CN2558821Y

CN2558821Y - 无泄漏直通阀

Info

Publication number: CN2558821Y
Application number: CN 01275995
Authority: CN
Inventors: 王希平; 张碧竹
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-12-07
Filing date: 2001-12-07
Publication date: 2003-07-02
Anticipated expiration: 2011-12-07

Abstract

一种结构简洁、长寿命、低成本的“无泄漏直通阀”，由非导磁材料制成的两通阀体、磁性动阀片、陶瓷定阀片、弹性密封垫、带极靴的操作套等组成。本阀门是采用磁力线透过阀体壁直接带动动阀片转动，从而实现对流体的控制。由于阀体是封闭的，彻底杜绝了泄漏隐患。具有结构简单、加工精度要求不高、生产成本低等优点。特别适合于对泄漏要求严格的化工、医药、石油工业等部门及家庭使用。具有广泛的应用前景。

Description

无泄漏直通阀

本实用新型公开一种无泄漏直通阀结构，属五金水暖器材。

阀门是用于控制流体通断的一种最普遍的器具。目前广泛采用的各种阀，如球阀、蝶阀等都设有垂于流动方向的孔，以安装控制动阀片的轴，需要采用密封措施防止发生泄漏，但磨损及材质老化等都会导致密封失效。专利ZL98241826.4公开的“无轴封陶瓷磨片长效多用阀”是利用陶瓷阀片端面间的精密配合来防止泄漏，这种以滑动面实现密封，仍然存在泄漏隐患，对于危险流体的控制是不安全的。

为此，本实用新型公开一种结构简洁、长寿命、低成本的无泄漏直通阀，可完全解决外泄漏问题。

本实用新型的目的是这样来实现的：

一种无泄漏直通阀，由带台阶孔的两通阀体、圆片形动阀片、中心轴、带扇形孔的陶瓷圆片形定阀片、弹性环形密封垫、螺纹接头及操作套等组成，动阀片安装在两定阀片之间，中心轴紧装在动阀片中心孔内，其两轴端分别***定阀片中心孔中组成阀芯组，一并装入阀体内，用弹性密封垫使动、定阀片相互贴紧，操作套松套在阀体上，其特征在于：两通阀体由非导磁材料制成，壁上无任何穿通槽、孔；动阀片至少部分由磁性材料制成，在对应于动阀片位置处，阀体外的操作套内，对称安装有一对磁性材料制成的极靴，动阀片和极靴至少有一个由永磁材料制成。

动阀片由磁性材料(如高强度铷铁硼合金)制成“X”型或近细腰长条型，动阀片经防锈抗腐蚀处理，且两密封面有很高的光洁度、平整度及相互平行性。

动阀片、定阀片均有中心孔，其中动阀片中心孔略小于中心轴直径，定阀片中心孔直径略大于中心轴直径；动阀片外径略小于定阀片外圆直径。

操作套由非导磁材料制成，极靴条由磁性材料制成。极靴条可以是两块分离的，也可制成带相对极靴的环形，极靴的内圆弧面与动阀片磁极弧面有相同弧度。

阀门工作时，阀片磨损量极小，原因是：1.阀片材质具有很高的耐磨性：其工作面加工至很高的光洁度，一般阀门工作面间的接触压力不高，故磨擦阻力小。2.阀门的开关行程小，阀片相对转角一般不大于90度，而且相对速度低。3.一般阀门使用时开关频率不高。4.在定阀片两端装有弹性密封垫，除了起静态密封作用外，还可补偿阀片之间的间隙。即当动阀片因磨损而减薄时，弹性密封垫将推动定阀片沿轴向移动，直至与动阀片紧密接触，因而即使有少量磨损也不影响阀芯组的功能。

所以采用高强度硬磁材料的动阀片能满足阀门的使用长寿命要求。

为减小动阀片旋转的操作力距，该阀门的动阀片外径略小于定阀片外径，定阀片外径略小于阀体内孔。同时阀芯组中定、动阀片中心都加工有轴向孔。中心轴沿轴向穿在三个阀片中央。这样，当安装完毕后，保证了动阀片外圆与阀体内孔壁间有一定间隙。当旋转动阀片时，动阀片将绕中心轴旋转，而不与孔壁磨擦，从而使转动更轻便可靠。

为解决沿阀片中心孔与轴配合处的轴向泄露，动阀片中心孔略小于中心轴直径，定阀片中心孔径略大于中心轴直径，并使中心轴与动阀片压配成一体。使用时动阀片带动中心轴在定阀片的中心孔中旋转，从而阻断了沿中心轴孔的泄漏通道并提高了动阀片的旋转精度。

极靴条也可由硬磁材料制成部分环状形，其环形圆弧所占弧度与动阀片扇形磁极所占弧度相当，其厚度可稍大于动阀片厚度。两个极靴对称地安装在由非导磁材料制成的操作套的内孔槽内。阀门装配完成后，操作套内的两个极靴透过非导磁材料制成的阀体壁分别与动阀片两个扇形磁极相吸引。旋转操作套，其上的两个极靴带动动阀片旋转。当动阀片转到“开”位置时，即动阀片扇形面离开定阀片通液孔，实现阀体内流体的流动：当动阀片转到“关”位置时，即动阀片扇形面与定阀片通液孔重叠时，流体被阻断，即实现了阀门对流体的通、断控制

下面结合图例对本实用新型作进一步说明：

图1无泄漏直通阀结构示意图。

图2无泄漏直通阀动阀片结构图。

图3无泄漏直通阀定阀片结构图。

图4无泄漏直通阀阀体结构示意图。

图5无泄漏直通阀操作套结构示意图。

图6无泄漏直通阀极靴条结构示意图。

图7无泄漏直通阀组合动阀片结构示意图。

图8无泄漏直通阀整体式极靴环结构示意图。图例说明如下：1.阀体：11.工作外圆面 12.前端面 13.内螺纹面 14.内端面

15.限位端面 16.通液孔 17.限位凸台 18.定位槽

19.工作内孔。2.操作套：21.极靴条槽 22.内孔 23.外圆 24.端面

25.手把 26.转角限位槽3.极靴条：31.内极性面 32.外极性面 33.侧端面

34.导磁环 35.凸极靴 36.定位槽4.螺纹接头5.弹性密封垫6.定阀片：61.通液孔 62.中心孔 63.外圆面 64.定向凸台

65.密封端面 66.非工作面7.动阀片：71.密封工作面 72.中心孔 73.通液槽

74.阻水板 75.外圆 7A.基片 7B.磁性片8.中心轴

图1是本无泄漏直通阀结构示意图。

带有极靴61的操作套2空套在阀体1的工作外圆11表面，并可轻松转动。其转动角度由阀体上的限位凸台17所限制。在操作套2与阀体1表面上有相关标记(图中未表示)以明确“开”、“关”位置。转动操作套2到“关”位置时，由于磁力作用，极靴3将带动动阀片7随之转动，转到图1上部所示状态。动阀片7阻断定阀片6的通液孔61，关闭阀。反之，将操作套2转到“开”位置，定阀片7被极靴条3带动转到图1下半部所示状态，即动阀片7通液槽73与定阀片6的通液孔61对准，使流体顺利通过阀门。

阀体1由非导磁性材料(如：黄铜、不锈钢、高强度工程塑料等)制成。通液孔16小于阀芯组装配孔19，装配孔19壁上加工有定位槽18，便于定阀片6装配时定向。装配孔19的前端是螺纹孔13，便于与螺纹接头4连接。端面12与内端面14间的距离应保证组装完阀芯组后(图1)，旋紧螺纹接头4，每个弹性密封

垫5应有一定的压缩量(0.5～1mm)，随着流体压力增大，应增加压缩量，以保证阀片间的密封，并自动补偿使用中可能出现的间隙。阀体工作外圆11与内孔19间的壁厚较薄，保证了极靴3与动阀片7间有足够的磁吸引力。在外圆11与外端面15处制有限位凸台17，可限定操作套2最大转动角度。

动阀片7由磁性材料制成。并制成“X”型(或其他能形成定向极性的形状)。选择强磁性材料并沿长轴方向磁化(如图2所示)。阻水扇面74成为磁铁的两个极。动阀片7的两个端面71是工作密封端面，应有较高的平整度、光洁度及平行度精度要求。动阀片7有中心孔72，其直径略小于中心轴8的直径，以便装入中心轴8时形成紧密配合，阻止流体沿中心孔72与中心轴8配合面发生轴向泄漏。动阀片7的外径略小于定阀片6的外径，保证动阀片7转动时不与阀体1的内壁19接触产生摩擦而增加旋转阻力。定阀片7作整体防锈抗腐蚀处理(如镀锌、镀镍等)。对于控制介质为强腐蚀性的流体，采用整体包覆高分子抗蚀材料(如聚乙烯、聚四氧乙烯等)。

动阀片7也可按图7制成复合结构，7A由非磁材料制成(如陶瓷、高强度工程塑料或其它金属)。在两个阻水板74的中心部分各镶一块磁钢(磁场方向与图2所示相同)7B，可充分发挥基体7A材料的耐磨性、抗腐蚀性(如陶瓷)，基板7A的形状也可制成“X”型。

定阀片6由陶瓷制成，带有扇形或其它形状的通液孔61，中心有轴孔62，孔62的内径略大于中心轴8的直径，便于其***和转动。孔62可以是直孔或盲孔，盲孔的开口端应在工作面65上，工作面65是与动阀片7的工作面71配合的精加工、高光洁表面，非工作面66可以不做精加工处理。定阀片6的外圆面63直径略大于动阀片7的外径。外圆面63上对称设置两个方形或半圆形突起64，便于将定阀片安装到阀体1上时定向。

极靴条3如图6所示，极靴条3可以由永磁材料(或导磁材料)制成。当极靴条3用永磁材料制成时，其磁化方向沿圆弧面31(32)的径向。但每套阀所用两条极靴条3的磁化方向应相对。其中一条N-S由内向外方向，另一条由外向内方向，如图6所示。极靴条的内圆面31应加工至高的光洁度，减少阀体1与表面11与阀体1的摩擦力。也可只采用一个极靴条3，但这样会对动阀片的驱动力小而不均匀，降低“开”“关”操作的可靠性。两个极靴条3也可按图8制成一个带内凸极靴的环状。当用永磁材料制成时，极靴3、5分别磁化为N-S极。极靴环外圆32上的两个槽36是用于将其安装到操作套2上时定位用，导磁环34厚度应远小于凸极靴35厚度，以使磁力线集中，保证对动阀片7更大的磁吸引力。

操作套2是阀门的开、关操作件，由非导磁材料如塑料等制成，内孔22可以松套到阀体1的工作外圆11上。靠近内孔22的中部制有对称分布的两个极靴条槽21(如采用图8的整体极靴条，则制成带定位凸台的整槽)。两个侧面24间的宽度小于阀体1工作面11的宽度。便于操作套2灵活转动。在其中一个端面上有转角限位槽26，以便被阀体1上的限位凸台17限制在“开”“关”的位置。

阀体的装配关系如下：中心轴8压配到动阀片7中心孔72中，再将定阀片6从动阀片7两侧面安装中心轴8上，(注意将阀片6的密封端面65对着动阀片7)即组成阀芯组。弹性密封垫5安装在阀芯组两端，再将阀芯组安装到阀体1的内配合面19中(注意使定阀片6的定位凸台64对准阀体1的定位槽18，以使定阀片6在阀体1上有正确的相对位置，并使其在使用中不再转动)。将已预先装入极靴条3的操作套2套入阀体1的外配合面14上，再将螺纹接头4旋入阀体1的螺孔13内，压缩弹性密封垫5，从而将定阀片6与动阀片7压紧，实现阀片间的密封(并能补偿使用中阀片因磨损可能产生的间隙)。则装配完成。

可以看出该方案的最大特点是取消了目前阀门结构中的动阀片操控的通道，而采用磁力偶合驱动阀片转动来控制流体的通断，使阀芯组在全封闭的阀体中工作，阀体与外界无任何与流体流向无关的通道，因而不论因制造、装配、磨损、老化等任何原因引起的阀芯组的侧向泄漏都不可能渗透到阀体外，从而完全解决外泄漏问题：而且由于阀芯组的高耐磨性，可保证阀门有很长的使用寿命。此外本阀门结构简洁、多数零件加工精度要求不高，装配简便、生产成本低，而且安装方便、拆装极简便，使于维修，具有广泛的应用价值。特别对一些输送有毒、有害液体、气体(如煤气、天燃气等)管道的通断控制更加安全可靠。

在工业生产中(如化工、医药等)及日常生活中都具有很好的应用前景。

Claims

1.一种无泄漏直通阀，由带台阶孔的两通阀体、圆片形动阀片、中心轴、带扇形孔的陶瓷圆片形定阀片、弹性环形密封垫、螺纹接头及操作套等组成，动阀片安装在两定阀片之间，中心轴紧装在动阀片中心孔内，其两轴端分别***定阀片中心孔中，一并装入阀体内，用弹性密封垫使动、定阀片相互贴紧，操作套松套在阀体上，其特征在于：两通阀体由非导磁材料制成，壁上无任何穿通槽、孔；动阀片至少部分由磁性材料制成，在对应于动阀片位置处阀体外的操作套内，对称安装有一对磁性材料制成的极靴，动阀片和极靴至少有一个由永磁磁性材料制成。

2.根据权利要求1所述的无泄漏直通阀，其特征在于：动阀片由磁性材料制成“X”型或近细腰长条型，动阀片经防锈抗腐蚀处理，两密封面有很高的光洁度、平整度及相互平行性。

3.根据权利要求1所述的无泄漏直通阀，其特征在于：动阀片中心孔略小于中心轴直径，定阀片中心孔直径略大于中心轴直径；动阀片外径略小于定阀片外圆。

4.根据权利要求1所述的无泄漏直通阀，其特征在于：操作套由非导磁材料制成，极靴由磁性材料制成，可以是两块分离的，也可制成带相对极靴的环形，极靴的内圆弧面与动阀片磁极弧面有相同弧度。