专利名称：轮盘式全封闭永磁阀门的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种轮盘式全封闭永磁阀门，在管道中起开闭器的作用。
全封闭永磁阀门安装在管道中之后，阀门对外界呈全封闭状态。确保了不会外漏。但却给维修带来了看不见摸不着的困难。为此全封闭永磁阀门必须确保磁力能够转动阀芯从而使阀门顺利开闭这样一个前提条件。
众所周知，开闭永磁阀门需要满足以下关系式F磁×L磁＞M阻式中F磁-两块磁铁间产生的切向吸引力L磁-F磁作用线距阀芯转动中心的距离M阻-开闭阀门所受到的一切阻力对阀芯转动中心产生的力矩在已有的全封闭永磁阀门技术中，许多都是采用内、外磁环的传力机构，为了减少昂贵的永磁材料用量，往往内磁环采用普通铁块制造。在这种结构中，实际上对开闭阀门起作用的只有内、外磁环间的切向吸引力F磁，而这个切向力远远小于其正向力。而且F磁是随着内、外两块磁铁间距离的增加大幅度减小，而在实际结构上，两块磁铁间还必须有一定的距离。更重要一点是，在内磁环中沿周向分布的铁块不能相连，需要保持一定间距，否则在扭转外磁环时，将不能带动内磁环随之转动。因此，铁块的数量又受到内磁环直径的限制。由于外磁环中永久磁铁的数量与内磁环中铁块的数量相同，所以外磁环中永久磁铁的数量也要受到内磁环直径大小的限制。基于上述原因，实际上的F磁的大小是很有限的，因此必须同时考虑到L磁的作用。全封闭永磁阀门实质上就是在最经济条件下F磁和L磁的优化组合。对于这一点，在已有技术中存在着顾此失彼的不足之处。如在CNZL97211008.9中只考虑到F磁；而在本人申请的专利99110577.x中，却只考虑到L磁，忽视了F磁。
本发明的目的，在于克服现有技术的不足，而提供一种F磁和L磁能够优化组合的轮盘式全封闭永磁阀门。
本发明的目的是这样实现的一个阀门是由上、下阀体构成的全封闭阀体和位于其内部的阀芯以及位于上阀体外部的外磁环所组成。其特征是阀芯从下向上依次是由密封机构、阀杆和轮盘体所组成。轮盘体位于上阀体中，与下面的阀杆连接成一整体。轮盘体周向均布两个以上的铁块。外磁环活套在上阀体的外面，其里面沿着轴向均布两块以上的永久磁铁，并与轮盘体中的铁块形成一一对应的吸引关系。轮盘体的直径和永久磁铁的数量是依据在最经济的条件下磁力能够顺利开闭阀门所进行的优化组合来确定的。为了尽量减少外磁环与轮盘体间的距离，上阀体采用薄壁奥氏体不锈钢制造。
本发明由于阀芯的上部采用了轮盘式的结构，就可以通过对具体结构有关数据的测试，从永久磁铁的数量(F磁)和轮盘体的直径(L磁)两者间进行在最经济条件下的优化组合设计。
下面结合附图和实施例，对本发明的具体结构作进一步说明。
图1是轮盘式全封闭永磁阀门第一实施例(陶瓷水龙头)的纵剖面构造图。
图2是第一实施例中的陶瓷定片和陶瓷动片的平面图。
图3是轮盘式全封闭永磁阀门第二实施例(陶瓷阀门)的纵剖面构造图。
图4是第二实施例中的陶瓷定片和陶瓷动片及其装配关系的平面图。
图5是轮盘式全封闭永磁阀门第三实施例(球阀)的纵剖面构造图。
图6是轮盘式全封闭永磁阀门第四实施例(截止阀)的纵剖面构造图。
图中1-下阀体2-上阀体3(31、32)-密封机构4(41、42)-阀杆5-轮盘体6-外磁环7-入水口8-出水口第一实施例-陶瓷水龙头在图1中所表示的结构是通水面积较小，适用于水龙头的一种结构。其下阀体1采用ABS塑料注塑而成，上阀体(2)采用1mm厚的奥氏体不锈钢冲压而成，两者连接成除位于下阀体(1)两侧的入水口(7)和出水口(8)之外的一个全封闭阀腔。位于阀腔内的阀芯，从下向上依次是由陶瓷定片(31)、陶瓷动片(32)、阀杆(4)和轮盘体(5)所组成。如图2所示，陶瓷定片(31)和陶瓷动片(32)为圆片状，其上均开有两个扇形通水孔。在陶瓷动片(32)上设有两个凹槽。陶瓷定片(31)位于下阀体(1)的过水口上，并与其注塑成一体。陶瓷动片(32)浮摆在陶瓷定片(31)上，两者同一轴线，形成平面密封关系。阀杆(4)为平板状，镶嵌在轮盘体(6)中，两者成为一个整体。阀杆(4)下面两侧设有凸台，分别插入陶瓷动片(32)上的两个凹槽中。轮盘体(5)位于上阀体(2)中，是采用塑料注塑而成。沿着轮盘体(5)周向均布四个铁块镶嵌在其中。轮盘直径越大，开闭阀门越省力，具体尺寸应由试验确定。外磁环(6)活套在上阀体(2)的外面，其里面沿着周向均布四块以上的永久磁铁，并与轮盘体(5)中的铁块形成一一对应的吸引关系。外磁环的内圈是采用0.3mm厚的奥氏体不锈钢冲压而成。
第二实施例-陶瓷阀门在图3中所表示的结构通水面积较大，适用于阀门。其主要特征在于陶瓷密封机构的结构变化。
如图4所示，陶瓷定片(31)呈桃形，在其一侧开有一个以O1为圆心的圆形通水孔，通水孔的直径应由管道的通水面积来确定。陶瓷定片(32)呈圆片状，在圆心O2处设有一个凹槽。陶瓷动片(32)的外圆直径应大于陶瓷定片(31)上的圆形通水孔直径，以便阀门关闭时能可靠密封。阀杆(4)为圆柱形，其轴线垂直地通过O点，在其下面的最外侧设有一个凸台，该凸台插入陶瓷动片(32)的凹槽中。
图4所示的陶瓷定片(31)处于阀腔内的尺寸为其最小极限尺寸，该尺寸为最大的横向尺寸等于圆片状动片(32)直径的两倍；最大的纵向尺寸等于圆片状动片(32)直径再加上圆柱形阀杆(4)半径之和。为使动片(32)能通畅移动，实际尺寸应略大于上述尺寸。
第三实施例-球阀在图5中所示的结构为一种球阀结构。其特征是，密封机构(3)为一在中心开有通水孔的球体或球台，它与设在下阀体(1)中的流出口(7)上的密封圈形成密封关系。
第四实施例-截止阀在图6中所示的结构，为中大口径的截止阀结构。其特征是，密封机构为阀瓣(3)，阀杆(4)是由柱塞(41)和阀套(42)所构成。其特征在于阀芯是由阀瓣(3)、柱塞(41)、阀套(42)和轮盘体(5)所构成。阀瓣(3)为外圆周面带有凸棱或沟槽的圆柱体，轴向开有中心通孔，位于下阀体(1)中，它与位于阀座上的密封圈构成密封关系，阀瓣(3)上部分插入有阀套(42)的下端法兰，两者之间可作相对转动和上下往复移动。阀套(42)成圆管状，在其位于阀瓣(3)上面的部位开有径向通孔，阀套(42)中间部分的外表面为螺杆结构，它与下阀体(1)上部分的内表面的螺母结构相啮合。柱塞(41)位于阀套(42)的内部，两者之间可作相对转动，但不能做上下移动，柱塞(41)下端与阀瓣(3)的中心通孔构成密封关系，柱塞(41)在阀杆(42)内的轴向正确位置是保证在开启阀门时它先于阀瓣(3)脱离密封关系，在关闭阀门时又能将阀瓣(3)的中心孔封闭，柱塞(41)下端在与阀套(42)径向通孔的相对应位置上开有横向通孔，并由此向上开有轴向中心通孔。
权利要求
1．一种轮盘式全封闭永磁阀门，是由上、下阀体构成的全封闭阀体和位于其内部的阀芯以及位于上阀体外部的外磁环所组成，其特征是阀芯从下向上依次是由密封机构(3)、阀杆(4)和轮盘体(5)所组成；轮盘体(5)位于上阀体(2)中，与下面的阀杆(4)连接成一整体；轮盘体(5)周向均布两个以上的铁块，外磁环(6)活套在上阀体(2)的外面，其里面沿着轴向均布两块以上的永久磁铁，并与轮盘体(5)中的铁块形成一一对应的吸引关系；轮盘体(5)的直径和永久磁铁的数量是依据在最经济的条件下磁力能够顺利开闭阀门所进行的优化组合来确定的。
2．根据权利要求1所述的轮盘式全封闭永磁阀门，其特征是上阀体(2)是采用奥氏体不锈钢制造。
3．根据权利要求1所述的轮盘式全封闭永磁阀门，其特征是(见图1、图2)位于阀腔内的阀芯，从下向上依次是由陶瓷定片(31)、陶瓷动片(32)、阀杆(4)和轮盘体(5)所组成；陶瓷定片(31)和陶瓷动片(32)为圆片状，其上均开有两个扇形通水孔，在陶瓷动片(32)上设有两个凹槽，陶瓷定片(31)位于下阀体(1)的过水口上，并与其注塑成一体；陶瓷动片(32)浮摆在陶瓷定片(31)上，两者同一轴线，形成平面密封关系阀杆(4)为平板状，镶嵌在轮盘体(6)中，两者成为一个整体，阀杆(4)下面两侧设有凸台，分别插入陶瓷动片(32)上的两个凹槽中。
4．根据权利要求1所述的轮盘式全封闭永磁阀门，其特征是(见图3、图4)密封机构(4)是由陶瓷定片(31)和陶瓷东片(32)所组成；陶瓷定片(31)呈桃形，在其一侧开有一个以O1为圆心的圆形通水孔，通水孔的直径应由管道的通水面积来确定；陶瓷定片(32)呈圆片状，在圆心O2处设有一个凹槽，陶瓷动片(32)的外圆直径应大于陶瓷定片(31)上的圆形通水孔直径，以便阀门关闭时能可靠密封；阀杆(4)为圆柱形，其轴线垂直地通过0点，在其下面的最外侧设有一个凸台，该凸台插入陶瓷动片(32)的凹槽中；陶瓷定片(31)处于阀腔内的尺寸为其最小极限尺寸，该尺寸为最大的横向尺寸等于圆片状动片(32)直径的两倍，最大的纵向尺寸等于圆片状动片(32)直径再加上圆柱形阀杆(4)半径之和，为使动片(32)能通畅移动，实际尺寸应略大于上述尺寸。
5．根据权利要求1所述的轮盘式全封闭永磁阀门，其特征是(见图5)密封机构(3)为一在中心开有通水孔的球体或球台，它与设在下阀体(1)中的流出口(7)上的密封圈形成密封关系。
6．根据权利要求1所述的轮盘式全封闭永磁阀门，其特征是(见图6)密封机构为阀瓣(3)，阀杆(4)是由柱塞(41)和阀套(42)所构成，阀芯是由阀瓣(3)、柱塞(41)、阀套(42)和轮盘体(5)所构成；阀瓣(3)为外圆周面带有凸棱或沟槽的圆柱体，轴向开有中心通孔，位于下阀体(1)中，它与位于阀座上的密封圈构成密封关系，阀瓣(3)上部分插入有阀套(42)的下端法兰，两者之间可作相对转动和上下往复移动；阀套(42)成圆管状，在其位于阀瓣(3)上面的部位开有径向通孔，阀套(42)中间部分的外表面为螺杆结构，它与下阀体(1)上部分的内表面的螺母结构相啮合柱塞(41)位于阀套(42)的内部，两者之间可作相对转动，但不能做上下移动，柱塞(41)下端与阀瓣(3)的中心通孔构成密封关系，柱塞(41)在阀杆(42)内的轴向正确位置是保证在开启阀门时它先于阀瓣(3)脱离密封关系，在关闭阀门时又能将阀瓣(3)的中心孔封闭，柱塞(41)下端在与阀套(42)径向通孔的相对应位置上开有横向通孔，并由此向上开有轴向中心通孔。
全文摘要
本发明涉及一种轮盘式全封闭永磁阀门,它由上、下阀体构成的全封闭阀体和位于其内部的阀芯以及活套在上阀体外部的外磁环所组成。阀芯从下向上依次是由密封机构、阀杆和轮盘体所组成。此结构可以从外磁环中永久磁铁的数量即磁力和轮盘体的直径即力臂两者进行在最经济条件下的优化组合设计。本发明的具体结构涉及到陶瓷水龙头、陶瓷阀门、球阀和截止阀,可应用在不同规格的供水管道上。
文档编号F16K1/00GK1309256SQ00130740
公开日2001年8月22日 申请日期2000年10月17日 优先权日2000年10月17日
发明者阎金波, 黄涛, 阎峥嵘 申请人:阎金波