專利名稱：磁力耦合全密封閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于閥門，涉及一種改進(jìn)的全密封磁力閥，采用磁力耦合器傳遞扭矩控制閥門的開啟閉合。
目前使用的閥門，有手動(dòng)的和機(jī)動(dòng)的，開啟閉合閥門時(shí)加在手輪(或手柄)或軸上的力，直接作用到閥桿上，為了阻止閥體內(nèi)的介質(zhì)向外泄漏，大都采用機(jī)械式或填料式密封。當(dāng)閥體中介質(zhì)的壓力很高或密封件磨損時(shí)，很容易發(fā)生介質(zhì)沿閥桿軸向泄漏，嚴(yán)重的泄漏將造成損失和危害事故。當(dāng)介質(zhì)是易燃、易爆、易揮發(fā)或具有放射性的危險(xiǎn)品時(shí)，這種泄漏是絕對不允許發(fā)生的。因此有必要提供一種從根本上解決跑冒漏滴現(xiàn)象的新結(jié)構(gòu)閥門。
中國專利CN87215009U提出一種磁控全密封閥，從公開的內(nèi)容看，雖然泄漏問題得到解決，但其磁路結(jié)構(gòu)是有缺陷的。當(dāng)閥體尺寸有限制時(shí)，這種磁路結(jié)構(gòu)不可能提供啟閉閥門所需要的足夠大的力；同時(shí)，這種磁路結(jié)構(gòu)中永磁材料的利用率也很低，因此，這種磁控全密封閥通常是難以實(shí)用的。
本實(shí)用新型的目的是提供一種新磁路結(jié)構(gòu)的全密封閥，其磁路能提供足夠開啟閉合閥門所需的力矩，并且具有良好的工藝性和實(shí)用性。
本實(shí)用新型的構(gòu)思是這樣的，在閥體的閥桿與手輪(或手柄或軸)之間，裝有由外轉(zhuǎn)子和內(nèi)轉(zhuǎn)子組成的圓筒型永磁磁力耦合器，閥桿與該磁力耦合器的內(nèi)轉(zhuǎn)子聯(lián)結(jié)成一體，手輪(或手柄或軸)與磁力耦合器的外轉(zhuǎn)子聯(lián)結(jié)為一體。耦合器的內(nèi)轉(zhuǎn)子與外轉(zhuǎn)子之間為隔離套，該隔離套與閥體安裝為一體，工作介質(zhì)、內(nèi)轉(zhuǎn)子、閥桿被完全密封在閥體內(nèi)。
磁力耦合器的結(jié)構(gòu)是這樣的，其外轉(zhuǎn)子和內(nèi)轉(zhuǎn)子的主體部分都是圓筒形，外轉(zhuǎn)子由外轉(zhuǎn)套和外磁鋼組成，內(nèi)轉(zhuǎn)子由內(nèi)轉(zhuǎn)套和內(nèi)磁鋼組成(有的閥門結(jié)構(gòu)中可以無內(nèi)轉(zhuǎn)套而只有內(nèi)磁鋼)，外轉(zhuǎn)套的內(nèi)側(cè)表面和內(nèi)轉(zhuǎn)套的外側(cè)表面分別裝有外磁鋼和內(nèi)磁鋼，外磁鋼和內(nèi)磁鋼分別由若干形狀完全相同的磁塊拼合而成，這些磁塊有兩種極性，它們分別沿外轉(zhuǎn)套的內(nèi)側(cè)表面或沿內(nèi)轉(zhuǎn)套的外側(cè)表面交替排列，內(nèi)磁鋼的極數(shù)與外磁鋼的極數(shù)相等并且均為偶數(shù)。
當(dāng)手輪或手柄帶動(dòng)外轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在內(nèi)磁鋼與外磁鋼之間的磁力作用下，產(chǎn)生扭矩，致使內(nèi)轉(zhuǎn)子帶動(dòng)閥桿轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)閥門的開啟閉合。
對于閥桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)完成閥的開啟閉合的閥(如閘閥、截止閥等)，在內(nèi)轉(zhuǎn)套與閥桿相聯(lián)部分采用傳動(dòng)螺紋聯(lián)結(jié)配合，從而把手柄或手輪的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)殚y桿的直線運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)該閥門的開啟閉合操作。
內(nèi)轉(zhuǎn)套和外轉(zhuǎn)套都用導(dǎo)磁材料(如鐵等)制造，內(nèi)磁鋼和外磁鋼都是永磁材料(如鐵氧體、鋁鎳鈷、釹鐵硼等)，隔離套是非導(dǎo)磁材料(如鋁、銅及其合金、無磁不銹鋼、塑料等)。


圖1磁力耦合球閥，其中(a)縱向剖視圖
(b)磁力耦合器結(jié)構(gòu)的橫斷面圖［(a)圖中A－A剖面放大］圖2磁力耦合截止閥
以下結(jié)合附圖所示實(shí)施例，詳細(xì)說明本實(shí)用新型的內(nèi)容。
圖1是磁力耦合球閥，閥體2一端帶有法蘭1，另一端與連接管5連接，閥體2芯部有球閥門3和閥門座4。閥體2上部有圓筒狀隔離套13密封閥體的上口，其間14為密封圈，隔離套13中有磁力耦合器的內(nèi)轉(zhuǎn)子和閥桿6，這里的內(nèi)轉(zhuǎn)子只有內(nèi)磁鋼10而沒有內(nèi)轉(zhuǎn)套。內(nèi)磁鋼10由若干形狀相同，兩種極性的磁塊組成，兩種極性的磁塊交替排列，直接與閥桿6同心緊固聯(lián)結(jié)，如
圖1－(b)。閥桿6的下端與球閥門3聯(lián)結(jié)。與手柄15聯(lián)成一體的圓筒狀外轉(zhuǎn)子9罩在隔離套13的外面，外轉(zhuǎn)子9由外轉(zhuǎn)套12和外磁鋼11組成，外磁鋼11裝在外轉(zhuǎn)套的內(nèi)側(cè)表面。外磁鋼11由多塊兩種極性而形狀相同的磁塊組成(
圖1－b)，兩種極性的這些磁塊交替排列。內(nèi)磁鋼10的極數(shù)與外磁鋼11的極數(shù)相等且均為偶數(shù)(
圖1－b所示極數(shù)為6)。外轉(zhuǎn)子與隔離套13在隔離套的頂部以軸承7聯(lián)接支承。外轉(zhuǎn)子的頂部是緊固件螺母和墊片8，用以聯(lián)結(jié)外轉(zhuǎn)子和隔離套，限制外轉(zhuǎn)子的軸向運(yùn)動(dòng)。
本實(shí)用新型用于往復(fù)運(yùn)動(dòng)的截止閥的實(shí)施例如圖2所示。在閥體32的芯部有平閥門30，平閥門30與閥桿26連接，閥桿26帶動(dòng)平閥門30作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)閥的開啟閉合。閥的上口(閥桿26由此開口伸入閥芯與平閥門聯(lián)接)以隔離套23和密封圈29密封，隔離套的底面固定有限制閥桿26軸向運(yùn)動(dòng)距離的限位檔板33。隔離套23將內(nèi)轉(zhuǎn)套24、內(nèi)磁鋼20，閥桿26，平閥門30等與閥體32密封起來。隔離套23頂上的軸承28支承的外轉(zhuǎn)子19與操作手輪25為一體，用螺母和墊圈將外轉(zhuǎn)子19與隔離套23鎖緊。圓筒狀外轉(zhuǎn)子19由外轉(zhuǎn)套22和外磁鋼21組成，外磁鋼固定在外轉(zhuǎn)套的內(nèi)側(cè)表面。圓筒狀內(nèi)轉(zhuǎn)子18由內(nèi)轉(zhuǎn)套24和內(nèi)磁鋼20組成，內(nèi)磁鋼20裝在內(nèi)轉(zhuǎn)套24的外側(cè)表面。內(nèi)磁鋼20和外磁鋼21各自由兩種極性，兩組形狀相同的磁塊組成，兩種極性的磁塊交替排列，內(nèi)磁鋼和外磁鋼的極數(shù)相等且均為偶數(shù)。最重要的是，為了實(shí)現(xiàn)閥桿26帶動(dòng)平閥門30作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，閥桿26的頂部和內(nèi)轉(zhuǎn)套24的聯(lián)結(jié)段，刻有互相配合的傳動(dòng)螺紋27。內(nèi)轉(zhuǎn)套24與限位檔板33之間裝有軸承31。
采用永磁磁力耦合器的本實(shí)用新型全密封閥，利用外轉(zhuǎn)子與內(nèi)轉(zhuǎn)子間的磁力作用，使閥門開啟閉合，其間扭矩的傳遞沒有機(jī)械接觸和磨損。又有位于內(nèi)、外轉(zhuǎn)子之間的隔離套將介質(zhì)、閥門、閥桿、內(nèi)轉(zhuǎn)套及內(nèi)磁鋼完全密封在閥體內(nèi)，從而根本上解決了介質(zhì)沿閥桿軸向的外漏現(xiàn)象。所以本實(shí)用新型具有安全、節(jié)能、易于維護(hù)、壽命長等優(yōu)點(diǎn)。特別是這種磁力耦合全密封閥用于石油原油管道中時(shí)，同時(shí)具有防止原油結(jié)蠟、結(jié)垢的功能。
權(quán)利要求1.磁力耦合全密封閥，包括閥體(2或32)密封閥體的隔離套(13或23)，操作用手輪(手柄或軸)(15或25)，閥門(3或30)和與閥門相連的閥桿(6或26)，其特征在于在手輪(手柄或軸)(15或25)與閥桿(16或26)之間裝有傳遞用來開啟閉合閥門(3或30)的扭矩的磁力耦合器，該磁力耦合器由外轉(zhuǎn)子(9或19)和內(nèi)轉(zhuǎn)子(18)組成。
2.按權(quán)利要求1所述的磁力耦合全密封閥，其特征是磁力耦合器的內(nèi)轉(zhuǎn)子(18)和外轉(zhuǎn)子(9或19)的主體部分為圓筒形，內(nèi)轉(zhuǎn)子(18)由內(nèi)轉(zhuǎn)套(24)和內(nèi)磁鋼(20或10)組成(有的閥門中可以無內(nèi)轉(zhuǎn)套，內(nèi)磁鋼直接和閥桿聯(lián)結(jié)為一體)，外轉(zhuǎn)子(9或19)由外轉(zhuǎn)套(12或22)和外磁鋼(11或21)組成，內(nèi)磁鋼和外磁鋼分別裝在內(nèi)轉(zhuǎn)套的外側(cè)表面和外轉(zhuǎn)套的內(nèi)側(cè)表面。
3.按權(quán)利要求1或2所述的磁力耦合全密封閥，其特征在于所說的內(nèi)磁鋼(10或20)和外磁鋼(21或11)分別由若干形狀完全相同的磁塊拼合而成，這些磁塊有兩種極性，兩種極性的磁塊分別沿外轉(zhuǎn)套的內(nèi)側(cè)表面和內(nèi)轉(zhuǎn)套的外側(cè)表面交替排列，內(nèi)磁鋼的極數(shù)與外磁鋼的極數(shù)相等并且均為偶數(shù)。
4.如權(quán)利要求1或2所述的磁力耦合全密封圈，其特征是外轉(zhuǎn)子(9或19)與隔離套(13或23)在隔離套的頂部以軸承7或28聯(lián)結(jié)支承。
5.如權(quán)利要求1或2或3所述的磁力耦合全密封閥，其特征是在閥桿(26)26的頂部和內(nèi)轉(zhuǎn)套(24)與閥桿頂部的聯(lián)結(jié)段，刻有互相配合的傳動(dòng)螺紋(27)。
6.如權(quán)利要求1或2或3所述的磁力耦合全密封閥，其特征是隔離套23的底面裝有限位擋板(33)，內(nèi)轉(zhuǎn)套(24)與限位檔板(33)之間裝有軸承(31)。
7.如權(quán)利要求2或3所述的磁力耦合全密封閥，其特征是內(nèi)轉(zhuǎn)套(24)和外轉(zhuǎn)套(12或22)都為導(dǎo)磁材料，內(nèi)磁鋼(10或20)和外磁鋼(11或21)都是永磁材料，隔離套(13或23)是非導(dǎo)磁材料。
專利摘要磁力耦合全密封閥，用內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子組成的磁力耦合器傳遞開啟閉合閥門的扭矩。內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子上分別裝有若干形狀相同兩種極性交叉排列的永磁磁塊。在外轉(zhuǎn)子與內(nèi)轉(zhuǎn)子之間有隔離套，將介質(zhì)、閥桿及內(nèi)轉(zhuǎn)子等完全密封在閥體內(nèi)，根本上解決了介質(zhì)的泄漏問題。本實(shí)用新型磁力閥具有安全、節(jié)能、易于維護(hù)、壽命長的優(yōu)點(diǎn)，特別適于用作要求完全密封不許泄漏(如是危險(xiǎn)、有毒或放射性介質(zhì))管道系統(tǒng)中的閥門。
文檔編號(hào)F16K31/08GK2133736SQ9223424
公開日1993年5月19日 申請日期1992年10月6日 優(yōu)先權(quán)日1992年10月6日
發(fā)明者馬世宏 申請人:中國科學(xué)院電工研究所