CN210088047U - 磁斥力均压耐磨磁传动驱动楔式平行双闸板闸阀 - Google Patents

Abstract

提供一种磁斥力均压耐磨磁传动驱动楔式平行双闸板闸阀；包括手轮，磁力传动器和丝杠轴，丝杠轴推送阀芯组件启闭流体通道静密封面合金环：阀芯组件具有的楔形块活动卡接丝杠轴；楔形块具有与流体通道中轴线平行且外方内圆的套筒；套筒方棱柱外侧壁滑动安装楔形弹簧，套筒圆孔滑动安装托架弹簧，且托架弹簧与楔形弹簧之间安装形成斥力的磁力副；其中托架弹簧外侧壁安装合金闸板，阀芯组件通过合金闸板与合金环组成的密封副，通过托架弹簧和楔形弹簧的磁力副斥力均匀无背压预紧密封。本实用新型解决了闸阀难以实现全密封密封受力不均匀以及磨损严重的问题，结构简单，内外密封可靠性优良，寿命持久。

Description

磁斥力均压耐磨磁传动驱动楔式平行双闸板闸阀

技术领域

本实用新型属机械工程闸阀技术领域，具体涉及一种磁斥力均压耐磨磁传动驱动楔式平行双闸板闸阀。

背景技术

在核电、石化领域中，各种管线输送介质的阀门有很多，其中平行双闸板闸阀的使用一直占据着优势。相应地，在高温高压强腐蚀性、强泄漏性介质以及放射性工作条件下的对平行双闸板闸阀的内外密封要求也越来越高。现有技术下，平行双闸板闸阀采用阀杆头部斧形扁锥楔形块插入双闸板之间撑开左右闸板达到密封要求；在此基础上，通常结合闸板弹簧以及减小摩擦阻力的滚动磁珠方式增加闸阀密封压紧力。但是，这些方式，受弹簧预紧硬摩擦接触影响，弹簧力调整不易控制，弹簧力过大易造成密封面磨损擦伤，弹簧力过小，易造成泄漏；尤其在高温条件下，弹簧失效，因密封面磨损失效造成的关闭不到位，泄漏时有发生；再者，弹簧预紧的方式，对于平行闸板而言，受力不均，难以实现全密封，密封可靠性欠佳，尤其存在密封面磨损严重使用寿命不长的问题。对此，现提出如下技术方案。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题：提供一种磁斥力均压耐磨磁传动驱动楔式平行双闸板闸阀，采用在楔形弹簧和托架弹簧之间安装永磁斥力磁力副，通过永磁斥力磁力副平行与流体通道方向的非接触性斥力预紧力替代弹簧实现闸阀密封面的预紧力弹性调节，解决现有技术下闸板阀多点弹簧密封在高温等严苛条件下弹簧易失效，密封面受力不均，难以实现全密封，以及密封面磨损严重的技术问题。

本实用新型采用的技术方案：磁斥力均压耐磨磁传动驱动楔式平行双闸板闸阀；包括手轮，手轮安装磁力传动器，磁力传动器连接丝杠轴，并通过丝杠轴推动阀芯组件带动阀芯组件在阀体对称流体通道的闸阀静密封面合金环进行阀门启闭动作：阀芯组件为由楔形块、楔形弹簧、托架弹簧以及合金闸板组成的对称关闭件；楔形块顶端与丝杠轴底部通过T型连接结构活动卡接；楔形块具有与流体通道中轴线平行且外方内圆的套筒；套筒方棱柱外侧壁同轴滑动摩擦安装楔形弹簧，套筒圆柱筒体内侧壁同轴滑动摩擦安装托架弹簧，且托架弹簧和楔形弹簧外部分别同轴固连在托架弹簧和楔形弹簧之间形成斥力的磁力副；且托架弹簧外侧壁安装合金闸板，阀芯组件通过合金闸板与合金环组成闸阀流体通道密封副，并通过托架弹簧和楔形弹簧构成的斥力磁力副为闸阀提供均匀耐磨无背压条件下的合金密封预紧力。

优选地：为提供垂直于闸板方向更加均匀的预紧力：所述楔形块与楔形弹簧设有匹配的楔面并通过该楔面和磁力副向平行于流体通道轴线方向的合金闸板无磨损均匀地传导力；所述磁力副为用钐钴永磁材料制成的中心对称回转体结构。

进一步地：为采用优良的压紧密封结构将内转子内气体介质与外转子隔绝：所述磁力传动器具有传动器支架，磁力传动器通过传动器支架使用螺柱与阀体轴向拉紧紧固连为一体；且磁力传动器与阀体轴向拉紧面之间设有静密封八角垫。

进一步地：为提升阀体法兰接管处的介质防外漏性能：所述阀体通过螺纹连接对称的法兰接管，所述法兰接管与阀体的法兰端面之间设有止漏密封圈Ⅰ；所述法兰接管与闸阀静密封面合金环之间设有止漏密封圈Ⅱ。

进一步地：为提升合金环与法兰接管之间连接的密封性能：所述合金环通过压环结合密封圈Ⅱ压紧密封安装在法兰接管的闸阀静密封面。

其中：所述阀体的内腔卡台装有圆螺母作为阀芯组件上限位，阀体内通过制有的下限位凸台作为阀芯组件下限位。

其中：所述磁力传动器包括传动器支架、内转子、外转子和隔套；手轮与外转子相连，外转子通过磁耦合带动内转子旋转，内转子与丝杠轴相连并通过丝杠轴推动楔形块位移实现阀芯组件启闭阀门动作。

本实用新型与现有技术相比的优点：

1、本实用新型采用在楔形弹簧4和托架弹簧3之间安装用耐高温永磁材料制造的相斥磁力副22，通过磁力副22非摩擦接触的相互斥力为阀门提供无背压条件下受力更加均匀起始密封预紧力，替代弹簧提供平行于流体通道方向受力均匀、无接触磨损的均匀弹性密封压紧力，有效克服了阀芯组件簧压多点密封在高温等严苛条件下弹簧易失效，难以实现全密封，密封面受力不均，密封可靠性欠佳，密封面磨损严重的技术问题；

2、本实用新型闸阀预紧安装时：楔形弹簧4与托架弹簧3之间通过磁力副22为托架弹簧3上的合金闸板17与法兰接管2上合金环16提供均匀的初始密封预紧力，合闸闸板17与合金环16因初始预紧力作用一直处于弹力适中接触状态，解决了弹簧初始预紧力大小调节不易的技术难题；本实用新型在闸阀关闭过程中：楔形块6带动阀芯组件20整体下移，当楔形弹簧4下部与阀体1下限位凸台101接触定位时，楔形块6继续被推动下移，利用楔形块6与楔形弹簧4上的楔面603配合，撑开左右两端楔形弹簧4，并由楔形弹簧4和托架弹簧3之间的斥力带动托架弹簧3向左右对称侧位移，进而进一步压紧合金闸板17与合金环16之间密封面，达到均匀受力的全密封；闸阀打开过程中：丝杠轴7拉动楔形块6带动整个阀芯组件一起向上运动，先解除楔形块6与楔形弹簧4的楔紧状态，使合金闸板17与合金环16只处于磁力副的斥力预紧力作用，再带动整个阀芯组件向上运动，打开阀体1的介质流道，使介质流通；在磁力副斥力作用下，摩擦损伤小、受力均匀、寿命更耐久；

3、本实用新型磁力副22通过斥力实现楔形弹簧4和托架弹簧3之间的非接触弹性滑动伸缩位移调节，结构紧凑耐久性优良，非接触性斥力受力均匀，稳定可靠；

4、本实用新型合金闸板和合金环组成的密封副，强度高、耐磨耐蚀性优良，满足阀门耐久长寿命可靠的密封需求；

5、本实用新型通过手轮采用磁传动组件驱动阀门启闭，阀门启闭控制操作更加人性化、灵活化、简单化、磨损小、更耐久；

6、本实用新型磁力传动器与阀体1之间采用八角垫14静密封，协同法兰接管2与合金环16之间密封圈15静密封结构，以及法兰接管2与阀体1 法兰密封面的止漏密封圈Ⅱ18静密封共同作用，阀体气密性可靠，可有效防止介质外漏。

附图说明

图1为本实用新型剖视结构示意图；

图2为本实用新型图1实施例的阀芯组件弹簧磁力副的放大安装细节结构示意图；

图3为阀芯组件主视图；

图4为图3的左(右)视图；

图5为楔形块主视图；

图6为图5左(右)视图；

图7为安装磁力副的楔形弹簧结构示意图；

图8为图7的右视图；

图9为安装磁力副的托架弹簧结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图1-9描述本实用新型的具体实施例。

下述实施例以解决现有技术下平行双闸板闸阀存在的难以实现全密封以及密封受力不均，磨损严重而提出的技术改进：

以下的实施例便于更好地理解本实用新型，但并不限定本实用新型。下述实施例，仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。下述实施例中所用的部件，如无特殊说明，均为市售。下述实施例所涉及的磁传动驱动控制电路，均为常规控制方式。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，在未作相反说明的情况下，“上、下、左、右、内、外、竖直、水平”等包含在术语中的方位词仅代表该术语基于说明书附图所示方位，或本实用新型常规使用状态下的方位，或为了便于描述本实用新型和简化描述，亦或为本领域技术人员理解的俗称，而不应视为对该术语的唯一性限制。

此外，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”“设置”、“设有”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。再例如，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；可以是直接相连，也可以通过其他中间构件间接相连。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。

磁斥力均压耐磨磁传动驱动楔式平行双闸板闸阀；(如图1)包括手轮 10，手轮10安装磁力传动器19，磁力传动器19连接丝杠轴7，并通过丝杠轴7推动阀芯组件20带动阀芯组件20在阀体1对称流体通道21的闸阀静密封面合金环16进行阀门启闭动作。其中：所述阀体1的内腔卡台102装有圆螺母8作为阀芯组件20上限位，阀体1内通过制有的下限位凸台101作为阀芯组件20下限位。所述磁力传动器19包括传动器支架9、内转子11、外转子12和隔套13；需要说明的是，内转子11、外转子12均为内磁转子，外磁转子。其中，所述手轮10与外转子12相连，外转子12通过磁耦合带动内转子11旋转，内转子11与丝杠轴7相连并通过丝杠轴7推动楔形块6位移实现阀芯组件20启闭阀门动作。进一步地：为采用优良的压紧密封结构将内转子内气体介质与外转子隔绝：所述磁力传动器19具有传动器支架9，磁力传动器19通过传动器支架9使用螺柱191与阀体1轴向拉紧紧固连为一体；且磁力传动器19与阀体1轴向拉紧面之间设有静密封八角垫14。

需要解释的是：有关本实用新型磁力传动器19驱动丝杆轴7的工作原理：可参见我方公告号为CN208252799U《多驱动型撑开式平行双闸板合金密封磁力闸阀》，以及我方公告号为CN208311515U《撑开式平行双闸板合金密封磁力闸阀》的磁驱动工作原理，与子相关的多驱动的等效替换应用于本案，也包括在本案保护范围内。

具体地：如图1，外转子12套于传动器支架9内部并与手轮10固连，内转子11套于外转子12内部，且外转子12和内转子11之间用隔套13隔开；且外转子12、内转子11和隔套13通过轴承连为一个整体且外转子12、内转子11之间通过磁耦合感应转动；传动器支架9下端通过螺柱与阀体1上端轴向拉紧固连为一体；隔套13下端通过八角垫14和螺柱与阀体1轴向夹紧式地轴向压紧固定在阀体1上，以将内转子11及介质与外磁转子12隔绝，内转子11通过内螺纹与丝杆轴7外螺纹相连以驱动丝杆轴7上下移动。需要说明的是：本实用新型磁传动器19具有驱动丝杆轴7带动阀芯组件20自动启闭功能，协同八角垫密封结构，可自动调节介质无外泄和关闭状态下的无内漏功能，自动化程度高，使阀门启闭控制操作更加简单化。

为克服现有技术下平行双闸板闸阀存在的难以实现全密封，以及密封受力不均，磨损严重的技术难题：(如图2)所述阀芯组件20为由楔形块6、楔形弹簧4、托架弹簧3以及合金闸板17组成的对称关闭件；楔形块6顶端与丝杠轴7底部通过T型连接结构602活动卡接(如图1、图2)；楔形块6 具有与流体通道21中轴线平行且外方内圆的套筒601(如图6)；套筒601 方棱柱外侧壁同轴滑动摩擦安装楔形弹簧4(如图2)，套筒601圆柱筒体内侧壁同轴滑动摩擦安装托架弹簧3，且托架弹簧3和楔形弹簧4外部分别同轴固连在托架弹簧3和楔形弹簧4之间形成斥力的磁力副22；应当理解和解释说明的是：所述托架弹簧3以及楔形弹簧4并非传统意义的绕簧结构，而是在磁力副22斥力作用下沿流体通道方向起到弹簧预紧压紧密封功能的金属实体块部件(如图7、图9)。其中托架弹簧3一端制有用于滑动密封连接套筒601圆孔的圆柱形滑动柄；托架弹簧3另一端制有用于镶嵌安装合金闸板17 的镶嵌卡槽；托架弹簧3适配卡接合金闸板17的背面凸台与托架弹簧3同轴紧配合套装固连为一体安装磁力副22；与托架弹簧3的磁力副22相排斥，位于套筒601方形柱体外侧壁滑动摩擦匹配安装楔形弹簧4，楔形弹簧4的具体结构参见图7，楔形弹簧4的对称阀芯内侧制有与楔形块601斜面匹配的楔面 603；楔形弹簧4底端制有与阀体1内侧底部下限位凸台101下限位定为卡挡的下定位凸台；楔形弹簧4滑动摩擦适配连接套筒601方形柱体外侧壁的延伸部外侧同轴紧配合套装于托架弹簧3磁力副22相斥的楔形弹簧磁力副22。并通过上述磁力副斥力协同滑动摩擦共同作用起到阀门密封副均匀、无磨损的弹簧预紧压紧功能。上述无磨损均压“弹性压簧”结构基础上，托架弹簧3 外侧壁镶嵌安装合金闸板17，阀芯组件20通过合金闸板17与合金环16组成闸阀流体通道21密封副，并通过托架弹簧3和楔形弹簧4构成的斥力磁力副22为闸阀合金闸板17提供均匀耐磨无背压条件下的合金密封预紧力。其中，采用耐高温、高压、耐腐蚀和抗辐射的合金环16、合金闸板17作为阀体密封副，协同阀门磁力副22作用下的平面刚性均压耐磨密封共同作用，闸阀密封可靠，耐磨性显著提升，克服了闸阀弹簧接触密封受力不均、易磨损的难题。

优选地：为提供垂直于闸板方向更加均匀的预紧力：所述楔形块6与楔形弹簧4设有匹配的楔面603并通过该楔面603和磁力副22向平行于流体通道21轴线方向的合金闸板17无磨损均匀地传导力(如图2、图3)；进一步地：所述磁力副22为用钐钴永磁材料制成的中心对称回转体结构。采用中心对称回转体结构的磁力副22，分别与托架弹簧3和楔形弹簧4外侧壁紧配合同轴套装固连为一体，在托架弹簧3和楔形弹簧4之间形成相互排斥的的斥力，可以为与托架弹簧3镶嵌固连为一体的合金闸板17与法兰接管2端面压紧镶嵌安装的合金环16提供均匀的初始密封预紧力，克服闸阀弹簧初始预紧力调节不易的难题。

进一步地：为提升阀体法兰接管处的介质防外漏性能：所述阀体1通过螺纹201连接对称的法兰接管2(如图1)，所述法兰接管2与阀体1的法兰端面之间设有止漏密封圈Ⅰ5；所述法兰接管2与闸阀静密封面合金环16之间设有止漏密封圈Ⅱ18。通过螺纹201连接协同密封圈Ⅰ5止漏密封圈Ⅱ18 的密封结构，可有效防止介质外漏。进一步地：为提升合金环16与法兰接管 2之间连接的密封性能：所述合金环16通过压环15结合止漏密封圈Ⅱ18压紧密封安装在法兰接管2的闸阀静密封面。

本实用新型工作原理：本实用新型闸阀预紧安装时：楔形弹簧4与托架弹簧3之间通过磁力副22为托架弹簧3上的合金闸板17与法兰接管2上合金环16提供均匀的初始密封预紧力，合闸闸板17与合金环16因初始预紧力作用一直处于弹力适中接触状态，解决了弹簧初始预紧力大小调节不易的技术难题；本实用新型在闸阀关闭过程中：手轮10作为动力源，带动外转子12 旋转，外转子12通过磁耦感应带动内转子11旋转，内转子11带动丝杠轴7以及与丝杠轴7具有一定间隙活动连接的楔形块6以及阀芯组件22整体下移；当阀芯组件22的楔形弹簧4下部与阀体1下限位凸台101接触定位时，随着楔形块6被丝杠轴7的下移继续推动下移，利用楔形块6与楔形弹簧4上的楔面603配合，撑开阀芯组件22左右两端对称的楔形弹簧4，并由楔形弹簧 4通过相斥磁力副22带动托架弹簧3向外左右对称测位移，以进一步压紧合金闸板17与合金环16之间密封面，达到均匀受力的全密封。与此相反：闸阀打开过程中：丝杠轴7拉动楔形块6带动整个阀芯组件22一起向上运动，先解除楔形块6与楔形弹簧4楔面601的楔紧状态，使合金闸板17与合金环16只处于磁力副22的斥力预紧力作用，再带动整个阀芯组件22向上运动，打开阀体1的介质流道，使介质流通；上述开关阀过程：在磁力副22斥力作用下，起“弹簧”功能的楔形弹簧4与托架弹簧3之间摩擦损伤小、受力均匀、寿命更耐久。

通过以上描述可以发现：首先，本实用新型采用在楔形弹簧4和托架弹簧3之间安装用耐高温永磁材料制造的相斥磁力副22，通过磁力副22非摩擦接触的相互斥力为阀门提供无背压条件下受力更加均匀起始密封预紧力，替代弹簧提供平行于流体通道方向受力均匀、无接触磨损的均匀弹性密封压紧力，有效克服了阀芯组件簧压多点密封在高温等严苛条件下弹簧易失效，难以实现全密封，密封面受力不均，密封可靠性欠佳，密封面磨损严重的技术问题。其次，本实用新型磁力副22通过斥力实现楔形弹簧4和托架弹簧3之间的非接触弹性滑动伸缩位移调节，结构紧凑耐久性优良，非接触性斥力受力均匀，稳定可靠。

再者，本实用新型合金闸板17和合金环16组成的密封副，强度高、耐磨耐蚀性优良，满足阀门耐久长寿命可靠的密封需求；本实用新型通过手轮 10采用磁传动组件驱动阀门启闭，阀门启闭控制操作更加人性化、灵活化、简单化、磨损小、更耐久。本实用新型磁力传动器19与阀体1之间采用八角垫14静密封，协同法兰接管2与合金环16之间密封圈Ⅰ15静密封结构，以及法兰接管2与阀体1法兰密封面的止漏密封圈Ⅱ18静密封共同作用，阀体气密性可靠，可有效防止介质外漏。

综上所述，本实用新型有效解决了利用磁传动驱动的楔式平行双闸板闸阀难以实现均匀受力的全密封以及磨损严重的技术问题；密封副阀门平面的刚性接触密封可靠性优良，无易损件，寿命更加持久。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上述实施例，只是本实用新型的较佳实施例，并非用来限制本实用新型实施范围，故凡以本实用新型权利要求所述内容所做的等效变化，均应包括在本实用新型权利要求范围之内。

Claims (7)

1.磁斥力均压耐磨磁传动驱动楔式平行双闸板闸阀；包括手轮(10)，手轮(10)安装磁力传动器(19)，磁力传动器(19)连接丝杠轴(7)，并通过丝杠轴(7)推动阀芯组件(20)带动阀芯组件(20)在阀体(1)对称流体通道(21)的闸阀静密封面合金环(16)进行阀门启闭动作：其特征在于：所述阀芯组件(20)为由楔形块(6)、楔形弹簧(4)、托架弹簧(3)以及合金闸板(17)组成的对称关闭件；楔形块(6)顶端与丝杠轴(7)底部通过T型连接结构(602)活动卡接；楔形块(6)具有与流体通道(21)中轴线平行且外方内圆的套筒(601)；套筒(601)方棱柱外侧壁同轴滑动摩擦安装楔形弹簧(4)，套筒(601)圆柱筒体内侧壁同轴滑动摩擦安装托架弹簧(3)，且托架弹簧(3)和楔形弹簧(4)外部分别同轴固连在托架弹簧(3)和楔形弹簧(4)之间形成斥力的磁力副(22)；且托架弹簧(3)外侧壁安装合金闸板(17)，阀芯组件(20)通过合金闸板(17)与合金环(16)组成闸阀流体通道(21)密封副，并通过托架弹簧(3)和楔形弹簧(4)构成的斥力磁力副(22)为闸阀提供均匀耐磨无背压条件下的合金密封预紧力。

2.根据权利要求1所述的磁斥力均压耐磨磁传动驱动楔式平行双闸板闸阀，其特征在于：所述楔形块(6)与楔形弹簧(4)设有匹配的楔面(603)并通过该楔面(603)以及磁力副(22)向平行于流体通道(21)轴线方向的合金闸板(17)无磨损均匀地传导力；所述磁力副(22)为用钐钴永磁材料制成的中心对称回转体结构。

3.根据权利要求1所述的磁斥力均压耐磨磁传动驱动楔式平行双闸板闸阀，其特征在于：所述磁力传动器(19)具有传动器支架(9)，磁力传动器(19)通过传动器支架(9)使用螺柱(191)与阀体(1)轴向拉紧紧固连为一体；且磁力传动器(19)与阀体(1)轴向拉紧面之间设有静密封八角垫(14)。

4.根据权利要求1所述的磁斥力均压耐磨磁传动驱动楔式平行双闸板闸阀，其特征在于：所述阀体(1)通过螺纹(201)连接对称的法兰接管(2)，所述法兰接管(2)与阀体(1)的法兰端面之间设有止漏密封圈Ⅰ(5)；所述法兰接管(2)与闸阀静密封面合金环(16)之间设有止漏密封圈Ⅱ(18)。

5.根据权利要求1所述的磁斥力均压耐磨磁传动驱动楔式平行双闸板闸阀，其特征在于：所述合金环(16)通过压环(15)结合止漏密封圈Ⅱ(18)压紧密封安装在法兰接管(2)的闸阀静密封面。

6.根据权利要求1所述的磁斥力均压耐磨磁传动驱动楔式平行双闸板闸阀，其特征在于：所述阀体(1)的内腔卡台(102)装有圆螺母(8)作为阀芯组件(20)上限位，阀体(1)内通过制有的下限位凸台(101)作为阀芯组件(20)下限位。

7.根据权利要求1所述的磁斥力均压耐磨磁传动驱动楔式平行双闸板闸阀，其特征在于：所述磁力传动器(19)包括传动器支架(9)、内转子(11)、外转子(12)和隔套(13)；手轮(10)与外转子(12)相连，外转子(12)通过磁耦合带动内转子(11)旋转，内转子(11)与丝杠轴(7)相连并通过丝杠轴(7)推动楔形块(6)位移实现阀芯组件(20)启闭阀门动作。

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