CN105422876B - 一种新型磁控蝶阀 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型磁控蝶阀。阀体上安装有电磁控制器，电磁控制器内置有电磁铁，阀体内腔装有带永久磁铁的蝶板；上阀盖和下阀盖通过螺栓分别固定在阀体的上下端，永久磁铁固定在蝶板一端面中部，永久磁铁所在蝶板端面的上、下部分别固定有同轴的上轴套和下轴套，上轴套和下轴套分别经上阀杆下阀杆与上阀盖和下阀盖配合连接，使得蝶板安装在阀体内的上阀盖和下阀盖之间形成限位转动；蝶板另一端面设有一个入口流道和两个出口流道。本发明通过电磁控制器内电磁铁的转动带动蝶阀旋转，从而控制蝶阀的启闭工作，改变了蝶阀的控制原理，并分流减压减小气蚀和防振降噪，减少了蝶阀的泄漏问题，改善了蝶阀的工作性能，适应于多种场合。

Description

一种新型磁控蝶阀
技术领域
本发明涉及了一种蝶阀，尤其是涉及了一种新型磁控蝶阀，可利用磁铁的磁性通过磁场的作用完成蝶阀的启闭工作。
背景技术
蝶阀又叫翻板阀，是一种结构简单的调节阀，可用于低压管道介质的开关控制，也可用于控制空气、水、蒸汽、各种腐蚀性介质、泥浆、油品、液态金属和放射性介质等各种类型流体的流动。在管道上主要起切断和节流作用。蝶阀启闭件是一个圆盘形的蝶板，在阀体内绕其自身的轴线旋转，从而达到启闭或调节的目的。
随着我国城市化进程的加快，自来水和煤气、天然气、石油化工等管道上的用阀量也在大幅攀升。另外，蝶阀的出口量也在逐年上升。蝶阀除了量的上升，技术含量也在大幅度上升。蝶阀具有结构简单、高度低、自重轻、启闭迅速、能做成特大通径等优点，需要时还可以用于调节流量，这是其它阀种无法比拟的。所以，开发适用于高参数工况、能够长周期运行的蝶阀产品，已经成为阀门制造业和使用部门共同关注的问题。设计蝶阀不仅需要解决使用材料的材质问题，而且需要精确了解阀门的水力特性，从而为阀门结构改进设计提供依据。普通的蝶阀通过阀杆穿过蝶板与阀芯连接，容易造成疲劳破坏，蝶板的转动力矩较大，普通蝶阀来说，很难快速将阀门开启。当流体流过普通蝶阀时用易发生汽蚀，减小蝶阀的使用寿命，给管道运输行业造成巨大的损失。阀门的这些问题急需新型技术快速解决。
因此，改变普通蝶开启控制原理，研究阀阀体内部流动机理以及蝶板的合理结构，以减小流体在蝶阀流道内部的局部能量损失和对阀板密封部位的冲刷破坏，提高蝶阀的效率和使用寿命就显得非常重要。
发明内容
为了改进阀门的技术提高蝶阀的功能，减少蝶阀的汽蚀破坏，避免蝶阀的疲劳破坏，降低蝶板的启动转矩，本发明的目的在于将蝶阀进一步改进和创新，提出了一种多功能新型磁控蝶阀，改变了传统蝶阀的启闭原理，降低了阀门的启动转矩。
本发明采用的技术方案是：
阀体上安装有电磁控制器，电磁控制器内置有电磁铁，阀体内腔装有带永久磁铁的蝶板；上阀盖和下阀盖通过螺栓分别固定在阀体的上下端，永久磁铁固定在蝶板一端面中部，永久磁铁所在蝶板端面的上、下部分别固定有同轴的上轴套和下轴套，上轴套和下轴套分别经上阀杆下阀杆与上阀盖和下阀盖配合连接，使得蝶板安装在阀体内的上阀盖和下阀盖之间形成限位转动；蝶板另一端面设有一个入口流道和两个出口流道。
所述的上阀杆和下阀杆的一端均为占阀杆总长度1/4的六棱柱，另一端为端部开有限位半圆槽的圆柱，上阀杆和下阀杆六棱柱一端分别与上轴套和下轴套的六边形内孔配合形成同轴转动连接，上阀杆和下阀杆圆柱一端分别插入到上阀盖和下阀盖的端孔中。
所述的上阀盖和下阀盖的端孔边缘设有占1/4圆的圆弧限位条，使得蝶板转动角度为0°到90°。
所述的蝶板设有流道的端面为球面，球面的高度h为0.1倍的蝶板直径D，入口流道和出口流道分别位于蝶板的球面两侧，并在蝶板球面轴中部附近连通，入口流道沿蝶板径向并占蝶板直径的1/5，即入口流道沿蝶板直径1/5处后连通两个出口流道，入口流道的出口端为入口端宽度的7/8，两个出口流道方向沿入口流道中心线两侧的30°角度。
所述的蝶板和阀体之间装有密封圈。
所述的电磁铁和永久磁铁均为强磁性磁铁，电磁铁和永久磁铁的两极沿水平方向且方向相反布置，电磁铁S极的正下方是第永久磁铁的N极，电磁铁的N极下方为永久磁铁的S极。
所述的上轴套和下轴套与蝶板固定连接，上阀杆上部部伸入上阀盖端孔内，下部伸入上轴套朝上的中心孔内，下阀杆下部伸入下阀盖端孔内，上部伸入下轴套朝下的中心孔内，上阀杆于下阀杆在同一轴线上。
本发明具有的有益效果是：
本发明通过磁力的作用完成阀门的启闭工作，对于阀门有了更深一步的创新，一方面极大地避免了由于阀杆直接穿过阀体，在阀杆和填料之间产生的泄漏问题，另一方面蝶板表面加工防汽蚀流道，蝶板的一侧为球形凸起，起到分流减压，减小气蚀，防振降噪的作用，对于提高阀门的创新性和改善阀门的功能有着非常重要的实际意义。
本发明除此以外，还很好地解决了蝶阀的泄漏问题，减少了资源浪费，减少了蝶阀的启闭力矩，避免阀门的卡死。在蝶阀开、关的过程中，蝶板一侧分布的球形凸体可以降低通过蝶板时流体的高流速，球形凸起上分布的流道起到分流减压，可有效降低阀门前后压差，从而不会增加流体通过时的阻力，防止气蚀，防振降噪。从而提高了蝶阀的工作性能。
本发明可满足石油和化工等多个领域的需求。
附图说明
图1是本发明蝶阀的结构示意图。
图2是蝶板的三维实体图
图3是图2蝶板的球形凸体一侧的三维实体图之一。
图4是图2蝶板球形凸起一侧的三维实体图之二。
图5是图2另一侧的三维实体图之一。
图6是图2另一侧的三维实体图之二。
图7是上阀杆的三维实体图。
图8是上阀盖的三维实体图。
图1中：1、电磁控制器，2、电磁铁，3、螺栓，4、阀体，5上阀杆，6、上轴套，7、永久磁铁，8、下轴套，9、下阀杆，10、螺母，11、下阀盖，12、蝶板，13、密封圈，14、上阀盖。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示，本发明的阀体4上安装有电磁控制器1，电磁控制器1内置有电磁铁2，阀体4内腔装有带永久磁铁7的蝶板12，通过磁控带动蝶板12的转动；
上阀盖14和下阀盖11通过螺栓3分别固定在阀体4的上下端，如图5-6所示，永久磁铁7固定在蝶板12一端面中部，永久磁铁7所在蝶板12端面的上、下部分别固定有同轴的上轴套6和下轴套8，由此蝶板12与上阀杆5下阀杆9之间通过上轴套6和下轴套8连接，上轴套6和下轴套8分别经上阀杆5下阀杆9与上阀盖14和下阀盖11配合连接，使得蝶板12安装在阀体4内的上阀盖14和下阀盖11之间形成限位转动；蝶板12另一端面设有一个入口流道和两个出口流道。
上阀杆5和下阀杆9的一端均为占阀杆总长度1/4的六棱柱，另一端为端部开有限位半圆槽的圆柱，上阀杆5和下阀杆9六棱柱一端分别与上轴套6和下轴套8的六边形内孔配合形成同轴转动连接，上阀杆5和下阀杆9圆柱一端分别插入到上阀盖14和下阀盖11的端孔中。
如图7所示，上阀杆5和下阀杆9端部圆柱周面开有用于转动限位的半圆弧槽。如图8所示，上阀盖14和下阀盖11的端孔边缘设有占1/4圆的圆弧限位条，使得蝶板转动角度为0°到90°。当电磁控制器内电磁铁转动，电磁铁和蝶板上永久磁铁由于磁场作用，蝶板随着转动，由于上阀盖14和下阀盖11的端孔边缘设有占1/4圆的圆弧限位条，使得蝶板转动角度为0°到90°，由于磁场作用增加了蝶板的密封性。
如图2～图4所示，蝶板12设有流道的端面为球面，球面的高度h为0.1倍的蝶板12直径D，入口流道和出口流道分别位于蝶板12的球面两侧，并在蝶板12球面轴中部附近连通，入口流道沿蝶板12径向并占蝶板12直径的1/5，即入口流道沿蝶板12直径1/5处后连通两个出口流道，入口流道的出口端为入口端宽度的7/8，两个出口流道方向沿入口流道中心线两侧的30°角度，如图4所示。流体从蝶板一个流道流进从两个流道流出，起到分流减压，减小气蚀，防振降噪的作用。
蝶板12和阀体4之间装有密封圈13。
电磁铁2和永久磁铁7均为强磁性磁铁，电磁铁2和永久磁铁7的两极沿水平方向且方向相反布置，电磁铁S极的正下方是第永久磁铁7的N极，电磁铁的N极下方为永久磁铁的S极。
上轴套6和下轴套8与蝶板12固定连接，上阀杆5上部部伸入上阀盖14端孔内，下部伸入上轴套6朝上的中心孔内，下阀杆9下部伸入下阀盖11端孔内，上部伸入下轴套8朝下的中心孔内，上阀杆5于下阀杆9在同一轴线上。
本发明利用磁铁的吸引力通过电磁控制器内电磁铁与永久磁电的相互作用带动蝶板转动，从而控制蝶阀的启闭工作。
本发明的工作过程和原理如下：
电磁控制器内含有电磁铁，蝶板装在阀体内部，通过阀杆和轴套定位，蝶板上嵌入一个永久磁铁。电磁控制器内电磁铁转动，通过磁场和永久磁铁相互作用带动蝶板一起转动。阀杆穿过轴套和阀盖，并且在同一轴线上，由于阀杆绕其轴线做旋转运动。
在蝶阀开、关的过程中，蝶板一侧分布的球形凸体可以降低通过蝶板时流体的高流速，球形凸起上分布的流道起到分流减压，可有效降低阀门前后压差，从而不会增加流体通过时的阻力，防止气蚀，防振降噪。
上阀与下阀杆一端加工为六棱体其高度为阀杆的1/4，分别与套筒配合，其另一端加工为限位半圆槽与阀盖，限制蝶板的旋转角度范围为0°到90°，增强蝶板的密封性能。
由此可见，本发明能够很好减小了启闭蝶阀所需要的力矩，另外还能够防止气蚀，防振降噪。提高了蝶阀的创新性，改善了蝶阀的工作性能，适应于多种场合，具有显著的理论创新和技术进步。

Claims (6)

1.一种新型磁控蝶阀，其特征在于：阀体(4)上安装有电磁控制器(1)，电磁控制器(1)内置有电磁铁(2)，阀体(4)内腔装有带永久磁铁(7)的蝶板(12)；上阀盖(14)和下阀盖(11)通过螺栓(3)分别固定在阀体(4)的上下端，永久磁铁(7)固定在蝶板(12)一端面中部，永久磁铁(7)所在蝶板(12)端面的上、下部分别固定有同轴的上轴套(6)和下轴套(8)，上轴套(6)和下轴套(8)分别经上阀杆(5)、下阀杆(9)与上阀盖(14)和下阀盖(11)配合连接，使得蝶板(12)安装在阀体(4)内的上阀盖(14)和下阀盖(11)之间形成限位转动；蝶板(12)另一端面设有一个入口流道和两个出口流道；
所述的上阀杆(5)和下阀杆(9)的一端均为占阀杆总长度1/4的六棱柱，另一端为端部开有限位半圆槽的圆柱，上阀杆(5)和下阀杆(9)六棱柱一端分别与上轴套(6)和下轴套(8)的六边形内孔配合形成同轴转动连接，上阀杆(5)和下阀杆(9)圆柱一端分别插入到上阀盖(14)和下阀盖(11)的端孔中。
2.根据权利要求1所述的一种新型磁控蝶阀，其特征在于：所述的上阀盖(14)和下阀盖(11)的端孔边缘设有占1/4圆的圆弧限位条，使得蝶板转动角度为0°到90°。
3.根据权利要求1所述的一种新型磁控蝶阀，其特征在于：所述的蝶板(12)设有流道的端面为球面，球面的高度h为0.1倍的蝶板(12)直径D，入口流道和出口流道分别位于蝶板(12)的球面两侧，并在蝶板(12)球面轴中部附近连通，入口流道沿蝶板(12)径向并占蝶板(12)直径的1/5，即入口流道沿蝶板(12)直径1/5处后连通两个出口流道，入口流道的出口端为入口端宽度的7/8，两个出口流道方向沿入口流道中心线两侧的30°角度。
4.根据权利要求1所述的一种新型磁控蝶阀，其特征在于：所述的蝶板(12)和阀体(4)之间装有密封圈(13)。
5.根据权利要求1所述的一种新型磁控蝶阀，其特征在于：所述的电磁铁(2)和永久磁铁(7)均为强磁性磁铁，电磁铁(2)和永久磁铁(7)的两极沿水平方向且方向相反布置，电磁铁S极的正下方是永久磁铁(7)的N极，电磁铁的N极下方为永久磁铁的S极。
6.根据权利要求1所述的一种新型磁控蝶阀，其特征在于：所述的上轴套(6)和下轴套(8)与蝶板(12)固定连接，上阀杆(5)上部伸入上阀盖(14)端孔内，下部伸入上轴套(6)朝上的中心孔内，下阀杆(9)下部伸入下阀盖(11)端孔内，上部伸入下轴套(8)朝下的中心孔内，上阀杆(5)与下阀杆(9)在同一轴线上。
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