断路阀及其组装方法

文档序号:5619144阅读:198来源:国知局
专利名称:断路阀及其组装方法
技术领域
本发明涉及根据外部状况执行相应的操作的安全阀(国际专利分类F16K17/36)中使用电动机作为操作装置的安全阀(国际专利分类F16K31/04),具体地说是涉及在用于防止煤气事故的燃气断路装置中用作断路机构的断路阀,更具体地说,涉及一种使阀体相对于设在流路中的阀座发生前、后移动进行流路的断路/复原操作且动力源使用电机的断路阀。
背景技术
为了防止发生燃气事故,长期以来采用过各种各样的安全装置。其中有一种燃气表称为微电脑表,它由电池电源驱动,装有微电脑、且内部设有燃气断路装置。这种表中的微电脑通过内置在燃气表中的流量传感器监视燃气流量,并且还监视地震传感器、燃气压力传感器、燃气警报器、一氧化碳传感器等传感器的状况。当微电脑判定燃气的使用状态出现异常时或者通过传感器感知到危险状态时,即通过设在燃气表内部的断路阀将燃气切断。这种微电脑表由于安全性很高、燃气配管也很容易进行、且价格低廉等原因得到了很大的普及。以日本为例,几乎所有的家庭中都安装了这种燃气表。
另外,将流量传感器计测到的燃气流量信息利用电话线等进行集中监视/计量,具有所谓的“远程计量功能”的集中监视型微电脑燃气表的市场份额也在不断增加。同时,对其作为一个信息终端的使用方便性方面的要求也在不断提高。
对于这样的集中监视型微电脑表等燃气表,也要求能够通过简单的电子开关操作或者通过电话线等进行的遥控操作就可以进行燃气的切断/复原,通过装在微电脑表中的电池的电能就可以切断和恢复燃气,并且在保持开阀状态和闭阀状态时无需消耗能量。
这种断路阀的主流驱动方式以前一直使用电磁螺线管,但是近年来,以能够实现比较强的关闭力和恢复力且在不通电时也能保持住状态的PM型步进电机作为驱动源的断路阀倍受注目。特别是转子设在燃气流路内、定子设在燃气流路外、具有气密隔断壁的断路阀由于具有在燃气流路上容易安装的特点,是一种很有前途的产品。
下面先描述一下现有的这种断路阀的结构。
这种以PM型步进电机为驱动源的现有断路阀是众所周知的(具体可参照日本专利公开公报特开平11-2351号第4-5页及图1,特开平9-210237号公报第3-5页以及图4)。
日本专利公开公报特开平11-2351号公报所述的断路阀如图5中所示,设有构成气密隔断壁的带有凸缘的杯状壳体6,该壳体6通过铝挤压等方式成形,其外围装有定子4。所述壳体6的开口部上嵌着由聚醛树脂等具有自我润滑性的合成树脂制成的径向滑动轴承外衬套3,与该外衬套3设成一个整体的凸柱5被设置在偏心位置并向前方突出。壳体6内插装有由聚醛树脂等具有自我润滑性的合成树脂制成的径向滑动轴承内衬套12,引导螺杆17支承在所述外衬套3及所述内衬套12中,且其前端的凸螺纹部17a从外衬套3中伸出,可以在正、反方向上自由旋转。引导螺杆17上与所述定子4相对应的位置上安装有转子16,在设置在转子16和所述外衬套3之间的2块垫板20、21之间夹入有第1轴向负荷用滚珠轴承18,该轴承18通过在圆周上设置3粒以上的滚珠19而构成。转子16和所述内衬套12之间也夹入了具有同样构成的第2轴向负荷用滚珠轴承24,第2轴向负荷用滚珠轴承24和内衬套12之间还设有弹簧垫圈状的弹性伸缩部件30。阀体25由阀片27、和与所述凸柱5进行凸柱-凹孔配合且与凸螺纹部分17a进行螺纹螺杆配合的阀片支承部件26所构成。
另外,外衬套3的外围套有带有阶梯的圆盘状法兰盘2,同时,壳体6的外周还嵌合有供定子4焊接在其上的圆环状平板法兰盘7。上述阶梯状法兰盘2及平板法兰盘7相互固定在一起,并将外衬套3的凸缘和壳体6的凸缘同时夹入其中。并且,在阶梯状法兰盘2和平板法兰盘7之间以前后方向被压紧的状态安装有由弹性合成树脂制成的截面被圆形的弹性密封部件8。
以下描述具有上述构成的断路阀中的操作情况。
在燃气的使用状态出现异常等情况时,转子16中会在图中未示出的控制部的控制下通电,发生正转,使引导螺杆17也发生正向旋转,阀体25从引导螺杆17一侧向阀座28一侧前进,顶住阀座28,关闭流路,将流体切断。另外,在进行复原操作时,在所述控制部的通电控制下,引导螺杆17发生反向旋转,使阀体25从阀座26一侧向引导螺杆17一侧后退,使流路打开,重新开始供应流体。
这种断路阀在设置在流路中时,燃气等的流体压力将对其施加上朝向闭阀方向的推力,因此在开阀的瞬间需要比其他时间更强的推量,在与轴向垂直的方向上加到转子16和外衬套3上的力量也会变大。但是,第1轴向负荷用滚珠轴承18能够承受该负荷,由摩擦力产生的转矩损失能够减轻。
另一篇先有技术文献特开平9-210237号公报中所述的断路阀如图6中所示。这种断路阀的构成与图5中的断路阀几乎相同,其不同点在于没有设置径向滑动轴承的内衬套和外衬套;且设置在转子42的引导螺杆50上的滚珠轴承44、45是一般常用的径向滚珠轴承,并由焊接在定子41的两端的金属板即法兰盘46、后盖47进行定位;气密隔断壁不是杯状的壳体而是两端开口的管体43,管体43的两端和法兰盘46、后盖47之间设置密封部件48、49;凸柱53为头部经过加工的金属棒,且被插入(固定)到法兰盘46中。
滚珠轴承44、45能够承受轴向负荷,从而可以减轻开阀等时等的摩擦力引起的转矩损失。
这种断路阀的操作与图5中的断路阀相同,故在此省略对其的说明。
这种以PM型步进电机为驱动源的断路阀操作性能稳定,电源功耗较小,因此需要保持转子的轴心以及确保与气密隔断壁的同轴度。
另外,一般来说燃气表被设置在户外,暴露在从夏日的直射阳光下超过50℃的温度到严冬期低于-20℃的温度的严酷环境中,同时位于流路一侧的部件则是在低分子碳化氢燃料气体以及燃气中所含的微量水分、硫化氢、二氧化硫等的精制过程中的杂质(活性气体)等的有机物环境下经受上述的严酷温度变化。另外,大气一侧是接近于屋外的饱和湿度的高温高湿环境,而在燃气表内部则是可能发生结露等的严酷条件。另外,在燃气表的使用期间(一般为10年)内,还要求具有无燃气泄漏等极高的气密可靠性。
换句话说,既要实现转子轴心的保持精度,又要实现极高的气密可靠性。
但是,在图5中所示的现有断路阀中,旋转轴(引导螺杆)17的径向定位通过合成树脂制成的径向滑动轴承亦即外衬套3和内衬套12来进行,由于合成树脂与金属制成的引导螺杆17之间的线性膨张系数差很大,需要将孔径设置得大一些,以免低温时使引导螺杆17被抱死。然而这样一来,外衬套3、内衬套12和引导螺杆17的径向误差必将增大,而且聚醛树脂等具有自我润滑性的合成树脂在成形时的收缩率很高,成型时的尺寸精度很难提高,从而存在旋转轴即引导螺杆17的轴心保持精度很低的问题。
同时,图5中的断路阀中的径向滑动轴承即外衬套3、内衬套12是合成树脂制成的,故比较容易发生磨损。磨损产生的粉末上还容易附上静电,特别是滚珠19与外衬套3、转子16的凹状内腔面接触时产生的磨损粉末会混入垫板20、21和滚珠19之间,附着在滚珠19的外表面上,阻碍滚珠19的顺畅旋转,引发第1轴向负荷用滚珠轴承18、第2轴向负荷用滚珠轴承24功能下降、工作不稳定的问题。
另外,在图6中所示的现有断路阀中,转子16的轴心保持由于是由金属板法兰盘46、后盖47及径向滚珠轴承44、45来进行,故与引导轴17之间不存在线性膨张系数差,可以减小径向公差。但是,轴心的决定一边使法兰盘46、转子41、后盖47和其他多个的部件定位一边进行的焊接过程的精度所决定的,这一焊接步骤同时也是使管体43、法兰盘46、后盖47保持气密的步骤,故在制造过程中需要非常仔细,从而存在着造价偏高的问题。
同时,需要密封的位置为密封部件48、49这2处地方,故存在着气密可靠性不高的问题。
另外,在图6的断路阀中,法兰盘46和定子41的焊接部位54位于流路一侧的表面处于燃气环境中,另一表面处于空气环境中,因此将同时暴露在作为燃料的燃气、燃气中所含的微量水分、硫化氢、二氧化硫等的精制过程中的杂质(活性气体)等温度有变化的有机物环境以及接近于户外的饱和湿度的高温高湿环境中,且燃气表内部也是可能发生结露等的严酷条件。一般来说,经过焊接的金属结构之间会残存有畸变,容易发生晶粒界面腐蚀及应力腐蚀,存在破裂、损坏的危险性。一旦焊接部位54损坏的话,就会产生燃气泄漏的问题。
另外,图6的断路阀中的轴承44、45采用的是高价的径向滚珠轴承,存在着整体造价变高的问题。

发明内容
本发明旨在解决先有技术中的上述问题,其目的在于提供这样一种断路阀,它可以提高能够忍耐长期使用过程中的湿度应力、温度应力、化学物质的应力等应力的气密可靠性和转子的轴心保持精度,只用很小的电源功率就能同时实现稳定的操作性能和很高的操作耐久性,另外通过简单的构造实现很高的经济性。
为了解决现有技术中的上述问题,本发明中在没有贯通孔的锅状金属隔断壁的开口端的中央同轴地设置有金属盖体,该金属盖体上设有可供所述旋转轴穿过的孔,在该盖体和转子之间同轴地设置有径向/轴向共用滚珠轴承,支承住转子的轴心,同时支承住盖体和转子的轴向负荷。
通过这样通过金属隔断壁、金属盖体和径向/轴向共用滚珠轴承支承住转子的轴心,线性膨张系数将与金属旋转轴大致相同,因温度变化引发的锁死等现象的发生可能性将会降低,径向间隙可以设定成最低的限度,隔断壁开口端一侧的转子轴心精度可以提高,从而通过很小的电源功耗实现稳定的操作性能。
另外,本发明中还与制成没有贯通孔的锅状金属隔断壁的底面同轴地设置了径向/轴向共用滚珠轴承,支承住转子的轴心,同时支承住隔断壁和转子的轴向负荷。
这样,转子的轴心由金属隔断壁和径向/轴向共用滚珠轴承进行支承,线性膨张系数将与金属性的旋转轴大致相同,因温度变化引发的锁死等现象的发生可能性将会降低,径向间隙可以设定成最低的限度,隔断壁底面侧一侧的转子轴心精度可以提高,从而通过很小的电源功耗实现稳定的操作性能。
另外,通过在转子和盖体之间、或者在转子和隔断壁之间设置了径向/轴向共用滚珠轴承,消除了滑动接触部分,磨耗粉末就不易发生,而且即使产生了磨耗粉末,由于是金属粉因此不易带电吸附,滚珠轴承的功能不会因此降低,从而可以实现很高的操作耐久性。
然后,由于隔断壁上没有贯通孔,隔断壁的内外用一个密封部件就可以进行密封可能,从而可以减少故障部位,实现很高的气密可靠性。
另外,由于转子的轴心保持在插入径向/轴向共用滚珠轴承、完成隔断壁和盖体的组装这一时点上就已经实现,因此定子及法兰盘的固定可以采用铆接等精度较低的加工方法,这样可以防止因焊接而产生的材料强度的下降及制造条件的困难化,而且即使损坏也不会造成燃气泄漏,从而实现很高的气密可靠性和经济性。
另外,通过隔断壁、旋转轴和球,或者通过盖体、旋转轴和球这样的简单结构就可以构成径向/轴向共用滚珠轴承,从而可以实现很高的经济性。
因此,本发明的短路阀可以提高能够忍耐长期使用过程中的湿度应力、温度应力、化学物质的应力等应力的气密可靠性和转子的轴心保持精度,只用很小的电源功率就能同时实现稳定的操作性能和很高的操作耐久性,另外通过简单的构造实现很高的经济性。
概略地说来,技术方案1中所述的断路阀包括定子;同轴地设置在所述定子的内侧、且设置成不带贯通孔的锅状的金属隔断壁;将所述隔断壁的内外加以密封的密封部件;在所述隔断壁的内侧设置成与所述定子对向的转子;设在转子中的金属制成的旋转轴;同轴地设置在所述隔断壁的开口端上、中央设有可让所述旋转轴穿过的孔的金属盖体;同轴地设置在所述盖体与所述转子之间、用于支撑所述转子的轴心、同时用于支承住所述盖体和所述转子之间的轴向负荷的径向/轴向共用滚珠轴承;设置在从所述盖体的孔中伸入流路侧中的所述旋转轴上的直线运动机构;以及设置在所述直线运动机构上的阀机构。这样,通过由金属盖体和径向/轴向共用滚珠轴承支承住转子的轴心,线性膨张系数与金属性旋转轴可以变得几乎相等,发生因温度变化引发的锁死等现象的可能性将变低,径向间隙可以被设定为最小限度,隔断壁开口端一侧的转子轴心精度可以提高,通过很小的电源功耗就可以实现稳定的操作性能。
同时,通过在转子和盖体之间设置了径向/轴向共用滚珠轴承,消除了滑动接触部分,磨耗粉末就不易发生,而且即使产生了磨耗粉末,由于是金属粉因此不易带电吸附,滚珠轴承的功能不会因此降低,从而可以实现很高的操作耐久性。
然后,由于隔断壁上没有贯通孔,隔断壁的内外用一个密封部件就可以进行密封可能,从而可以减少故障部位,实现很高的气密可靠性。
技术方案2中所述的发明具体为,在技术方案1所述的断路阀中,所述盖体上在中央孔的外侧设有与所述中央孔同轴、且从隔断壁内部向外鼓出的凹部;所述旋转轴上正对着所述盖体的凹部的部分上设有比其他部分直径要小的槽,所述盖体的凹部和所述旋转轴的槽之间装有多个可以自由旋转的金属球,形成径向/轴向共用的滚珠轴承。这样,除了上述的效果之外,还可以通过盖体、旋转轴和球这样的简单结构来形成径向/轴向共用滚珠轴承,从而可以实现很高的经济性。
技术方案3中所述的发明具体为,技术方案2所述的断路阀的盖体是由不锈钢钢板经分步逐渐成形法加工制成的。这样,在属于低分子炭化氢的燃料用燃气、燃气中所含的微量水分、硫化氢、二氧化硫等的精制过程中的杂质亦即活性燃气等的有机物环境经受严酷的温度变化时也能保持不变质,维持稳定的性能。同时,通过连续冲压加工就能成形,可以实现很高的经济性。
技术方案4中所述的发明具体为,技术方案2或者3所述的断路阀的转子上设有外侧比旋转轴的槽在所述槽方向上向转子一侧突出、呈与所述旋转轴同轴的圆柱状的临时固定装置,所述临时固定装置在所述旋转轴保持成垂直状时,可以将球临时固定住;在盖体被插着时,则与球不发生接触。这样,就可以采用将隔断壁的中心轴竖直使开口端处于上方、在所述隔断壁的内侧安装入多个金属球、将转子装进所述隔断壁的内侧、将多个其他的金属球挂留在临时固定装置中再将所述盖体压入/插入所述隔断壁的开口端中的堆积式组装步骤,可以提高组装加工效率,实现很高的经济性。
另外,由于在将盖体装到隔断壁上之后球和临时固定装置之间不发生接触,因此临时固定装置不会妨碍径向/轴向共用滚珠轴承的操作。
技术方案5中所述的断路阀包括定子;同轴地设置在所述定子的内侧、且设置成不带贯通孔的锅状的金属隔断壁;将所述隔断壁的内外加以密封的密封部件;在所述隔断壁的内侧设置成与所述定子对向的转子;设在转子中的金属制成的旋转轴;同轴地设置在所述隔断壁底面与所述转子之间、用于支撑住所述转子的轴心、同时用于支承所述前隔断壁和所述转子之间的轴向负荷的径向/轴向共用滚珠轴承;设置在从所述隔断壁伸进流路侧中的所述旋转轴上的直线运动机构;和设置在所述直线运动机构上的阀体构件。这样,通过由金属盖体和径向/轴向共用滚珠轴承支承住转子的轴心,线性膨张系数与金属性旋转轴可以变得几乎相等,发生因温度变化引发的锁死等现象的可能性将变低,径向间隙可以被设定为最小限度,隔断壁底面侧一侧的转子轴心精度可以提高,通过很小的电源功耗就可以实现稳定的操作性能。
同时,通过在转子和隔断壁之间设置了径向/轴向共用滚珠轴承,消除了滑动接触部分,磨耗粉末就不易发生,而且即使产生了磨耗粉末,由于是金属粉因此不易带电吸附,滚珠轴承的功能不会因此降低,从而可以实现很高的操作耐久性。
然后,由于隔断壁上没有贯通孔,隔断壁的内外用一个密封部件就可以进行密封可能,从而可以减少故障部位,实现很高的气密可靠性。
技术方案6中所述的发明具体为,在技术方案5所述的断路阀中,隔断壁被制成内侧很深、呈同轴二段体的没有贯通孔的锅状,旋转轴在所述隔断壁的底面侧一端设有直径比其他部分小的同轴圆柱状前端细轴部,所述隔断壁的内侧锅状部和所述旋转轴的前端细轴部之间装设有可以自由旋转的多个金属球,形成径向/轴向共用滚珠轴承。这样,在上面提高的效果之外,可以通过隔断壁、旋转轴和球这样简单的结构就可以形成径向/轴向共用滚珠轴承,从而可以实现很高的经济性。
技术方案7中所述的发明具体为,在技术方案5所述的断路阀中,所述隔断壁由奥氏体钢类不锈钢钢板经分步逐渐成形法加工制成。这样,这样,在属于低分子炭化氢的燃料用燃气、燃气中所含的微量水分、硫化氢、二氧化硫等的精制过程中的杂质亦即活性燃气等的有机物环境经受严酷的温度变化时也能保持不变质,维持稳定的性能。同时,通过连续冲压加工就能成形,可以实现很高的经济性。
另外,这里选用奥氏体钢类不锈钢钢板的理由是,铁氧体系及马丁体系等不锈钢钢板是强磁性体,会妨碍转子和定子之间的磁路,使操作性能劣化。
技术方案8中所述的发明涉及技术方案1至7所述的断路阀的详细结构,包括定子;同轴地设置所述定子的内侧、制成内侧很深、呈同轴二段体的没有贯通孔的锅状的金属板隔断壁;与所述定子对向地设置在所述隔断壁的内侧上的转子;设置在转子上的、在所述隔断壁侧一端具有直径比其他部分小的同轴圆柱状前端细轴部、且在所述隔断壁的开口端一侧设有直径比其他部分小的槽的金属旋转轴;同轴地设在所述隔断壁的开口端上、中央设有可让所述旋转轴贯穿的孔、同轴地设在所述隔断壁的开口端上、中央设有可让所述旋转轴贯穿的孔、在所述中央孔外侧与所述旋转轴的槽对向的位置上设有与所述中央孔同轴且从隔断壁内部向外鼓出的凹部的金属板制的盖体;所述隔断壁的内侧锅状部和所述旋转轴的前端部之间装有多个可以自由旋转的金属球;所述盖体的凹部和所述旋转轴的槽之间装有多个可以自由旋转的金属球;外侧在转子一侧比所述旋转轴的槽向所述槽方向突出、呈与所述旋转轴同轴的圆柱状、在所述旋转轴设置成垂直时可以保持住所述球、在所述盖体被插入后则与球不发生接触的临时固定装置;设置在从所述盖体上的孔向流路侧突出的所述旋转轴上的螺旋推送机构;固定住所述旋转轴、且设有可供所述定子从中伸出的孔的法兰盘;密封住所述法兰盘和所述隔断壁的密封部件;设置在所述螺旋推送机构上的阀体;和固定地设置在所述法兰盘上、用于限制所述阀体的旋转的转动防止装置。这样,转子的轴心由金属盖体和径向/轴向共用滚珠轴承加以支承,线性膨张系数与金属性旋转轴可以变得几乎相等,发生因温度变化引发的锁死等现象的可能性将变低,径向间隙可以被设定为最小限度,隔断壁底面侧一侧的转子轴心精度可以提高,通过很小的电源功耗就可以实现稳定的操作性能。
另外,通过在转子和盖体之间、或者在转子和隔断壁之间设置了径向/轴向共用滚珠轴承,消除了滑动接触部分,磨耗粉末就不易发生,而且即使产生了磨耗粉末,由于是金属粉因此不易带电吸附,滚珠轴承的功能不会因此降低,从而可以实现很高的操作耐久性。
而且,由于隔断壁上没有贯通孔,隔断壁的内外用一个密封部件就可以进行密封可能,从而可以减少故障部位,实现很高的气密可靠性。
技术方案9中所述的发明为技术方案8中所述的断路阀的组装方法,包括以下步骤将隔断壁的中心轴竖直,使开口端处于上方;在所述隔断壁的内侧安装入多个金属球;将转子装进所述隔断壁的内侧;将多个其他的金属球搭置在临时固定装置中,再将所述盖体压入、插进在所述隔断壁的开口端中。这样,组装效率可以提高,可以实现很高的经济性。
另外,由于转子的轴心保持在插入径向/轴向共用滚珠轴承、将隔断壁和盖体组装到的时点上就已经完成,定子及法兰盘的固定可以采用铆接等精度比较低的加工方法,可以防止因焊接造成的材料强度的下降和制造条件的困难化,而且万一被损坏的话也不会造成燃气泄漏,从而可以实现很高的气密可靠性和经济性。
然后,转动限制装置与不可移动的方式设置法兰盘上,另外定子也固定在法兰盘上,设在转子的旋转轴上的螺旋推送机构相对于定子进行转动时,与定子之间的旋转被限制的阀体将在前后方向作直线运动。这样,对于转子、隔断壁和盖体组装而成的组件的旋转方向就没有必要进行位置限制,在组装过程无需进行定位操作,可以提高组装加工效率,实现很高的经济性。
并且,通过用隔断壁、旋转轴和球,或者用盖体、旋转轴和球这样简单的结构就可以形成径向/轴向共用的滚珠轴承,因此可以实现很高的经济性。


图1为本发明实施例1的断路阀处于阀打开状态时的截面图,图2为本发明实施例1的断路阀中的法兰盘及阀体的斜视图,图3(a)为本发明的实施例1的断路阀在盖体组装上之前的隔断壁、转子、隔断壁开口端侧及底面侧的径向/轴向共用滚珠轴承的组装图,图3(b)本发明的实施例1的断路阀在盖体插入过程的状态下的隔断壁、盖体、转子、隔断壁开口端侧及底面侧的径向/轴向共用滚珠轴承的组装图,图4(a)示出了本发明的实施例1的断路阀在包括开阀操作时在内的通常状态的相对位置关系,图中只示出了隔断壁、盖体、转子、隔断壁开口端侧及底面侧的径向/轴向共用滚珠轴承、阀体、弹簧及设置在流路中的阀座的截面图,图4(b)中示出了本发明的实施例1的断路阀在闭阀状态下的相对位置关系,图中只示出了隔断壁、盖体、转子、隔断壁开口端侧及底面侧的径向/轴向共用滚珠轴承、阀体、弹簧及设在流路中的阀座的截面图,图5为现有断路阀处于开阀状态时的截面图,
图6为另一种现有的断路阀处于开阀状态时的截面图。
图中,65为定子,66为隔断壁,66c为内侧锅状部,68为引导螺杆(直线运动机构,螺旋推送机构),69为旋转轴,69a为前端细轴部,69b为槽,71为转子,72为盖体,72a为孔,72b为凹部,73;75为球,74,76为径向/轴向共用滚珠轴承,77为临时固定装置,79为法兰盘,79a为突块(转动防止装置),80为密封部件,81为引导螺母(直线运动机构,螺旋推送机构),82a为缝隙(转动防止装置),84为阀体构件。
具体实施例方式
下面借助附图描述本发明的实施例。
(实施例1)图1为本发明的实施例1中的断路阀处于开阀状态下的截面图,图2为本发明的实施例1的断路阀中的法兰盘及阀体的斜视图,图3中示出了本发明实施例1的断路阀中的隔断壁、盖体、转子、隔断壁开口端侧及底面侧的径向/轴向共用滚珠轴承的组装过程示意图,其中图3(a)为盖体组装之前的组装图,图3(b)为盖体处于插入过程中的组装图,图4为本发明实施例1的断路阀中的隔断壁、盖体、转子、隔断壁开口端侧及底面侧的径向/轴向共用滚珠轴承、阀体、弹簧及设在流路中阀座的截面图,其中,图4(a)为表示包含开阀操作时在内的正常状态下的相对位置关系的截面图,图4(b)是表示闭阀状态下的相对位置关系的截面图。
图1中设有2组由励磁线圈61、第1电磁轭铁62、第2电磁轭铁63组成的组件。在励磁线圈61中,导线被卷绕在大致成绕线板形状的线圈架上。第1电磁轭铁62的外周上具有圆筒部,内周上具有梳齿状磁极。第2电磁轭铁63被设置成大致呈圆盘状,内周具有梳齿状磁极,励磁线圈61被夹在第2电磁轭铁63与电磁轭铁62之间。这2个组件中的第2电磁轭铁63的圆盘部分呈相互对向配置。另外,在第1电磁轭铁62和第2电磁轭铁63的梳齿状磁极的全部间隙中一体地充填有由合成树脂制成的固定构件64,另外,固定构件64同时还被充填进励磁线圈61的导线的外周和与之对向的第1电磁轭铁62的外周圆筒部内侧之间的全部间隙中,这样就形成了定子65。
第1电磁轭铁62及第2电磁轭铁63由低碳钢板、电磁软铁板或者硅钢板等钢板制成,表面上进行过镀锌、镀铝、设置铬酸处理膜等防锈处理,或者由铁氧体类电磁不锈钢钢板制成,从经济角度考虑,最好使用由镀锌钢板等预先经过电镀的钢板经冲压加工制成的部件。在本实施例中,采用的是对镀锌钢板经冲压加工而制成的部件。第1电磁轭铁62和第2电磁轭铁63的梳齿状磁极以规定的间隙进行啮合,具体说来,2个组件中的梳齿被配置成这样,即一个组件中的梳齿在旋转方向上大致位于另一个组件上的两个梳齿的中间。
定子65的内侧设置由由奥氏体钢类不锈钢钢板制成的隔断壁66,隔断壁66沿磁极设有圆筒部66a,一端形成封闭的底部66b和与该底部66b同心的内侧锅状部66c。换句话说,隔断壁66由二段同轴的无贯通孔的锅状物进行分步逐渐成形法加工而成。
隔断壁66的材料可以选择非磁性不锈钢钢板、铜合金、铝合金等,考虑到燃气是用作燃料的低分子炭化氢,而且要在燃气中所含的微量水分、硫化氢、二酸化硫等的精制过程中的杂质(活性气体)等的有机物环境下要经历所述的严酷温度变化时不能变质、还要保持稳定的性能和耐腐蚀性,同时还要能通过连续冲压加工成形,具备能够实现高经济性的薄厚度加工性等原因,故采用奥氏体钢类不锈钢钢板经分步逐渐成形法加工来成形为最合适的方案。在以气密可靠性为最优先条件的情况下,在分步逐渐成形法加工后最好进行固溶化热处理,消除残余的内部应力和结晶粒的微细化。
转子71由呈圆管状且外周被进行了分极磁化的永久磁石67、设置成贯通永久磁石67且一端设有引导螺杆68的金属制成的旋转轴69、和用于将永久磁石67和旋转轴69固定住的支承部件70所构成,并且,永久磁石67的外周部和定子65的电磁轭铁62、63的磁极相互对向地设置在隔断壁66的内侧上。
由于隔断壁66的内侧将成为燃气侧,故要求构成转子71的材料具有很高的耐蚀性。因此,永久磁石67最还采用耐水分腐蚀性高的铁氧体烧结磁石,旋转轴69可以选用镀镍或镀铬的黄铜及不锈钢。但是考虑到燃气中可能含有微量的硫化氢等的腐蚀性气体,因此最好采用不锈钢钢棒。至于支承部件70,出于耐碳化氢化合物的性能的考虑,最好使用聚丁烯对苯酸盐(PBT)树脂等耐油性高的结晶性合成树脂。
在隔断壁66的开口端66d处,设有盖体72。该盖体72与开口端66d具有大致相同的外径,中央具有与旋转轴69可以穿过的孔72a,并且具有与孔72a同轴且从隔断壁66内部鼓出的凹部72b。上述盖体72由不锈钢钢板通过分步逐渐成形法加工而成,被压入、设置在开口端66d上,使转子被包在隔断壁66的内部,且使引导螺杆68从孔72a伸出。
由于盖体72也处于燃气流路一侧,也要求具有耐腐蚀性,可以选用镀镍或镀铬的黄铜或不锈钢。但是,考虑到燃气中含有微量的硫化氢等腐蚀性气体,故最好采用不锈钢制成,同时还可以通过分步逐渐成形法加工方法用连续冲压加工来成形,可以实现很高的经济性。
另外,盖体72没有必要一定要使用非磁性材料。另外,即使在因应力腐蚀产生微细裂纹的场合下也不至于发生燃气泄漏,固溶化热处理等也不是必须的,可以选择铁氧体系列的不锈钢钢板及未经热处理的奥氏体钢类不锈钢钢板。
另外,由于在隔断壁66上不能加上过度的应力,与隔断壁66之间的压入过盈量需要设定为较为宽松的过盈量。
旋转轴69中位于隔断壁66底面侧的一端亦即邻接内侧锅状部66c的部位被制成直径比其他部分小的同轴圆柱状前端细轴部69a,上述的内侧锅状部66c和前端细轴部69a之间装有可以自由旋转的多个金属球73,从而构成径向/轴向共用的滚珠轴承74。
旋转轴69的支承部件70和引导螺杆68之间而且是与盖体72上的凹部72b相对的部分上设有比其他部分直径要小一些的槽69b。在上述槽69b和凹部72b之间装设有多个可以旋转自如的金属球75,形成径向/轴向共用滚珠轴承76。
如图3中所示,隔断壁66的内侧锅状部66c被设定为比前端细轴部69a的内径与球73的外径D0的2倍值之和稍大一些,而盖体72上的凹部72b的内径D3被设定为比槽69b的外径D2与球75的外径D0的2倍值之和稍大一些。另外球73、球75装入的个数分别要比内侧锅状部66c、凹部72b的内径D3的平均直径和前端细轴部69a、槽69b的外径D2的平均直径除于球73、球75的直径D0得到的结果值要大,因此轴承74、轴承76可以支承住旋转轴69的径向位置。
另外,在本实施例中虽然没有使用,在球73、球75中设置间距保持器的话,只要球73、球75的个数在3个以上,即使分别少于内侧锅状部66c、凹部72b内径和前端细轴部69a、槽69b外径的平均径除球73、球75的直径得到的数字的话,也是没有问题的。
用于联结旋转轴69的前端细轴部69a(外径D2)和其他部分(外径D1)之间的落差的圆弧R1、以及槽69b(外径D2)和支承部件70侧的粗径部(外径D1)之间的落差的圆弧R2最好分别设定为比球73、球75的半径D0稍大一些的102~106%左右。但是,从旋转轴69的加工精度的经济性考虑,也没有必要一定设置这样的限制。
另外,在上面的说明中,轴向/径向共用滚珠轴承74、76的径等的主要尺寸被设定为相同,但实际上也没有必要非得进行这样的限制。
这种断路阀在正常情况下不会进行任何操作,而只是被搁置在一边,但即使在寿命快结束的时候如首次出现了了断路信号也要进行必要的操作,而且不使用具有劣化、板结的危险性的润滑油,在不加油的状态下被使用,因此,球73、球75的材料最好使用在不加油的条件下也有耐腐蚀性的SUS304等奥氏体钢类不锈钢球。
在旋转轴69上的槽69b和保持(支承)装置70之间,设有与保持装置70形成一体的临时固定装置77。该临时固定装置77呈与旋转轴69同轴的圆柱状,其外侧朝槽69b的方向突出;在旋转轴69为垂直设置时,可以固定住球75,而在盖体72被插入后,则与球75不发生接触。
被密封地固定/安装在流路管壁78上的开孔中时,旋转轴69将从孔中伸出。如图2中所示,朝中央孔的中心突起的部分79a与法兰盘79形成一体。定子65中的电磁轭铁62通过紧固等方式被固定在流路管壁78的外侧,法兰盘79和隔断壁66的开口端66d的外壁之间设置有合成橡胶制成的“O”形环等密封部件80,流路管壁78的内外被密封成气密状态。
阀体84由阀片支承部件82和阀片83构成,阀片支承部件82由具有自我润滑性的合成树脂制成,形成在其中心孔上的引导螺母81与旋转轴69中处于流路管壁78侧前方的引导螺杆68进行螺纹螺杆配合。阀片83设置在阀片支承部件82上,由合成橡胶等可桡性材料制成。如图2中所示,在阀片支承部件82的法兰盘79一侧设有与轴向平行且能与法兰盘79上的突块79a相配合的缝隙82a,缝隙82a和突起79a构成转动防止装置,引导螺杆68和引导螺母81构成螺旋推送机构,所述螺旋推送机构和所述转动防止装置构成直线运动机构。
设有引导螺母81的阀片支承部件82的材料可以选用带有聚氧甲叉、聚四氟乙烯、石墨压垫盖或二硫化钼等固体润滑材料的合成树脂。
阀体84和法兰盘79之间设置有被压缩了的、从而对阀体84施加朝向阀座86的方向的弹力的弹簧85,同时弹簧85的弹力在闭阀时以外还对径向/轴向共用滚珠轴承76施加上压力,从而提高轴心的对准精度。
在组装断路阀时,如图3(a)中所示的那样,使中心轴保持垂直,将隔断壁66的开口端66d朝上,在隔断壁66的内侧安装入多个金属球73;然后,在隔断壁66的内侧装上转子71,再将多个金属球75搭置在临时固定装置77上。
此时,球75与槽69b不发生接触,其外周直径D5为槽69b的直径D2与球75的直径的2倍之和,而且比盖体72的凹部72b的内径D3要大。
接下来,如图3(b)中所示的那样,将盖体72压入隔断壁66的开口端66d中、并压紧在其中。
这时,球75将被凹部72b所压紧,其外圆周直径将变得与凹部72b的内径D3相同,贴近槽69b或者与之发生接触,并与临时固定装置77脱离。之后,球75和临时固定装置77就不再发生接触。
这样,就可以实现将隔断壁66、球73、转子71、球75、盖体72依次装入的堆木式组装过程,组装加工效率可以提高,经济性也能提高。
下面描述实施例1的断路阀中的操作情况和作用。
当燃气的使用状态没有异常,来自各种传感器的信号没有表示出危险信息时,从微电脑燃气表的控制单元(图中未示出)不会送来电流,转子71在止动力矩的作用下保持住静止状态,阀体84保持与阀座86相分离的开阀状态,燃气可以发生流通。
此时的转子71与隔断壁66的相对位置关系如图4(a)中所示,由于弹簧85对阀体84施加了朝向阀座86一侧的推力,故阀体84在轴向间隙的范围内偏向阀座86一侧,亦即图4(a)中的左侧,结果径向/轴向共用滚珠轴承76将受到轴向负荷,同时由于弹簧85施加的弹力起到加压的作用,从而可以提高径向/轴向共用滚珠轴承76的轴心保持精度。
燃气的使用状态出现异常时、或者来自各种传感器的信号指示出有危险情况时,微电脑表的控制部将给励磁线圈61的各个导线加上带有位相差的脉冲状电流,使转子71发生正向旋转(即图1中从阀体84一侧看时为朝顺时针方向旋转)。由于转动防止机构中的突块79a与缝隙82a发生互相镶合,故阀片支承部件82的旋转将被阻止;引导螺杆68发生正向旋转时,引导螺母81将向阀座86一侧移动,与之形成一个整体的阀体84也将移动,从而顶住设在流路管壁78中的阀座86,多余的脉冲将发生失调,断路阀即被关闭上。
之后,从微电脑表的控制单元即使不再送来电流,转子71也能在制动力矩的作用下保持静止,阀体84在弹簧85的作用下被压紧阀座86上,保持住闭阀状态。
此时的转子71与隔断壁66之间的相对位置关系如图4(b)中所示,由于阀体84顶住了阀座86,且又被直线运动机构所推压,故阀体84轴向间隙范围内将偏向上隔断壁66的内侧锅状部66c一侧,亦即图4(a)中的右侧方向。结果,阀片83的压缩弹性力将同时作为轴向力和加压作用到径向/轴向共用滚珠轴承74上,这样一来,径向/轴向共用滚珠轴承74的轴心对准精度也可以提高。
当微电脑表的控制单元从来自各种传感器的信号判断危险已经解除、可以恢复进行通气的场合下,或者燃气用户在排除了危险情况后操作了设有在表上或遥控盘上的复原开关的场合下,或者燃气公司等通过通信手段遥控发出复原指令等场合下,在励磁线圈61的各个导线中施加上具有位相差的脉冲状电流,使转子71发生反向旋转(图1中从阀体84一侧看来为逆时针方向的旋转)。这样,在引导螺杆68的拉动下,阀体84将朝法兰盘79一侧移动,与阀座86脱离,使断路阀打开。
之后,阀体84会继续朝法兰盘79一侧移动,直至阀片保持支承部件82顶到盖体72上;再使多余的脉冲失调,这样,断路阀将成为全部打开的状态。
之后,微电脑表的控制单元即使停止供电,转子71也会在制动力矩的作用下保持静止,使断路阀保持开阀状态。
在进行复原开阀操作时,转子71与隔断壁66的相对位置关系也如图4(a)中所示,即阀体84在弹簧85的弹力作用下推向阀座86一侧,也就是在轴向间隙的范围内偏向阀座86一侧亦即图4(a)中的左侧。结果,径向/轴向共用滚珠轴承76受到轴向上的推力负荷,同时由于弹簧85的弹力也起到加压的作用,因此径向/轴向共用滚珠轴承76的轴心保持精度可以提高。
另外,在阀体84从阀座86脱离的开阀瞬间,燃气等的流体压力产生的负荷会与弹簧85的弹力发生叠加,起到阻止阀体84向开阀方向移动的作用,但是由于径向/轴向共用滚珠轴承76能够承受轴向负荷的缘故,力矩损失很少,只需很少的电源功率就可以实现驱动。
此外,在这种以PM型步进电机作为驱动源的断路阀中,为了使操作性能保持稳定和使用小电源功率,保持转子的轴心及确保与气密隔断壁之间的同轴度就显得非常重要。
另外,一般来说燃气表被设置在户外,暴露在从夏日的直射阳光下超过50℃的温度到严冬期低于-30℃的温度的严酷环境中,同时通路侧78的部件则是在低分子碳化氢燃料气体以及燃气中所含的微量水分、硫化氢、二氧化硫等的精制过程中的杂质活性燃气等的有机物环境下经受上述的严酷温度变化。另外,大气一侧则是接近于屋外的饱和湿度的高温高湿环境或者使燃气表内部产生结露等的严酷条件。另外,在燃气表的使用期间(一般为10年),还要求具有无燃气泄漏等极高的气密可靠性。
亦即,既要实现转子71轴心的保持精度,又要实现极高的气密可靠性。
因此,在图1中的断路阀中,金属制成的隔断壁66的内侧锅状部66c、设在同轴地插嵌进隔断壁66的开口端66d中的金属板制成盖体72上的凹部72b、形成在金属制成的旋转轴69中的前端细轴部69a及小径槽69b、装设在内侧锅状部66c和前端细轴部69a之间中的多个金属球73、以及装设在凹部72b和槽69b之间的多个金属球75分别形成径向/轴向共用滚珠轴承74、76,保持住转子71的轴心。这样,旋转轴69和支承机构的线性膨张系数几乎相同,因温度变化发生卡死的可能性很低,可以设置最小限度的径向间隙,从而可以提高图1中的转子71的左右轴心精度,使用很少的电源功率就可以实现稳定的操作性能。另外,由于轴承中没有滑动接触部分,磨耗粉末也不易发生。另外,即使产生了磨耗粉末,由于是金属粉末的缘故,也不易发生带电吸附现象,滚珠轴承的功能不易下降,从而可以实现很高的作动耐久性。因此,可以用简单的结构构成径向/轴向共用滚珠轴承74、 76,实现很高的经济性。
另外,隔断壁66上由于没有设贯通孔,因此可以用一个密封部件80将隔断壁66的内外加以密封,从而可以减少故障位置,实现很高的气密可靠性。
另外,由于转子71的轴心固定在插入径向/轴向共用滚珠轴承76、将隔断壁66和盖体72组装完成的时点上就已经完成,因此,定子65及法兰盘79的固定可以采用铆接等精度比较低的加工方法,可以防止因焊接造成的材料强度的下降和制造条件的困难化,而且万一被损坏的话也不会造成燃气泄漏,从而可以实现很高的气密可靠性和经济性。
另外,由于盖体72由不锈钢钢板经分步逐渐成形法加工制成,隔断壁66由奥氏体钢类不锈钢钢板经分步逐渐成形法加工制成,故在属于低分子炭化氢的燃料燃气及燃气中所含的微量水分、硫化氢、二氧化硫等的精制过程中的杂质即活性燃气等的有机物环境下即使经受所述的严酷温度变化的话也能保持不变质,能够维持稳定的性能,同时,还可以通过连续冲压加工等方式成形,实现很高的经济性。
另外,由于设置有外侧向槽69b方向突出、在旋转轴69设置成垂直状态时可以固定住球75、在盖体72插着后与球75不发生接触的临时固定装置77,因此可以采用简单的堆木式组装过程,提高组装加工效率,实现很高的经济性。
综上所述,采用本发明的话,可以提高能够忍耐长期使用过程中的湿度应力、温度应力、化学物质应力等应力的气密可靠性和转子的轴心保持精度,因此能够提供一种只用很小的电源功率就能同时实现稳定的操作性能和很高的操作耐久性、另外还可以通过简单的构造实现很高的经济性的断路阀。
另外,在上面的说明中,在转子的两侧均设置了图1、图3、图4中所示的径向/轴向共用滚珠轴承74、76,但也可以在闭阀时的轴向负荷有问题的场合下只安装上径向/轴向共用滚珠轴承74,以及在开阀操作时的轴向负荷有问题的场合只设置径向/轴向共用滚珠轴承76,而另一侧可以用具有自我润滑性的合成树脂制成的滑动轴承等来构成。
另外,虽然在附图中示出的径向/轴向共用滚珠轴承74、76为尽可能装入很多球73、75的“满珠”型,但这不是限制性的规定,只要由3个以上的球就可以,而在这种场合下最好使用用于保持轴心的间距保持器。
另外,在附图中,隔断壁66和法兰盘79之间的密封部件80是在径向被压缩的,但是设置成在轴向被压缩也还是可以的。
另外,在上面的说明中,虽然阀片支承部件82和引导螺母81是一体成形的,但是也可以是不同的部件。在由不同的部件构成的场合下,最好在阀片支承部件82和引导螺母81之间设置上施加上斥力的弹簧。
另外,虽然在附图中阀片83呈抱住阀片支承部件82的形状,但是也可以采用在中心互相嵌合的形式或者在阀片支承部件上形成中心轴、使中心轴气密地贯通阀片、再用其他固定部件进行紧固的形式。另外,直线运动机构上虽然采用的是引导螺杆68和引导螺母81,但是也可以采用圆筒凸轮、蜗杆和齿条之间的组合等形式。
本发明产生的技术效果为,在本发明中,由于是通过金属制成的盖体和径向/轴向共用滚珠轴承、或者是通过金属制成的隔断壁和径向/轴向共用滚珠轴承支撑住转子的轴心,因此与金属旋转轴具有几乎相同的线性膨张系数,因温度变化引发卡死等现象的可能性很低,径向间隙可以被设定成最低限度,转子在隔断壁开口端一侧的轴心精度可以提高,从而提供电源功耗小、操作性能稳定的断路阀。
另外,由于可以采用将中心轴竖直、保持住隔断壁使开口端朝上、再在隔断壁内侧插入多个的金属球、在隔断壁的内侧装设上转子、将其他的多个金属球搁置在临时固定装置中、再将盖体插入、固定到所述隔断壁的开口端中的堆木式组装步骤,可以提高组装加工效率,从而提供一种经济性很高的断路阀。
权利要求
1.一种断路阀,其特征在于包括定子;同轴地设置在所述定子的内侧、且设置成不带贯通孔的锅状的金属隔断壁;将所述隔断壁的内外加以密封的密封部件;在所述隔断壁的内侧设置成与所述定子对向的转子;设在转子中的金属制成的旋转轴;同轴地设置在所述隔断壁的开口端上、中央设有可让所述旋转轴穿过的孔的金属盖体;同轴地设置在所述盖体与所述转子之间、用于支撑住所述转子的轴心、同时用于支承所述盖体和所述转子之间的轴向负荷的径向/轴向共用滚珠轴承;设置在从所述盖体的孔中伸入流路侧中的所述旋转轴上的直线运动机构;以及设置在所述直线运动机构上的阀机构。
2.如权利要求1所述的断路阀,其特征在于所述盖体上在中央孔的外侧设有与所述中央孔同轴、且从隔断壁内部向外鼓出的凹部;所述旋转轴上正对着所述盖体的凹部的部分上设有比其他部分直径要小的槽,所述盖体的凹部和所述旋转轴的槽之间装有多个可以自由旋转的金属球,形成径向/轴向共用的滚珠轴承。
3.如权利要求2所述的断路阀,其特征在于所述盖体由不锈钢钢板经分步逐渐成形法加工制成。
4.如权利要求2或者3所述的断路阀,其特征在于所述转子具有外侧比旋转轴的槽在所述槽方向上向转子一侧突出、呈与所述旋转轴同轴的圆柱状的临时固定装置,所述临时固定装置在所述旋转轴保持成垂直状时,可以将球固定住;在盖体被插紧后,则与球不发生接触。
5.一种断路阀,其特征在于定子;同轴地设置在所述定子的内侧、且设置成不带贯通孔的锅状的金属隔断壁;将所述隔断壁的内外加以密封的密封部件;在所述隔断壁的内侧设置成与所述定子对向的转子;设在转子中的金属制成的旋转轴;同轴地设置在所述隔断壁底面与所述转子之间、用于支撑住所述转子的轴心、同时用于支承所述前隔断壁和所述转子之间的轴向负荷的径向/轴向共用滚珠轴承;设置在从所述隔断壁伸进流路侧中的所述旋转轴上的直线运动机构;和设置在所述直线运动机构上的阀体构件。
6.如权利要求5所述的断路阀,其特征在于隔断壁被制成内侧很深、呈同轴二段结构、不设贯通孔的锅状,旋转轴在所述隔断壁的底面侧一端设有直径比其他部分小的同轴圆柱状前端细轴部,所述隔断壁的内侧锅状部和所述旋转轴的前端细轴部之间装设有可以自由旋转的多个金属球,形成径向/轴向共用的滚珠轴承。
7.如权利要求6所述的断路阀,其特征在于所述隔断壁由奥氏体钢类不锈钢钢板经分步逐渐成形法加工制成。
8.一种断路阀,其特征在于定子;同轴地设置所述定子的内侧、制成内侧很深、呈同轴二段结构、且不设贯通孔的锅状金属隔断壁;与所述定子对向地设置在所述隔断壁的内侧上的转子;设置在转子上的、在所述隔断壁侧一端具有直径比其他部分小的同轴圆柱状前端细轴部、且在所述隔断壁的开口端一侧设有直径比其他部分小的槽的金属旋转轴;同轴地设在所述隔断壁的开口端上、中央设有可让所述旋转轴贯穿的孔、在所述中央孔外侧与所述旋转轴的槽对向的位置上设有与所述中央孔同轴且从隔断壁内部向外鼓出的凹部的金属板制的盖体;所述隔断壁的内侧锅状部和所述旋转轴的前端部之间装有多个可以自由旋转的金属球;所述盖体的凹部和所述旋转轴的槽之间装有多个可以自由旋转的金属球;外侧在转子一侧比所述旋转轴的槽向所述槽方向突出、呈与所述旋转轴同轴的圆柱状、在所述旋转轴设置成垂直时可以保持住所述球、在所述盖体被插入后则与球不发生接触的临时固定装置;设置在从所述盖体上的孔向流路侧突出的所述旋转轴上的螺旋推送机构;固定住所述旋转轴、且设有可供所述定子从中伸出的孔的法兰盘;密封住所述法兰盘和所述隔断壁的密封部件;设置在所述螺旋推送机构上的阀体;和固定地设置在所述法兰盘上、用于限制所述阀体的旋转的转动防止装置。
9.一种用于组装如权利要求8中所述的断路阀的组装方法,其特征在于包括以下步骤将隔断壁的中心轴竖直,使开口端处于上方;在所述隔断壁的内侧安装入多个金属球;将转子装进所述隔断壁的内侧;将多个其他的金属球搭置在临时固定装置中,再将所述盖体压入、插紧在所述隔断壁的开口端中。
全文摘要
本发明提供了一种具有很高的气密可靠性、电源功耗小且同时实现稳定的操作性能、作动耐久性和经济性的断路阀。在本发明的断路阀中,金属隔断壁的内侧锅状部、设在金属板制成的盖体中的凹部、金属旋转轴上的前端细轴部及直径小一些的槽、和两组金属球分别构成两个径向/轴向共用滚珠轴承,保持住的转子的轴心。这样,由于旋转轴和其支撑部件一侧的线性膨胀系数几乎相等,因温度变化引发的锁死等现象的出现可能性将降低,径向间隙能够被设定成最小限度,转子的轴心精度可以提高,电源功耗减小,操作性能可以稳定。通过采用了滚珠转动,可以实现很高的操作耐久性,另外通过简单的结构就可以构成径向/轴向共用滚珠轴承,可以实现很高的经济性。
文档编号F16K31/04GK1573189SQ20041004531
公开日2005年2月2日 申请日期2004年5月21日 优先权日2003年5月21日
发明者山口正树, 笠岛伸正 申请人:松下电器产业株式会社
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