一种迅即开关的宽通道电磁蝶阀的制作方法

本发明属于机械工程与装备领域，涉及一种开关迅速且易于控制的管道单向阀门。

背景技术：

阀门是非常重要一种机械与工业部件，针对不同的需求，应用于许多场合，其中电磁单向阀是很重要的一种类型，相关的专利技术有愈万种之多。在实际应用过程中，当前已有的电磁单向阀技术存在着以下共性和缺点。首先，绝大多数的电磁单向阀是针对于某种类型较为细长阀芯动作的控制和设计，这类阀门总存在一个比其进出口管道更细小的一个阀芯，通过控制阀芯的动作而实现阀门的开、闭，此类阀门细长阀芯及其控制机构对于正常管道而言是一个突然变为狭窄的部分。如果是对于粉粒状物料，或者流体中含有较大颗粒物等物料的输送与控制，此类阀门很容易堵塞或损坏，或者颗粒物较大的物料不能通过其狭窄的控制部分，或者造成较大的输送阻力和压力损失，因而难以用于前述粉粒状或颗粒状物料的输送与控制。

此外，已有的电磁阀开启、关闭动作虽各有特点，但往往不够简洁和迅速，常常需要历时数秒钟、或几十秒钟以上的时间才能完全的关闭与开启，对于自动化要求比较高的场所往往是不适宜的。一般而言，具有阀瓣的蝶阀类型，相对于具有阀芯类型的电磁单向阀而言，其通道更为宽广和流畅，物料通过时较为顺畅而不易堵塞，如申请号为2012105379689、201220687402X、2015208311403等相关专利技术在部分原理上与本发明比较相近，但其具体实施方式、控制过程及原理与本发明迥异。本发明专利设计了一种开启、关闭极为迅速的阀瓣类型电磁阀，通道流畅，控制简捷高效，优于现有的同类技术。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决当前已有技术的缺陷和不足之处，设计了一种由三组电磁铁控制阀瓣运动的蝶阀，详细的技术方案如下：

一种迅即开关的宽通道电磁蝶阀，包括管道主体、渐缩圆锥体接口、阀瓣、阀瓣连杆、控制器、阀门开启动作电磁铁、行程电磁铁；管道主体内部衍生出渐缩圆锥体接口，该接口与穹顶形状的阀瓣紧密结合而实现阀门的关闭；阀瓣的一侧边缘通过铰链一与渐缩圆锥体接口相连接，阀瓣的另一侧边缘外凸面上通过铰链二与阀瓣连杆的一端连接，阀瓣连杆的另一端位于连杆保护套内，连杆保护套内设有行程电磁铁，连杆保护套与密封材料层的连接位置设有阀门开启动作电磁铁，渐缩圆锥体接口处设有环形电磁铁，阀瓣与阀瓣连杆设有永磁体，在控制器的调控下，两个铰链及铰链连杆的配合，实现阀门迅速的开启和关闭。

所述的渐缩圆锥体接口包括环形电磁铁和阀瓣密封缓冲材料层；环形电磁铁位于阀瓣密封缓冲材料层内侧，通过控制器控制电流的有无与方向控制电磁铁的磁性与磁极方向，从而控制阀门关闭动作，阀瓣闭合时通过控制环形电磁铁中的电流强度调节阀门的承压能力；外层密封缓冲材料层由高分子材料制成，其外侧与阀瓣紧密结合，用于阀门关闭过程中起到缓冲作用，避免阀瓣打碎。

所述的阀瓣连杆内永磁体的磁极方向与阀瓣的外凸面磁极方向相异，二者相互吸引，阀瓣与阀瓣连杆在铰链二处结合。

a.执行阀门关闭程序时，在控制器的调控下，环形电磁铁产生与阀瓣的内凹面磁性相异的磁场，阀门开启动作电磁铁产生与阀瓣的外凸面磁性相同的磁场，行程电磁铁的线圈内部产生迫使阀瓣连杆离开的磁场，实现阀门的瞬间关闭；

b.执行阀门开启程序时，在控制器的调控下，环形电磁铁产生与阀瓣的内凹面磁性相同的磁场，阀门开启动作电磁铁产生与阀瓣的外凸面磁性相异的磁场，行程电磁铁线圈内部产生迫使阀瓣连杆复位的磁场，实现阀门的瞬间开启。

前述三个电磁铁，既环形电磁铁、阀门开启动作电磁铁、行程电磁铁，在控制器的控制下，可以协同动作，从而使本发明设计的阀门迅速实现关闭、开启的动作，完成关闭或者开启的动作耗时不超过0.3秒钟，响应时间极短，适宜用于一些要求严格、反应迅速的高端智能控制场合。

阀门开启动作电磁铁若较小或者更靠后安装于阀瓣连杆保护套密封材料层中，从而使阀瓣开启的角度更大，接近90度的直角，也就是说本发明设计的阀门开启状态通道流畅，几乎没有阻碍，基本不产生压力损失，且具有非常流畅的物料通过能力。

本发明的有益效果为该迅即开关的宽通道电磁蝶阀具有阀门不容易堵塞或损坏，流道宽敞，控制简捷高效，开启、关闭迅速的特点，可以用于粉粒状、颗粒状物料输送的控制场合。

附图说明

图1是本发明所述阀门呈现关闭状态的剖视图。

图2是本发明所述阀门呈现开启状态的剖视图。

图中：1铰链一；2阀瓣动作控制器；3阀瓣连杆保护套；4行程电磁铁；5密封材料层；6阀门开启动作电磁铁；7阀瓣连杆；8铰链二；9阀瓣；10阀瓣密封缓冲材料层；11环形电磁铁；12管道主体。

具体实施方式

下面结合本发明的技术方案和附图详细叙述本发明的具体实施方式。

本发明所设计的阀门由渐缩圆锥体接口、阀瓣及阀瓣连杆、电磁铁及控制器、以及阀门管道主体所组成。

阀门管道一端为比管径略小的渐缩圆锥体接口，主要包括两个部件，内层的控制阀门关闭动作的环形电磁铁11，外层阀瓣密封缓冲材料层10。内层环形电磁铁11由控制器2所控制，可以通过电流的有无与方向控制电磁铁的磁性与磁极方向。外层密封缓冲材料层10由高分子材料制成，其作用是与阀瓣9紧密结合，关闭阀门不会产生泄露，且在阀门关闭过程中起到缓冲作用，不会使阀瓣打碎。

阀瓣9呈穹顶形状，可以与渐缩圆锥体接口外层的密封缓冲材料层10紧密结合，由永磁体材料制成，具有永久磁性与恒定的磁极方向性，且有足够的强度不会因阀门开启、关闭动作而被打碎。阀瓣9上有两个铰链，在铰链一1处与渐缩圆锥体接口的一处相结合，在铰链二8处与阀瓣连杆7相结合，铰链二8位于阀瓣9外凸面与铰链一1相对的一侧边缘部位，两个铰链及铰链连杆的配合可以实现阀瓣的关闭和开启动作。阀瓣连杆7内有另一个永磁体材料的芯材，在铰链二8结合处，阀瓣连杆7磁极的方向一定与阀瓣9外凸面磁极的方向相异，在此处，二者是相互吸引的，绝对不是相互排斥的。

环形电磁铁11处于渐缩圆锥体接口的内层，其磁性与磁极方向性由控制器2所控制。当执行阀门关闭程序时，环形电磁铁11外层的磁极方向与阀瓣9内凹面磁极方向相异，即相互吸引，促进阀瓣9与渐缩圆锥体接口的紧密结合。当执行阀门开启程序时，环形电磁铁11外层的磁极方向与阀瓣9内凹面磁极方向相同，即相互弹开，迫使阀瓣9离开渐缩圆锥体接口。

阀门开启动作电磁铁6的动作及作用恰与环形电磁铁11作用相反。当执行阀门关闭程序时，阀门开启动作电磁铁6的磁极方向与阀瓣9外凸面磁极方向相同，即相互排斥，迫使阀瓣9离开电磁铁6。当执行阀门开启程序时，阀门开启动作电磁铁6的磁极方向与阀瓣9外凸面磁极方向相异，即相互吸引，保持阀瓣9挂起，使阀门呈现开启状态。

行程电磁铁4控制阀瓣连杆7的动作。当执行阀门关闭程序时，行程电磁铁4线圈内产生与阀瓣连杆7内部永磁芯磁力线相反的磁场，即相互排斥，迫使阀瓣连杆7立即离开阀瓣连杆保护套3的位置，推动阀瓣9向渐缩圆锥体接口相结合的位置运动，迫使阀门关闭。当执行阀门开启程序时，行程电磁铁4线圈内产生与阀瓣连杆7内部永磁芯磁力线相同的磁场，即相互吸引，迫使阀瓣连杆7立即复位，回到阀瓣连杆保护套3内部的位置，从而使阀门处于开启状态。

前述三个电磁铁，既环形电磁11、阀门开启动作电磁铁6、行程电磁铁4，在控制器2的控制下，可以协同动作。当执行阀门关闭程序时，在控制器2的调控下，环形电磁11产生与阀瓣9内凹面磁性相异的磁场，阀门开启动作电磁铁6产生与阀瓣9外凸面磁性相同的磁场，行程电磁铁4线圈内部产生迫使阀瓣连杆7离开的磁场，则在前述因素的联合作用下，实现阀门的瞬间关闭。当执行阀门开启程序时，情况恰好相反，在控制器2的调控下，环形电磁11产生与阀瓣9内凹面磁性相同的磁场，阀门开启动作电磁铁6产生与阀瓣9外凸面磁性相异的磁场，行程电磁铁4线圈内部产生迫使阀瓣连杆7复位的磁场，则在前述因素的联合作用下，实现阀门的瞬间开启。

本发明设计的阀门可以迅速实现关闭、开启的动作，完成关闭或者开启的动作耗时不超过0.3秒钟，响应时间极短，适宜用于一些要求严格、反应迅速的高端智能控制场合，且具有非常宽敞的阀门通过能力，市场化应用前景良好，适宜于广泛推广应用。

本发明设计的阀门开启状态时流道比较宽敞，而具有一定的双向通过能力，但鉴于渐缩圆锥体接口与阀门管道主体相连接的位置可能会存留通过物，或产生一定的阻力，本发明设计的阀门可作为单向阀门使用，其正向通过方向是指渐缩圆锥体接口口径缩小的方向，其反向不能通过的功能由控制器控制阀门呈闭合状态即可。