入壓力腔使閥芯與壓力導(dǎo)通器閉合時，磁鐵「35」的N極與外蓋「34」留1毫米上下活動區(qū)即可。
在圖三中，磁鐵「31」的S極與磁鐵「35」的N極接鄰，所以本裝置是處于導(dǎo)通狀態(tài)，只要改變磁鐵「31」的極性，即可控制壓力導(dǎo)通器的開啟和關(guān)閉，當(dāng)介質(zhì)的壓力達到一個與大小活塞面積之比和彈簧的彈力有關(guān)聯(lián)的一個固定值時，就可以帶動本裝置的導(dǎo)通和關(guān)閉。當(dāng)需開啟本裝置時，如圖三所示，將磁鐵「31」的S極和磁鐵「35」的N極相鄰，由于兩磁鐵的異極性相鄰，所以產(chǎn)生吸力，由于磁鐵「31」被固定不能上下活動，所以它就將磁鐵「35」吸起，從而帶動閥芯「37」一起向上運動，使壓力導(dǎo)通口處于開啟狀態(tài)。介質(zhì)經(jīng)此進入壓力腔，由于介質(zhì)進入壓力腔的面積是由壓力腔經(jīng)大活塞圓周輸出的面積的3倍，所以壓力腔形成的壓強等于輸入端小活塞的壓強，由于大活塞的面積大于小活塞的面積，所以大活塞所受到的壓力就大于小活塞所受的壓力，當(dāng)加在大活塞的壓力大于小活塞的壓力和彈簧的彈力時。大活塞向下運動，從而使小活塞也向下運動，這樣本裝置就處于導(dǎo)通狀態(tài)。當(dāng)需關(guān)閉本裝置時，對調(diào)磁鐵「31」的極性、使磁鐵「33」的N極與磁鐵「35」的N極相鄰這樣兩磁鐵就產(chǎn)生斥力，由于磁鐵「31」被固定不能上下活動，所以它就將磁鐵「35」斥下，從而帶動閥芯「37」向下運動，使膠圈「38」將壓力導(dǎo)道通器關(guān)閉，切斷了介質(zhì)向壓力腔運動，壓力腔的介質(zhì)壓力開始下降，并通過大活塞的圓周向輸出端輸出，當(dāng)加在大活塞的壓力小于加在小活塞的壓力和彈簧的彈力時，小活塞向上運動，隨著大活塞上的介質(zhì)的輸出、小活塞的壓力和彈簧的彈力就會使小活塞上的膠圈「43」關(guān)閉了輸入端的導(dǎo)通口，使本裝置處于關(guān)閉狀態(tài)。
本裝置是利用大小活塞和彈簧彈力所形成的壓力差而導(dǎo)通。所以在導(dǎo)通時，若介質(zhì)的壓強降低到某一值時，即使加在大活塞的壓力小于加在小活塞的壓力和彈簧的彈力時，本裝置會自動關(guān)閉，也就是本裝置所配外殼導(dǎo)通口的導(dǎo)通，需要介質(zhì)的壓強達到一個與大小活塞的面積比和彈簧彈力有關(guān)的數(shù)值。
本發(fā)明的三種型號中，為了防止外蓋上的磁鐵丟失，也可不要固環(huán)和鉚釘，可在外蓋上的磁鐵兩極中心加工或鑄成一個直徑為3毫米左右的孔，并使蓋耳的原鉚釘孔與之相等并互相平行。然后將磁鐵套入兩蓋耳間，用相應(yīng)的螺銓將其穿過擰緊。外蓋上的磁鐵也應(yīng)加工或鑄成使之既能繞螺銓旋轉(zhuǎn)，又能使兩磁極能分別與外蓋面接觸。為了防止兩磁鐵相斥時，外蓋上的磁鐵自行轉(zhuǎn)動，可在該磁鐵與兩蓋耳的兩旁各套一相應(yīng)彈簧入螺銓中，使元能將磁鐵壓緊，兩彈簧的彈力只需略大于兩磁鐵的斥力即可，這樣只要轉(zhuǎn)動磁鐵的極性，即可控制相應(yīng)的裝置的開啟和閉合。
本發(fā)明的3種型號中，除膠圈，墊圈、磁鐵外其它的各原料均應(yīng)選用銅，工程塑料或其它非磁性的材質(zhì)做成。外蓋選用工程塑料，可將固環(huán)及其相應(yīng)的設(shè)置一起鑄成圓狀，使之能套入相應(yīng)的磁鐵，并將蓋面鑄成六角，以便裝配。
各型號調(diào)節(jié)腔內(nèi)的磁鐵的極性可以對調(diào)，固環(huán)內(nèi)的磁鐵可在一端加上顏色或使兩端形狀略有差異，使除用手接觸外，也可通過視覺來判別該裝置的啟閉狀態(tài)。
本發(fā)明的三種型號中，若不用磁鐵來控制，而改用人工手控，可撤消所有的磁鐵，將連結(jié)螺銓「7，20，36」都分別穿過外蓋配鉆相應(yīng)的孔，引出蓋外，分別套上彈簧，再用相應(yīng)的螺帽擰緊，使相應(yīng)的裝置在彈簧的彈力下處導(dǎo)通狀態(tài)。Ⅰ型中的膠圈「9」，Ⅱ、Ⅲ型在原來磁鐵「19、35」的對應(yīng)位置新增設(shè)的膠圈，都應(yīng)在相應(yīng)的裝置導(dǎo)通時，與外蓋接觸并密封，這些膠圈厚只宜在2-3毫米若所處的位置過長，可配螺母將之固定。固環(huán)的高度應(yīng)使相應(yīng)的裝置關(guān)閉時壓緊螺帽。鉚接外殼中的固環(huán)時，應(yīng)使之能夠轉(zhuǎn)動，需關(guān)閉裝置時，按下螺帽轉(zhuǎn)動固環(huán)壓緊螺帽頂部即可。這樣需開啟時，轉(zhuǎn)動固環(huán)使之離開螺帽，螺帽在彈簧的彈力下升高，從而帶動閥芯一起升高，使裝置處于導(dǎo)通狀態(tài)，需關(guān)閉時，按下螺帽，使閥芯的膠圈壓緊導(dǎo)通口，再用固環(huán)將螺帽壓緊，使裝置處于關(guān)閉狀態(tài)。采用手工控制后，Ⅰ型和Ⅱ型的導(dǎo)通口可以加大，也就是可和大于25mm，直徑的外殼配套，但連結(jié)螺銓及其它設(shè)置也應(yīng)作相應(yīng)的增大，其中Ⅰ型中的密封蓋「8」可以不要。所選用的材質(zhì)可用銅、鐵、工程塑料等加工或鑄成。
本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比，有如下優(yōu)點1.本發(fā)明裝置為永磁密材式啟閉裝置，尤其適用于要求密封性強的各種流體介質(zhì)場合使用，和有毒或無毒性的管道流體中開關(guān)使用，還能代替一些工礦企業(yè)中各種規(guī)格的電磁閥，手閥使用，而造價低，啟閉動作不耗電或其它能源，使用方便。
2.本發(fā)明由于裝有永久磁鐵，對日常生活用水，還可得到對身體有益的磁化水，且由于只有開關(guān)狀態(tài)密封性好，所以可防止泄漏偷水現(xiàn)象，無污染。
3.本發(fā)明外殼如采用工程塑料制造，還可節(jié)約大量的貴重金屬材料。
4.本發(fā)明的裝置可廣泛用于各種化工、機電廠礦企業(yè)，單位或家庭使用。
權(quán)利要求
1.由螺銓[7、20、36]，膠圈[9、25、11、38]，閥芯[10、37]，活塞座[26]，橫導(dǎo)通口[21]，縱導(dǎo)通口[22]導(dǎo)通活塞[23]，密封蓋[8]，外蓋[5、18、34]，固環(huán)[14、1、30]，大活塞[42]，壓力導(dǎo)通器[39]，永磁鐵[2、6、15、19、31、35]或膠圈、彈簧、螺帽所組成的管道流體密封開關(guān)裝置，其特征是a、利用對調(diào)磁鐵[2、15、31]的極性，使之分別與磁鐵[6、19、35]的一端的磁極相吸或相斥，從而帶動閥芯[10、37]，導(dǎo)通活塞[23]一起運動，使本發(fā)明的Ⅰ型Ⅱ型的裝置處于導(dǎo)通和閉合，使本發(fā)明的Ⅲ型的壓力腔處于導(dǎo)通和閉合，在一定的介質(zhì)壓強下，使該裝置導(dǎo)通，b、利用彈簧的彈力將閥芯[10、37]，導(dǎo)通活塞[23]升起，用固環(huán)[1、14、30]將其壓下，使本發(fā)明的Ⅰ型和Ⅱ型的裝置處于導(dǎo)通和閉合，使本發(fā)明的Ⅱ型的壓力腔處于導(dǎo)通和閉合，在一定的介質(zhì)壓強下，使該裝置導(dǎo)通。
2.按權(quán)利要求
1所述的裝置，本發(fā)明Ⅰ型其特征是螺銓〔7〕穿過膠墊〔11〕、閥芯〔10〕，膠圈和密封蓋〔9、8〕(或不要)，擰進磁鐵〔6〕或套入膠圈穿過外蓋〔5〕套入彈簧擰進螺帽，
3.按權(quán)利要求
1所述的裝置，本發(fā)明Ⅱ型其特征是螺銓〔20〕擰進導(dǎo)通活塞〔23〕或再穿過膠圈和密封蓋，和磁鐵〔19〕擰緊或套入膠圈穿過外蓋〔18〕套入彈簧擰進螺帽。本裝置閉合時，導(dǎo)通活塞〔23〕與活塞座〔26〕所套的膠圈〔25〕或外殼相應(yīng)部份吻合，
4.按權(quán)利要求
1和權(quán)利要求
3所述的裝置，本發(fā)明Ⅱ型其特征是介質(zhì)由導(dǎo)通活塞〔23〕的縱導(dǎo)通口〔22〕進入，由橫導(dǎo)通口〔21〕等三個輸出，
5.按權(quán)利要求
1所述的裝置，本發(fā)明Ⅲ型其特征是螺銓〔36〕套入膠圈〔38〕閥芯〔37〕，或再穿過膠圈和密封蓋，與磁鐵〔35〕擰緊或套上膠圈穿過外蓋〔34〕套入彈簧與螺帽擰緊，
6.按權(quán)利要求
1和權(quán)利要求
5所述的裝置，本發(fā)明Ⅲ型的特征是壓力導(dǎo)通器〔39〕的導(dǎo)通管套入并吻合在大活塞〔42〕的中部，使壓力導(dǎo)通器的導(dǎo)通口經(jīng)此與輸入端連通。本裝置開啟時，介質(zhì)經(jīng)此進入壓力腔。
專利摘要
本發(fā)明公開了一種利用永磁鐵同極性相斥，異極性相吸的原理或利用彈簧力和固環(huán)力而開啟和關(guān)閉的管道流體密封開關(guān)裝置，并分有三種型號，它可與水龍頭或類似開關(guān)形式的各種閥門的外殼配套，來控制各種管道流體的導(dǎo)通和關(guān)閉，即適用于自來水、煤氣、天然氣等介質(zhì)的開關(guān)控制，也適用于要求密封性強和有毒的介質(zhì)作開關(guān)使用。
文檔編號F16K31/08GK87103483SQ87103483
公開日1988年11月23日 申請日期1987年5月6日
發(fā)明者林澤松, 林建業(yè) 申請人:林澤松, 林建業(yè)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan