CN101530825B - 一种跳汰机磁悬浮风阀及其驱动方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种跳汰机磁悬浮风阀及驱动方法，包括跳汰机风阀的电脑控制***、风阀***、以及磁悬浮装置、定套、风门等，其结构特征是：固定于定套上的磁悬浮装置通过传动装置直接与装在定套内的风门连接；其方法特征是：电脑控制***按需要的程序通过控制永磁铁和电磁铁组合的磁悬浮装置实现对风门的开关控制。采用本发明的跳汰机磁悬浮风阀及驱动方法，风门的开关量大小和开关速度可调节，结构更简单，可靠性更高，寿命更长，备件消耗更少，且在现有技术条件下易实现，可用于现在大量使用的气动电磁风阀的升级换代上。
Description
所属技术领域
本发明涉及一种选煤用跳汰机风阀，尤其是涉及一种选煤用跳汰机磁悬浮风阀及其驱动方法。
背景技术
目前，国内外选煤大量使用并代表着跳汰机最高水平的数控跳汰机，均采用了风力驱动数控电磁风阀，该风阀***长期以来使用中存在如下解决不了的问题：①高档空压机价格昂贵且需要专业维修，低廉空压机，寿命短；②电磁阀可靠性和寿命较低；③气缸中的密封圈寿命成为弱点；④***成本高；⑤***结构复杂。为克服上述缺点，中国专利公开号为2006101460703所公开的一种跳汰机免气源程控风阀的控制方法，采用了步进电机替代气缸、电磁阀、空压机来驱动风阀。但这种方法，在现有技术条件下，又存在步进电机寿命不足，以及传达结构复杂的问题不好解决。
发明内容
本发明的目的是提供一种通过磁悬浮装置控制风门开关的方法，风门的开关量大小和开关速度快慢可调节，该方法是一种结构更简单，可靠性更高，寿命更长，备件消耗更少的跳汰机磁悬浮风阀的驱动方法。
本发明的另一目的是提供一种实现跳汰机磁悬浮风阀的驱动方法的跳汰机磁悬浮风阀。
本发明的技术方案概述如下：
一种跳汰机磁悬浮风阀的驱动方法，包括现有跳汰机风阀的电脑控制***、风阀***、以及磁悬浮技术及方法，其特征在于：电脑控制***按需要的程序通过控制永磁铁和电磁铁组合的磁悬浮装置实现对风门的开关控制；其包括如下方法特点：
①当需要打开风门时，加电使电磁铁产生磁力，所述磁力与永磁铁的磁力互斥，产生强大的磁悬浮力，所述磁悬浮力克服永磁铁的吸力后，打开风门；
②当需要维持风门开度时，保持供电使电磁铁维持磁力，既维持了磁悬浮力存在，风阀在该位置保持开度不变；
③当要关闭风门时，断电使电磁铁的磁力消失，即把维持风门打开的磁悬浮力撤消，在永磁铁的吸力作用下风门关闭；
④当需要风门保持关闭时，保持断电状态，永磁铁的吸力使风门保持关闭状态不变；
⑤磁悬浮力的大小可由供电电流的大小调节，即风门开口的快慢可相应调整；
⑥磁悬浮力的维持时间可由供电电流的维持时间调节，即风门开口的大小也可相应调整。
本发明的跳汰机磁悬浮风阀的驱动方法，其中所述的永磁铁和电磁铁组合的磁悬浮装置中增加一个能产生开门方向小助力的提升电磁铁，其还包括如下方法特点：
在所述强大的磁悬浮力打开风门后，开启提升电磁铁，并同时关闭磁悬浮电磁铁，用提升电磁铁产生的一个小助力来替代强大的磁悬浮力，继续加大或维持风门的开度。
本发明的跳汰机磁悬浮风阀的驱动方法，其中所述的永磁铁和电磁铁组合的磁悬浮装置中增加一个能产生开关方向助力的逆向电磁铁，其还包括如下方法特点：
在所述电磁铁断电的同时向所述逆向电磁铁通电，即在撤消磁悬浮力的同时，让同时产生的逆向力克服磁滞影响，加快关闭速度。
本发明的跳汰机磁悬浮风阀，包括现有风力驱动数控电磁风阀等，其特征在于：用磁悬浮装置取代了现有技术中的气缸，所述磁悬浮装置由永磁铁、电磁铁、上缓冲垫、下缓冲垫、风门连接装置、隔离垫、以及保护外壳组成；所述电磁铁为圆环柱体结构，固定在所述定套上，与所述定套同心，下部与所述定套之间设有隔离垫；所述上缓冲垫为圆环柱体结构的弹性体，其外径稍小于所述电磁铁的内孔径，其内径稍大于所述风门连接装置连接杆的外径，其高度稍大于所述电磁铁的高度，安放在所述电磁铁的内孔中，其底部与所述电磁铁底部为同一水平；所述永磁铁也为圆环柱体结构，安放在所述电磁铁上，与所述电磁铁同心，通过中心孔和风门连接装置上端固定连接；所述风门连接装置为杆式结构，其上端与所述永磁铁固定连接，其下端与所述风门固定连接，安放在所述上缓冲垫内，所述风门连接装置与运动***同心；所述下缓冲垫为圆环柱体结构的弹性体，其内径稍大于所述风门连接装置连接杆的外径，安放在所述定套内，并套在所述风门连接装置连接杆上；所述保护外壳为倒桶体结构，通过连接装置固定在所述定套上；所述风门连接装置的连接杆与所述定套的中心孔之间采用可滑动的密封连接。
本发明的跳汰机磁悬浮风阀，其中在所述磁悬浮装置中增加一个能产生开门方向助力的提升电磁铁。
本发明的跳汰机磁悬浮风阀，其中在所述磁悬浮装置中增加一个能产生开关方向助力的逆向电磁铁。
本发明的跳汰机磁悬浮风阀，其中所述的磁悬浮装置为2组或多组永磁铁和电磁铁组成。
本发明的跳汰机磁悬浮风阀，其中所述风门为平板式结构。
本发明的跳汰机磁悬浮风阀，其中所述风门为圆桶式滑阀结构。
本发明的跳汰机磁悬浮风阀，其中所述风门为圆台式锥阀结构。
采用本发明的选煤用跳汰机磁悬浮风阀及其驱动方法，风门的开关量大小和开关速度快慢可调节，可以更大的提高风阀的可靠性，提高风阀的使用寿命长，减少风阀备件的消耗，并能取得现有电磁风阀所不能达到的简单易用效果，是一种选煤行业内全新的跳汰机磁悬浮风阀及其驱动方法。
附图说明
图1表示一种跳汰机磁悬浮风阀的结构示意图
图2表示另一种跳汰机磁悬浮风阀的结构示意图
图3表示另三种跳汰机磁悬浮风阀的结构示意图
图4表示第四种跳汰机磁悬浮风阀的结构示意图
图中：
1.定套，2.风箱，3.螺栓，4.压块，5.保护外壳，6.永磁铁，7.连接装置，8.上缓冲垫，9.电磁铁，10.隔离垫，11.螺栓，12.下缓冲垫，13.连接头，14.风门盖板，15.风门阀套，16.风室连接管，17.窗口，18.阀坐，19.密封装置。
21.提升电磁铁。
20.逆向电磁铁。
22.小缓冲垫，23.阀套，24.连接装置，25.环型窗口，26.密封装置，27.环型窗口。
具体实施方式
本发明的跳汰机磁悬浮风阀的驱动方法，包括现有跳汰机风阀的电脑控制***、风阀***、以及磁悬浮技术及方法，其特征在于：电脑控制***按需要的程序通过控制永磁铁和电磁铁组合的磁悬浮装置实现对风门的开关控制；其包括如下方法特点：
①当需要打开风门时，加电使电磁铁产生磁力，所述磁力与永磁铁的磁力互斥，产生强大的磁悬浮力，所述磁悬浮力克服永磁铁的吸力后，打开风门；
②当需要维持风门开度时，保持供电使电磁铁维持磁力，既维持了磁悬浮力存在，风阀在该位置保持开度不变；
③当要关闭风门时，断电使电磁铁的磁力消失，即把维持风门打开的磁悬浮力撤消，在永磁铁的吸力作用下风门关闭；
④当需要风门保持关闭时，保持断电状态，永磁铁的吸力使风门保持关闭状态不变；
⑤磁悬浮力的大小可由供电电流的大小调节，即风门开口的快慢可相应调整；
⑥磁悬浮力的维持时间可由供电电流的维持时间调节，即风门开口的大小也可相应调整。
本发明的跳汰机磁悬浮风阀的驱动方法，其中所述的永磁铁和电磁铁组合的磁悬浮装置中增加一个能产生开门方向小助力的提升电磁铁，其还包括如下方法特点：
在所述强大的磁悬浮力打开风门后，开启提升电磁铁，并同时关闭磁悬浮电磁铁，用提升电磁铁产生的一个小助力来替代强大的磁悬浮力，继续加大或维持风门的开度。
本发明的跳汰机磁悬浮风阀的驱动方法，其中所述的永磁铁和电磁铁组合的磁悬浮装置中增加一个能产生关门方向助力的逆向电磁铁，其还包括如下方法特点：
在所述电磁铁断电的同时向所述逆向电磁铁通电，即在撤消磁悬浮力的同时，让同时产生的逆向力克服磁滞影响，加快关闭速度。
下面结合附图对本发明作进一步的说明：
实施例1，在图1中，一种跳汰机磁悬浮风阀，它包括电脑程控***、现有风阀装置、磁悬浮装置等，其中：电脑程控***为现有技术；所述风阀装置由定套1、风箱2，螺栓3，压块4，风门盖板14，风门阀套15，风室连接管16，阀坐18组成，其各部分的形状、构造、所用材料、作用等为现有技术，这里不再叙述。所述磁悬浮装置由永磁铁6、电磁铁9、上缓冲垫8、下缓冲垫12、风门连接装置13、隔离垫10、以及保护外壳5组成；所述电磁铁9为圆环柱体结构，固定在定套1上，与定套1同心，下部与定套1之间设有隔离垫10；所述上缓冲垫8为圆环柱体结构的弹性体，其外径稍小于所述电磁铁9的内孔径，其内径稍大于所述风门连接装置7连接杆的外径，其高度稍大于所述电磁铁9的高度，安放在所述电磁铁9的内孔中，其底部与所述电磁铁9底部为同一水平；所述永磁铁6也为圆环柱体结构，安放在所述电磁铁9上，与所述电磁铁9同心，通过中心孔和风门连接装置7上端固定连接；所述风门连接装置7为杆式结构，其上端与所述永磁铁6固定连接，其下端与风门盖板14通过连接头13固定连接，安放在所述上缓冲垫8内，所述风门连接装置7与运动***同心；所述下缓冲垫12为圆环柱体结构的弹性体，其内径稍大于所述风门连接装置7连接杆的外径，安放在所述定套1内，并套在所述风门连接装置7连接杆上；所述保护外壳5为倒桶体结构，通过螺栓11、固定在定套1上，定套1又通过螺栓3、压块4固定在风箱2上；所述风门连接装置7的连接杆与所述定套的中心孔之间采用可滑动的密封装置19连接。
本实施例工作时，开始前，先调整连接装置7的连接头13的位置，由于永磁铁6与定套1之间存在吸力，定套固定不动，所以永磁铁6向上运动时，永磁铁产生一个向下的吸力；另外，永磁铁6和电磁铁9的铁芯和外套也存在一定的吸力，同样电磁铁9固定不动，所以永磁铁6向上运动时，永磁铁产生一个向下的吸力，这样永磁铁的吸力使风门处于全关闭状态。开始时，电脑程控***给步电磁铁9发出命令；当需要开风门时，电脑程控***给电磁铁9供电，电磁铁9产生磁力，所述磁力与永磁铁6的磁力互斥，产生强大的磁悬浮力，所述磁悬浮力克服永磁铁6的吸力向上运动，所述永磁铁6的向上运动使固定在其上的风门连接装置7的连接杆也向上运动，使固定在风门连接装置7的连接杆下端的风门盖板14也向上运动，打开了风门；当需要保持风门开度不变时，电脑程控***继续给电磁铁9供电，电磁铁9继续产生磁力，继续维持***的磁悬浮力存在，所述永磁铁6继续保持在所述位置上，通过风门连接装置7的连接杆也使固定在风门连接装置7的连接杆下端的风门盖板14保持在打开的位置上；当需要关闭风门时，电脑程控***停止给电磁铁9供电，电磁铁9不再产生磁力，维持***的磁悬浮力撤消，所述永磁铁6在对电磁铁9的吸力和重力的作用下向下运动，所述永磁铁6的向下运动使固定在其上的风门连接装置7的连接杆也向下运动，使固定在风门连接装置7的连接杆下端的风门盖板14也向下运动，关闭了风门；当需要保持风门关度不变时，电脑程控***继续不给电磁铁9供电，电磁铁9继续不产生磁力，所述永磁铁6在对电磁铁9的吸力和重力的作用下保持原位置不动，通过风门连接装置7的连接杆也使固定在风门连接装置7的连接杆下端的风门盖板14保持在关闭的位置不动。工作中，磁悬浮力的大小可由供电电流的大小调节，即风门开口的快慢可相应调整；磁悬浮力的维持时间可由供电电流的维持时间调节，即风门开口的大小也可相应调整。如此按电脑程控***编排的工作程序反复循环就实现了跳汰机风阀控制功能。
实施例2，在图2中，另一种跳汰机磁悬浮风阀，其电脑程控***和现有风阀装置的形状、构造、所用材料、作用等如实施例1所述。磁悬浮装置的主要外形、所用材料、作用等也如实施例1所述，所不同的是在电磁铁9下增设了一个提升电磁铁21，所述提升电磁铁21也为圆环柱体结构，其平面型状与电磁铁9一致，差别仅在于高度小于电磁铁9。
本实施例工作时，工作步骤、方法、原理等如实施例1所述，所不同的仅在开启和保持状态有所差别；打开风门时，电脑程控***给电磁铁9供电，产生磁悬浮力，打开风门，在风门打开后，风门两边的气压一至时，给提升电磁铁21供电，同时关闭电磁铁9的供电，让提升电磁铁21产生的开门方向助力，继续打开风门；当需要保持风门开度不变时，电脑程控***继续给提升电磁铁21供电，提升电磁铁21产生的开门方向助力，就能继续维持风门的开度。这样做一方面可以能取得加大行程的效果，另一方面能获得降低功耗的作用，再一方面还能提高反应速度。
实施例3，在图3中，第三种跳汰机磁悬浮风阀，其电脑程控***和现有风阀装置的形状、构造、所用材料、作用等如实施例2所述。磁悬浮装置的主要外形、所用材料、作用等也如实施例2所述，所不同的是在电磁铁9和电磁铁21之间增设了一个逆向电磁铁20，所述逆向电磁铁20也为圆环柱体结构，其平面型状与电磁铁9和提升电磁铁21一至，差别仅在于高度小于电磁铁9。
本实施例工作时，工作步骤、方法、原理等如实施例2所述，所不同的仅在关闭过程有所差别；当需要关闭风门时，电脑程控***给提升电磁铁21停电，同时给逆向电磁铁20供电，在开门方向助力取消的同时，所述逆向电磁铁20能产生一个关门方向的助力，克服磁滞影响，加快关闭速度。这样做一方面可以克服磁滞的影响，另一方面能提高反应速度。
基于同样的原理和方法，本发明也可以将如图1中风门改为平板式结构，同样能达到发明目的。
基于同样的原理和方法，本发明也可以将如图1中风门圆桶式滑阀结构，同样能达到发明目的。
基于同样的原理和方法，本发明也可以将如图1中风门圆台式锥阀结构，同样能达到发明目的。
本发明公开了一种跳汰机磁悬浮风阀及其驱动方法，以上虽然列举了较少的实施例，但对于本领域的普通技术人员，对本发明所做的某些改型、改进、替换等，或者上述实施方式作任何组合变化，均落在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种跳汰机磁悬浮风阀的驱动方法，包括现有跳汰机风阀的电脑控制***、风阀***、以及磁悬浮技术及方法，其特征在于：电脑控制***按需要的程序通过控制永磁铁和电磁铁组合的磁悬浮装置实现对风门的开关控制；其包括如下方法特点：
①当需要打开风门时，加电使电磁铁产生磁力，所述磁力与永磁铁的磁力互斥，产生强大的磁悬浮力，所述磁悬浮力克服永磁铁的吸力后，打开风门；
②当需要维持风门开度时，保持供电使电磁铁维持磁力，既维持了磁悬浮力存在，风阀在该位置保持开度不变；
③当要关闭风门时，断电使电磁铁的磁力消失，即把维持风门打开的磁悬浮力撤消，在永磁铁的吸力作用下风门关闭；
④当需要风门保持关闭时，保持断电状态，永磁铁的吸力使风门保持关闭状态不变；
⑤磁悬浮力的大小可由供电电流的大小调节，即风门开口的快慢可相应调整；
⑥磁悬浮力的维持时间可由供电电流的维持时间调节，即风门开口的大小也可相应调整。
2.如权利要求1所述的一种跳汰机磁悬浮风阀的驱动方法，其特征在于：所述的永磁铁和电磁铁组合的磁悬浮装置中增加一个能产生开门方向小助力的提升电磁铁，其还包括如下方法特点：
在所述强大的磁悬浮力打开风门后，开启提升电磁铁，并同时关闭磁悬浮电磁铁，用提升电磁铁产生的一个小助力来替代强大的磁悬浮力，继续加大或维持风门的开度。
3.如权利要求1所述的一种跳汰机磁悬浮风阀的驱动方法，其特征在于：所述的永磁铁和电磁铁组合的磁悬浮装置中增加一个能产生关闭方向助力的逆向电磁铁，其还包括如下方法特点：
在所述电磁铁断电的同时向所述逆向电磁铁通电，即在撤消磁悬浮力的同时，让同时产生的逆向力克服磁滞影响，加快关闭速度。
4.实现权利要求1所述的跳汰机磁悬浮风阀驱动方法的一种跳汰机磁悬浮风阀，包括现有风力驱动数控电磁风阀，风阀由定套、风箱、风门盖板、风门阀套、风室连接管、阀座组成，其特征在于：用磁悬浮装置取代了现有技术中的气缸，所述磁悬浮装置由永磁铁、电磁铁、上缓冲垫、下缓冲垫、风门连接装置、隔离垫、以及保护外壳组成；所述电磁铁为圆环柱体结构，固定在所述定套上，与所述定套同心，下部与所述定套之间设有隔离垫；所述上缓冲垫为圆环柱体结构的弹性体，其外径稍小于所述电磁铁的内孔径，其内径稍大于所述风门连接装置连接杆的外径，其高度稍大于所述电磁铁的高度，安放在所述电磁铁的内孔中，其底部与所述电磁铁底部为同一水平；所述永磁铁也为圆环柱体结构，安放在所述电磁铁上，与所述电磁铁同心，通过中心孔和风门连接装置上端固定连接；所述风门连接装置为杆式结构，其上端与所述永磁铁固定连接，其下端与所述风门固定连接，安放在所述上缓冲垫内，所述风门连接装置与运动***同心；所述下缓冲垫为圆环柱体结构的弹性体，其内径稍大于所述风门连接装置连接杆的外径，安放在所述定套内，并套在所述风门连接装置连接杆上；所述保护外壳为倒桶体结构，通过连接装置固定在所述定套上；所述风门连接装置的连接杆与所述定套的中心孔之间采用可滑动的密封连接。
5.如权利要求4所述的一种跳汰机磁悬浮风阀，其特征在于：在所述磁悬浮装置中增加一个能产生开门方向助力的提升电磁铁。
6.如权利要求4所述的一种跳汰机磁悬浮风阀，其特征在于：在所述磁悬浮装置中增加一个能产生开关方向助力的逆向电磁铁。
7.如权利要求4所述的一种跳汰机磁悬浮风阀，其特征在于：所述的磁悬浮装置为两组或多组永磁铁和电磁铁组成。
8.如权利要求4所述的一种跳汰机磁悬浮风阀，其特征在于：所述风门为平板式结构。
9.如权利要求4所述的一种跳汰机磁悬浮风阀，其特征在于：所述风门为圆桶式滑阀结构。
10.如权利要求4所述的一种跳汰机磁悬浮风阀，其特征在于：所述风门为圆台式锥阀结构。
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Denomination of invention: A jigger magnetic suspension air valve and a driving method thereof Effective date of registration: 20131122 Granted publication date: 20130313 Pledgee: Zhongguancun Beijing technology financing Company limited by guarantee Pledgor: Jinyitong Technology (Beijing) Co.,Ltd. Registration number: 2013990000889 |
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