CN205207752U - 磁力止推轴承阀门 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种磁力止推轴承阀门，包括：阀体、设置于阀体内的阀芯以及与阀芯固定连接以带动阀芯转动的阀杆；其中，阀杆上设有活动磁铁，阀体上设有固定磁铁；固定磁铁相对设置于活动磁铁的远离阀芯的一侧，并且固定磁铁与活动磁铁的彼此靠近的端面极性相同，以对阀杆施加朝向阀芯的推力。根据电磁同性相斥的原理，固定磁铁和活动磁铁必然相互排斥产生磁性斥力，这种磁性斥力使得固定磁铁对活动磁铁产生朝向阀芯运动的推力，由于活动磁铁设置于阀杆上，这种磁性斥力可以部分或全部抵消流体压力对阀杆的推力，这样就减小了阀杆在转动时所受的摩擦力矩，降低了磨损，延长了阀门零部件的使用寿命。

Description

磁力止推轴承阀门

技术领域

本实用新型涉及液压元件技术领域，尤其是涉及一种磁力止推轴承阀门。

背景技术

固定球球阀是工业应用最为广泛的阀门之一。在固定球球阀中，阀芯具有阀杆、支撑轴，二者被固定在阀体上，阀芯位置固定，流体压力不能使它产生位移。阀芯两侧是阀座，阀座借助于弹簧和流体的推力压向阀芯，建立密封比压。

这种阀门的主要功能是切断或接通管道中的流体通道，借助手柄或驱动装置在阀杆上施加一定的转矩并传给阀芯，使它旋转90度，阀芯的通孔与阀体通道中心线重合或垂直，以实现阀门全开或全关的动作。

阀杆上的转矩由多部分构成，其中包括阀杆与止推轴承间的摩擦转矩。

阀体内部压力高于环境压力，所以在阀杆上产生向外的推力，为防止阀杆受此推力而飞出，在阀杆上设计有台肩，台肩上部设置止推轴承，止推轴承由填料函限制其向外的轴向移动。

阀杆在流体压力作用下，其台肩紧贴并压紧止推轴承端面，当阀杆旋转时就产生了摩擦转矩，阀门公称压力(阀门公称压力用来表示阀门在基准温度下的耐压强度的物理量)越大，摩擦转矩就越大，由于摩擦力大，经常发生阀杆台肩、止推轴承和填料函烧结，一旦发生烧结，阀门就不能转动工作。

如何最大限度地减少这种有害的摩擦转矩，成为本领域技术人员需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种磁力止推轴承阀门，以解决现有阀门中的阀杆在转动时所受摩擦力矩大的技术问题。

本实用新型提供一种磁力止推轴承阀门，包括：阀体、设置于所述阀体内的阀芯以及与所述阀芯固定连接以带动所述阀芯转动的阀杆；

其中，所述阀杆上设有活动磁铁，所述阀体上设有固定磁铁；所述固定磁铁相对设置于所述活动磁铁的远离所述阀芯的一侧，并且所述固定磁铁与所述活动磁铁的彼此靠近的端面极性相同，所述固定磁铁与所述活动磁铁产生磁性斥力，以对所述阀杆施加朝向所述阀芯的推力。

进一步地，所述阀杆上设有凹槽，所述凹槽的延伸方向与所述阀杆的长度方向垂直，所述活动磁铁插入所述凹槽中。

进一步地，所述阀体的一端设有填料函，所述填料函的底部与所述阀体一端共同形成凹槽；

所述阀杆上设有向外凸起的台肩，所述台肩位于所述凹槽中。

进一步地，所述活动磁铁嵌入所述台肩中；所述固定磁铁安装于所述填料函的底部。

进一步地，所述固定磁铁为永磁铁或者电磁铁。

进一步地所述活动磁铁为永磁铁或者电磁铁。

进一步地，所述固定磁铁与所述活动磁铁的彼此靠近的端面上均设有耐磨合金层。

进一步地，所述固定磁铁和活动磁铁之间还设有无磁性的隔离片。

进一步地，所述固定磁铁和所述活动磁铁均为多个，多个所述固定磁铁和多个所述活动磁铁一一对应设置。

进一步地，所述磁力止推轴承阀门还包括与所述阀体固定连接的支撑轴，所述支撑轴和所述阀杆相对设置于所述阀芯的两侧；所述支撑轴与所述阀芯连接；在与所述阀杆的长度方向垂直的方向上，所述阀芯外还依次设有阀座和阀盖；所述阀座和阀盖之间设有阀座弹簧和密封圈。

本实用新型具有以下有益效果：

(1)本实用新型提供的磁力止推轴承阀门包括固定磁铁和活动磁铁，其中，所述固定磁铁相对设置于所述活动磁铁的远离所述阀芯的一侧，并且所述固定磁铁与所述活动磁铁的彼此靠近的端面极性相同，根据电磁同性相斥的原理，固定磁铁和活动磁铁必然相互排斥产生磁性斥力，这种磁性斥力使得固定磁铁对活动磁铁产生朝向阀芯运动的推力，由于活动磁铁设置于阀杆上，因此，这种磁性斥力也将带动阀杆一起朝向阀芯运动，这种磁性斥力可至少部分抵消流体压力对阀杆的推力，对公称压力小的阀门，此磁性斥力可以全部抵消流体压力对阀杆的推力，这样就减小了阀杆在转动时所受的摩擦力矩，降低了磨损，延长了阀门零部件的使用寿命。

(2)上述磁性斥力的大小可根据需要设置，选择强力永久磁铁可提高该磁性斥力。当该磁性斥力大于流体对阀杆的推力时，固定磁铁和活动磁铁之间有间隔，使得阀杆在转动时几乎不受到摩擦力矩，最大程度降低磨损。

(3)在本实用新型中，固定磁铁具有止推轴承减小摩擦力矩的作用，同时又对阀杆产生朝向阀芯运动的推力从而进一步减小摩擦力矩，达到延长了阀杆等阀门零部件的使用寿命。

(4)本实用新型提供的磁力止推轴承阀门由于降低了阀杆在转动时所受的摩擦力矩，因而避免了零部件相互烧结的故障。

(5)由于阀杆所受的摩擦扭矩减小，对带驱动装置的阀门，可以选用较小的驱动装置来驱动阀杆旋转，降低驱动装置能源消耗，可使阀门操作灵活轻便。

(6)本实用新型提供的磁力止推轴承阀门结构简单，设计巧妙，制造简单，成本低，可广泛应用于其他阀门类似结构，以及机械设备的类似装置中。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种实施例提供的磁力止推轴承阀门的结构示意图；

图2为图1中A处的放大图。

附图标记：

1-阀盖；2-阀体；

3-阀芯；4-支撑轴；

5-阀座；6-阀座弹簧；

7-密封圈；8-平键；

9-活动磁铁；10-隔离片；

11-固定磁铁；12-填料；

13-填料函；14-压盖；

15-阀杆。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

图1为本实用新型一种实施例提供的磁力止推轴承阀门的结构示意图；图2为图1中A处的放大图。

本实用新型提供一种磁力止推轴承阀门，如图1和图2所示，该磁力止推轴承阀门包括：阀体2、设置于所述阀体2内的阀芯3以及与所述阀芯3固定连接以带动所述阀芯3转动的阀杆15；其中，所述阀杆15上设有活动磁铁9，所述阀体2上设有固定磁铁11；所述固定磁铁11相对设置于所述活动磁铁9的远离所述阀芯3的一侧，并且所述固定磁铁11与所述活动磁铁9的彼此靠近的端面极性相同，以对所述阀杆15施加朝向所述阀芯3的推力。

在使用的阀门中，当阀体2内部流体压力高于环境压力时，在阀杆15上产生向外的推力，这种推力使得阀杆15在转动时，阀杆15与填料函13的接触处产生剧烈磨损，降低阀门的使用寿命。

本实用新型提供的磁力止推轴承阀门克服了现有技术的缺陷，本实用新型提供的磁力止推轴承阀门包括固定磁铁11和活动磁铁9，其中，所述固定磁铁11相对设置于所述活动磁铁9的远离所述阀芯3的一侧，并且所述固定磁铁11与所述活动磁铁9的彼此靠近的端面极性相同，根据电磁同性相斥的原理，固定磁铁11和活动磁铁9必然相互排斥产生磁性斥力，这种磁性斥力使得固定磁铁11对活动磁铁9产生朝向阀芯3运动的推力，由于活动磁铁9设置于阀杆15上，因此，这种磁性斥力也将带动阀杆15一起朝向阀芯3运动，这种磁性斥力可至少部分抵消流体压力对阀杆15的推力，对公称压力小的阀门，此磁性斥力可以全部抵消流体压力对阀杆15的推力，这样就减小了阀杆15在转动时所受的摩擦力矩，降低了磨损，延长了阀门零部件的使用寿命。

上述磁性斥力的大小可根据需要设置，选择强力永久磁铁可提高该磁性斥力，当该磁性斥力大于流体对阀杆的推力时，固定磁铁11和活动磁铁9之间有间隔，使得阀杆在转动时几乎不受到摩擦力矩，最大程度降低磨损。

在本实用新型中，固定磁铁11具有止推轴承减小摩擦力矩的作用，同时又对阀杆15产生朝向阀芯3运动的推力从而进一步减小摩擦力矩，达到延长了阀杆15等阀门零部件的使用寿命。

本实用新型提供的磁力止推轴承阀门由于降低了阀杆15在转动时所受的摩擦力矩，因而避免了零部件相互烧结的故障。

此外，由于阀杆15所受的摩擦扭矩减小，对带驱动装置的阀门，可以选用较小的驱动装置来驱动阀杆15旋转，降低驱动装置能源消耗，可使阀门操作灵活轻便。

本实用新型提供的磁力止推轴承阀门结构简单，设计巧妙，制造简单，成本低，可广泛应用于其他阀门类似结构，以及机械设备的类似装置中。

本实用新型中的磁力止推轴承阀门具体可以为固定球球阀、调节阀、闸阀等各种适合的阀门。

活动磁铁9和固定磁铁11的安装位置有如下多种方式。

在本实施例中，活动磁铁9可以直接插接在阀杆15中。具体地，所述阀杆15上设有凹槽，所述凹槽的延伸方向与所述阀杆15的长度方向垂直，所述活动磁铁9插入所述凹槽中。固定磁铁11与活动磁铁9相对设置并固定在阀体2上。当活动磁铁9的一端插入阀杆15上的凹槽中时，活动磁铁9的另一端可以插入阀体2中，这种结构方便活动磁铁9与阀杆15的连接，此外，当阀体2内部流体推动阀杆15远离阀芯3运动时，活动磁铁9还充当了台肩的作用，活动磁铁9受到阀体2内部流体产生的使活动磁铁9离开阀芯的向外推力和固定磁铁11产生的使活动磁铁9朝向阀芯3运动的向内推力，其中，该向内推力能够抵消部分或者全部的向外推力，使得作用在阀杆15上的合力(即向内推力和向外推力的合力)大大减小，阀杆15在转动时的摩擦力矩也大幅度减小。

凹槽的形状与插入的活动磁铁9的形状相适配。例如，当凹槽为矩形时，活动磁铁9可以为矩形，活动磁铁9伸入凹槽中即可与阀杆15连接。

此外，活动磁铁9还可以嵌入阀杆15中，实现活动磁铁9与阀杆15的插接。在图2所示的实施例中，活动磁铁9镶嵌在阀杆15中，活动磁铁9与阀杆15相对固定。

在本实施例中，具体地，所述阀体2的一端(图1中为靠近阀杆15的一端)设有填料函13，所述填料函13的底部与所述阀体2一端共同形成凹槽；所述阀杆15上设有向外凸起的台肩，所述台肩位于所述凹槽中。本实施例通过台肩对阀杆15施加朝向阀芯3的推力。起到防止推杆向外飞出的作用。

具体地，如图1所示，阀体2的上端截面的一半为L型，也即，阀体2的上部端面为左右对称的U型，填料函13的底部为平面，从而使得阀体2的上端与填料函13的底部形成U型槽，台肩、活动磁铁9和固定磁铁11共同安装在该U型槽中。

优选地，如图1所示，所述活动磁铁9嵌入所述台肩中；所述固定磁铁11安装于所述填料函13的底部。本实施例不需对原有阀体2和填料函13做改动，只需在阀杆15的台肩上设置活动磁铁9并在阀体2和填料函13的底部安装固定磁铁11即可克服现有技术的缺陷，减小阀杆15转动的摩擦力矩，节省成本。

具体地，可在台肩的靠近固定磁铁11的端面上开设安装槽，将活动磁铁9安装在该安装槽中，活动磁铁9可以与该安装槽过盈配合，从而将活动磁铁9与阀杆15牢固连接在一起，活动磁铁9受到的推力直接传递给阀杆15。

更具体地，如图1所示，填料函13装于阀体2的上部，填料函13内装有填料12，由压盖14压紧填料12进行密封。压盖14与填料函13之间可以通过螺栓等紧固件实现固定连接。

在本实用新型中，所述固定磁铁11可以采用永磁铁制成，也可以采用电磁铁制成。可根据阀门的使用场合来灵活选择固定磁铁11的种类。

当固定磁铁11采用电磁铁时(电磁铁包括铁芯和缠绕在铁芯上的线圈)，只有当电磁铁通电时，电磁铁才具有磁性，活动磁铁9和固定磁铁11之间才会产生磁性斥力，此种情况适合阀门不需要频繁调节的场合，例如一些系统的总控阀门，电磁铁一般不通电，当需要调节阀门时，对电磁铁通电，然后转动阀杆15进行调节(例如打开阀门或者关闭阀门)，当阀门调节完毕后，便可使电磁铁断电，方便使用。

当固定磁铁11采用永磁铁时，固定磁铁11和活动磁铁9之间始终产生推动阀杆15朝向阀芯3运动的磁性斥力，阀杆15在每次转动时，都能受到磁性斥力，以抵消流体对阀杆15的推力。此种情况适合阀门需要频繁调节的场合时，例如调节阀，该结构不需要布置线圈，简化了结构，节省了成本。

在本实用新型中，所述活动磁铁9采用永磁铁或者电磁铁制成。可根据阀门的使用场合来灵活选择活动磁铁9的种类。活动磁铁9采用永磁铁或电磁铁时的原理与上次固定磁铁11相同，此处不再赘述。

活动磁铁9和固定磁铁11可以均为电磁铁或者均为永磁铁。在图1所示的优选实施方式中，固定磁铁11为电磁铁，活动磁铁9为永磁铁，通过调节固定磁铁11的通断电状态即可选择是否对推杆施加朝向阀芯3运动的推力。活动磁铁9可采用强力永久磁铁。

优选地，所述固定磁铁11与所述活动磁铁9的彼此靠近的端面上均设有耐磨合金层。耐磨合金层提高了固定磁铁11和活动磁铁9的耐磨性能，减低了磨损，延长了该磁力止推轴承阀门的使用寿命。可以在固定磁铁11和活动磁铁9的彼此相对并靠近的端面上喷镀耐磨合金层，从而形成耐磨合金层。所述耐磨合金层具体可以为镍基合金。

为了防止固定磁铁11和活动磁铁9之间长时间接触而导致影响对阀杆15施加的磁性斥力，在本实施例中，所述固定磁铁11和活动磁铁9之间还设有无磁性的隔离片10。隔离片10防止了固定磁铁11和活动磁铁9接触而影响磁性。隔离片10的材质具体为陶瓷、塑料等。隔离片10的表面可做光滑处理，以减小与固定磁铁11和活动磁铁9之间的摩擦力。

优选地，所述固定磁铁11和所述活动磁铁9可以一个或者多个。当固定磁铁11和活动磁铁9均为多个时，多个所述固定磁铁11和多个所述活动磁铁9一一对应设置。多个固定磁铁11和多个活动磁铁9配合能够产生较强的磁性斥力，增大对阀杆15的推力，当阀门的公称压力较大时，尤其适用。

更优选地，多个所述活动磁铁9沿所述阀杆15的外周面均匀设置，以对阀杆15的周边产生均匀的推力。

在图1所示的实施例中，固定磁铁11和活动磁铁9均为1个。

此外，磁铁形状可以为多种，矩形，方形等。

优选地，固定磁铁11、活动磁铁9、隔离片10的表面光滑平整，以进一步地减少摩擦力矩。

此外，如图1所示，所述阀芯3和所示阀杆15可以通过平键8固定连接，实现阀杆15与阀芯3的固定连接，阀杆15用平键8驱动阀芯3转动。

在本实施例中，磁力止推轴承球阀还包括与所述阀体2固定连接的支撑轴4，如图1所示，所述支撑轴4和所述阀杆15相对设置于所述阀芯3的两侧，所述支撑轴4与所述阀芯3连接。阀芯3可以位于阀体2中央，阀芯3由阀杆15和支撑轴4固定于阀体2上，

此外，磁力止推轴承球阀还包括阀座5和阀盖1，在与所述阀杆15的长度方向垂直的方向上，所述阀芯3外还依次设有阀座5和阀盖1；所述阀座5和阀盖1之间设有阀座弹簧6和密封圈7。两阀座5置于阀芯3的左右两侧，阀座5安装于阀盖1里，阀座弹簧6以弹力推动阀座5贴紧阀芯3，密封圈7位于阀座5和阀盖1之间。密封圈7可以为橡胶密封圈，例如O型橡胶密封圈。

磁力止推轴承球阀还可以包括螺钉螺母等零部件。

由图1可知，填料函13置于阀体2上方，阀芯3上部装有阀杆15，阀杆15通过平键8带动阀芯3作旋转运动，阀芯3下部装有支撑轴4，阀芯3由阀杆15和支撑轴4固定于阀体2上，阀体2上部设置固定磁铁11，固定磁铁11安装于阀体2上部，置于阀杆15的台肩与填料函13下端面之间，阀杆15的台肩的凹坑中嵌入的活动磁铁9，在活动磁铁9和固定磁铁11之间设置无磁性的隔离片10，两阀座5位于阀芯3两侧，阀座5安装于阀盖1内，阀座弹簧6置于阀座5端面的弹簧孔中，阀座弹簧6的弹力使阀座5压紧在阀芯3上，阀座5和阀盖1之间设置有密封圈7。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种磁力止推轴承阀门，其特征在于，包括：阀体、设置于所述阀体内的阀芯以及与所述阀芯固定连接以带动所述阀芯转动的阀杆；

其中，所述阀杆上设有活动磁铁，所述阀体上设有固定磁铁；所述固定磁铁相对设置于所述活动磁铁的远离所述阀芯的一侧，并且所述固定磁铁与所述活动磁铁的彼此靠近的端面极性相同，所述固定磁铁与所述活动磁铁产生磁性斥力，以对所述阀杆施加朝向所述阀芯的推力。

2.根据权利要求1所述的磁力止推轴承阀门，其特征在于，所述阀杆上设有凹槽，所述凹槽的延伸方向与所述阀杆的长度方向垂直，所述活动磁铁插入所述凹槽中。

3.根据权利要求1所述的磁力止推轴承阀门，其特征在于，所述阀体的一端设有填料函，所述填料函的底部与所述阀体一端共同形成凹槽；

所述阀杆上设有向外凸起的台肩，所述台肩位于所述凹槽中。

4.根据权利要求3所述的磁力止推轴承阀门，其特征在于，所述活动磁铁嵌入所述台肩中；所述固定磁铁安装于所述填料函的底部。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的磁力止推轴承阀门，其特征在于，所述固定磁铁为永磁铁或者电磁铁。

6.根据权利要求5所述的磁力止推轴承阀门，其特征在于，所述活动磁铁为永磁铁或者电磁铁。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的磁力止推轴承阀门，其特征在于，所述固定磁铁与所述活动磁铁的彼此靠近的端面上均设有耐磨合金层。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的磁力止推轴承阀门，其特征在于，所述固定磁铁和活动磁铁之间还设有无磁性的隔离片。

9.根据权利要求1-4中任一项所述的磁力止推轴承阀门，其特征在于，所述固定磁铁和所述活动磁铁均为多个，多个所述固定磁铁和多个所述活动磁铁一一对应设置。

10.根据权利要求1-4中任一项所述的磁力止推轴承阀门，其特征在于，还包括与所述阀体固定连接的支撑轴，所述支撑轴和所述阀杆相对设置于所述阀芯的两侧；所述支撑轴与所述阀芯连接；在与所述阀杆的长度方向垂直的方向上，所述阀芯外还依次设有阀座和阀盖；所述阀座和阀盖之间设有阀座弹簧和密封圈。