CN104500823A - 一种磁力传动阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种磁力传动阀，其特征为：阀盖连接有一蜗轮操作机构，阀盖内设有上永磁体，阀体内设有与上永磁体相对应的下永磁体，上下永磁体之间设有推力轴承和隔离装置。由于采用非接触式传动方式，阀门没有轴向填料密封，上下腔采用不锈钢隔板隔离，阻断了阀体腔介质泄漏的通道。该结构彻底解决了球阀中轴向动密封存在的泄漏问题，对于核电、火电厂、化工、电镀、造纸、制药、食品、真空等行业特别适用，有着广阔的市场前景。通过以上技术的实施，提高了阀门的使用性能，增加系统运行的经济性和安全性，相比现有技术具有显著进步。

Description

一种磁力传动阀

技术领域

本发明涉及管道阀门的技术领域，具体地说是一种磁力传动阀。

背景技术

当前在流体输送过程中，阀门的轴向密封一般是在阀盖的上部设有填料函，填料置于填料函中，通过压块轴向挤压填料，达到密封阀体内腔介质的目的。然而由于阀杆的往复或旋转运动，填料的磨损、松弛及阀杆的腐蚀等诸多因素，使得阀门的轴向泄漏十分普遍，轻则会造成浪费，给生活带来不便，如自来水阀门泄露；重则导致严重后果，如化工行业的有毒、有害、易燃、易爆及腐蚀性介性质的泄漏等，严重的威胁人身安全、财产安全和环境污染的事故。如何彻底的解决阀门轴向的泄漏问题，保证管道系统的安全运行，是工程技术人员亟须解决一大难题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改进的磁力传动阀，它可克服现有技术中采用轴向密封，无法将介质腔与外界完全隔离，轴向容易泄漏，增加了阀门维护，系统运行的成本的一些不足。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种磁力传动阀，它主要包括阀体和与阀体相连的阀盖，其特征在于：阀盖连接有一蜗轮操作机构，阀盖内设有上永磁体，阀体内设有与上永磁体相对应的下永磁体，上下永磁体之间设有推力轴承和隔离装置。

使用时本发明的动力传递方式完全摒弃了传统的刚性轴联接，而是采用非接触式磁性传动方式，即利用稀土永磁体之间的相互作用，磁场穿透一定的空间距离和物质，进行机械能量的传送。本装置蜗轮传递的动力经上下平面式稀土永磁体磁力耦合作用进行扭矩的传递，进而带动从动轴的旋转，驱动球体动作，实现球阀启闭功能。由于采用非接触式传动方式，阀门没有轴向填料密封，上下腔采用不锈钢隔板隔离，阻断了阀体腔介质泄漏的通道。该结构彻底解决了球阀中轴向动密封存在的泄漏问题，对于核电、火电厂、化工、电镀、造纸、制药、食品、真空等行业特别适用，有着广阔的市场前景。通过以上技术的实施，提高了阀门的使用性能，增加系统运行的经济性和安全性，相比现有技术具有显著进步。

附图说明

图1为本发明一实施例的结构示意图。

图2为图1中A部放大示意图。

图3为现有技术的参考图。

图4为图1中B部放大示意图。

图5为本发明上下永磁体NS交叉排列方式的结构示意图。

具体实施方式：

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。

附图中，各标号表示的标记如下：1 阀体、2 球阀、3 下阀杆、4 导向座、5 第二平键、6下永磁体、7 第一推力轴承、8 隔板密封垫片、 9 隔离板、10 阀盖、11 蜗轮、12第三平键、13 导电弹簧、14上阀杆、15第一平键、16 上永磁体、17 第二推力轴承、18 导电弹簧、19 导电弹簧、20 支撑弹簧、21 阀座、22 密封座、23 注脂接头、24 O型圈、25 定位轴、26 底盖。 

本发明主要包括阀体和与阀体相连的阀盖，其特征在于：阀盖连接有一蜗轮操作机构，阀盖内设有上永磁体，阀体内设有与上永磁体相对应的下永磁体，上下永磁体之间设有推力轴承和隔离装置。所述的隔离装置为隔离板和设在隔离板一侧的隔板密封垫片，隔离装置固定在阀体和阀盖之间并将阀体和阀盖分隔。上上下永磁体采用稀土永磁钕铁硼磁块，上下永磁体均为平面永磁体，阀盖内设有导向座，上下永磁体设置在阀盖和导向座之间，导向座上设有基体盘，平面永磁体按NS交叉方式均布于基体盘上。所述的蜗轮操作机构由蜗轮和与蜗轮相配合的上阀杆连接而成，阀盖设有阀盖轴孔，阀盖轴孔内设有上阀杆，上阀杆下端通过第一平键与上平面永磁体相连，上阀杆的上端通过第三平键与蜗轮操作机构相连，上下阀杆设有三道导电弹簧，导电弹簧与阀体保持接触，可将体腔内的静电导出，经接地装置后消除。

上下永磁体分别由4-12块磁块构成，4-12块磁块均分设置在一个圆平面内，每个磁块均呈扇形，磁块与相邻磁块之间按照NS的交叉方式排列。阀体内设有球阀和阀座，球阀的球体与阀座组成密封副，阀座上镶嵌有四氟密封圈，阀座上加工有与球体匹配的硬密封面，阀座设有密封脂通道。球体下端设有定位销，阀体的底部设有底盖，阀体下设有阀体轴孔，定位销设置于阀体轴孔中并由底盖支撑。球体上连接有下阀杆 ，所述的下阀杆与下永磁体之间通过第二平键相连。

在实施中，转动蜗轮11的操作手轮，驱动上阀杆14转动，阀杆14通过平键15将蜗轮扭矩传递给上永磁体16。在强磁场作用下，上永磁体16透过隔离板9与下永磁体6耦合，上永磁体16的扭矩传递到下平面式永磁体6。下平面式永磁体6通过平键5带动下阀杆3一起转动，进而驱动阀杆的球体做启闭动作。

在实施过程中，由于上阀杆14与下阀杆3间的扭矩传递为非接触式传递（如图2），阀体1腔中介质被隔离板9完全阻隔，杜绝了介质泄漏的可能性。而传统的球阀上密封（如图3）所示，由于阀杆的运动及填料的磨损等原因，体腔内的介质经阀杆与填料间的间隙，泄漏到外界。对比可知，本发明比传统式轴向密封结构，具有更高的安全性。

在实施过程中，上永磁体15与下永磁体6采用独特的镶嵌工艺(如图4)，按照NS极交叉排布的方式，将永磁体块均匀排布于基体圆盘上。使用时，上下永磁体16、6通过第三平键12、第二平键5分别安装到上下阀杆上，中间设置隔离板9，并留有一定气隙。由于上磁体的N极吸引下磁体的S极，同时排斥下磁体两侧的N极，从而保证在一定力矩范围内，从动轴与主动轴保持同步转动。

在实施过程中，上下平面式永磁体镶嵌块采用第三代稀土永磁钕铁硼（NdFeB），它是磁体中性能最强的永磁体，不仅具有高剩磁，高矫顽力、高磁能积、高性价比等特性，而且加工性能好，易加工成各种尺寸，工作温度80℃～240℃。

在实施过程中，上下平面式永磁体16、6上分别安装有第一、第二推力轴承7、17（如图2），该轴承组不仅使上下永磁体与隔离板9间保持微空隙，确保磁体与隔离板9间不会增加附加有摩擦力距，从而消耗主传动力矩，而且中心支撑方式增加了隔离板的刚度。

在实施过程中，由于球阀、上下阀杆与阀体阀座间的摩擦，可能会产生静电，通过在上、下阀杆上设立三道导电弹簧，将体内的静电导出体外，并经接地装置接地消除。对于一些防静电要求较高的场合，如煤矿、化工等，增加了系统运行的安全性。

    在实施过程中，阀座21采用弹簧预压紧的方式（如图4），在弹簧的作用下，阀座21上镶嵌的四氟密封圈22与球体配合，做初始密封。阀座除了四氟密封圈22密封面外，还加工有与球体匹配的硬密封面，当火警时，四氟密封圈22烧毁时，阀座21上硬密封面在弹簧20的推动下与球体2配合密封，阻止火势的蔓延。阀座21上还设有密封脂通道，当主密封不能满足要求时，亦可通过加注密封脂的方式强制密封。

Claims (8)

1.一种磁力传动阀，它主要包括阀体和与阀体相连的阀盖，其特征在于：阀盖连接有一蜗轮操作机构，阀盖内设有上永磁体，阀体内设有与上永磁体相对应的下永磁体，上下永磁体之间设有推力轴承和隔离装置。

2.根据权利要求1所述的一种磁力传动阀，其特征在于：所述的隔离装置为隔离板和设在隔离板一侧的隔板密封垫片，隔离装置固定在阀体和阀盖之间并将阀体和阀盖分隔。

3.根据权利要求1所述的一种磁力传动阀，其特征在于：上下永磁体采用稀土永磁钕铁硼磁块，上下永磁体均为平面永磁体，阀盖内设有导向座，上下永磁体设置在阀盖和导向座之间，导向座上设有基体盘，平面永磁体按NS交叉方式均布于基体盘上。

4.根据权利要求3所述的一种磁力传动阀，其特征在于：上下永磁体分别由4-12块磁块构成，4-12块磁块均分设置在一个圆平面内，每个磁块均呈扇形，磁块与相邻磁块之间按照NS的交叉方式排列。

5.根据权利要求1所述的一种磁力传动阀，其特征在于：阀体内设有球阀和阀座，球阀的球体与阀座组成密封副，阀座上镶嵌有四氟密封圈，阀座上加工有与球体匹配的硬密封面，阀座设有密封脂通道。

6.根据权利要求1所述的一种磁力传动阀，其特征在于：所述的蜗轮操作机构由蜗轮和与蜗轮相配合的上阀杆连接而成，阀盖设有阀盖轴孔，阀盖轴孔内设有上阀杆，上阀杆下端通过第一平键与上平面永磁体相连，上阀杆的上端通过第三平键与蜗轮操作机构相连，上阀杆设有三道导电弹簧，导电弹簧与阀体保持接触。

7.根据权利要求5所述的一种磁力传动阀，其特征在于：球体下端设有定位销，阀体的底部设有底盖，阀体下设有阀体轴孔，定位销设置于阀体轴孔中并由底盖支撑。

8.根据权利要求5所述的一种磁力传动阀，其特征在于：球阀上连接有下阀杆 ，所述的下阀杆与下永磁体之间通过第二平键相连，上阀杆设有三道导电弹簧，导电弹簧与阀体保持接触。