[发明专利]磁悬浮三环阀

说明书

(一)，技术领域

本发明属于闸阀类产品

(二)，背景技术

闸阀类产品种类繁多，有生活用和工业用两大类。其基本外型结构，一般都呈倒置的“T”型，横线代表了阀体及内部截流密封系统，竖线则代表手柄驱动轴和轴上的密封系统；这两个都是动态密封，一个是将进水和出水分隔开的密封——如瓷芯阀的瓷片、球芯阀中的球体、闸阀的活门等，可以统称为截流器和截流密封；另一个则是为了伸进阀体内去驱动截流器的传力桿件，它也必须与阀体既保持密封，又要可转动；可称为驱动轴动态密封，简称驱动密封；为了防止压力流体外泄，这两个动密封都施有很大的贴紧压力，这就导致启闭阀门的摩擦力很大，摩擦力越大，对密封件的磨损也越大，不仅增加了外力，而且减少了使用寿命；许多直径不大的球芯阀，竟要在阀柄套上长长的加力桿才能启闭，阀体金属的強度、厚度、重量都要大大增加，用不了多少次就坏了，不但使液体外泄，造成浪费，而且，增加了更换成本和停工损失。

这两套密封系统中用于截流的动密封是必不可少的；而另一套、用于驱动截流器的传力桿件动密封，零件多，故障率高，易泄漏，则可以设法取消。

例如两只相同定片中夾有一动片的三瓷片阀芯，则可以取消这套动密封系统；但不足之处是，其动片不能采用目前二片式瓷芯常用的斜面扩流结构，因而流量较小；有一种改进型的三瓷片阀芯用瓷环带替一片静密封片来增大流量，但其实质上只有单面密封，因而密封性能不如前者，这两种阀芯还有一个问题是，安装瓷片的套环与阀体内壁摩擦力较大，阀柄驱动结构较脆弱；均难适用于工业阀门。

对于工业阀门，不但要求内部动态密封坚实可靠，还要求外部能承受碰撞，误操作，风雨，阳光，振动等等恶劣环境。大中型工业阀门的阀芯直径大，重量大，普通瓷芯阀结构也难以胜任；工业蝶阀直径可达数千毫米，液体对它的切面推力可超过上百吨；许多工业阀门内部截流密封采用的是金属与金属、金属与塑料或塑料与塑料，它们耐磨擦性能不理想；例如蝶阀的最终动密封面通常就是聚四氟乙烯与聚四氟乙烯的磨擦。摩擦力越大、驱动力也大，使成本、能耗增大；与巨大摩擦力相伴的必定是很短的寿命。用于化工、石油、气体或用于水中的阀门，泄漏不仅意味着浪费，还可能出现严重环境问题，为了防止长期浸在液体中产生锈蝕，阀门---特别是生活用龙头、需要大量的有色金属，有的含镉、铅、镍等制癌物；各种阀每年消耗数以百万吨计的金属材料，不但价格昂贵，而且冶煉这些金属又增加了二氧化碳排放，污染了环境。因此、成倍提高阀门使用寿命、提高可靠性，减少重量，也就可减少金属消耗，提高使用价值。

人们希望能有一种结构坚固、密封可靠、使用寿命长、驱动轻便，少用或不用有色金属、耐酸碱锈蚀、无健康和环保忧虑，价格平平，既可广泛通用于工业方面，也可广泛通用于生活方面，在晚上不用照明也能看见，通径从数毫米、数十毫米，乃至数千毫米的新型阀门。

本发明的目的，就是要以“磁悬浮三环阀”来解决以上种种问题。目前市场上未见有这种产品，查阅了近年的中国专利，也未见有与本发明相同的创新结构。

(三)发明内容

一种磁悬浮三环阀，包括把进水口、出水口连成一体的管状阀体，内有弹性垫及密封片，其特征如图6所举例的一种磁悬浮三环阀，它由轴心重合、环环相套的外环(1)，中环(2)、内环(3)、双重截流密封(7～13)及磁悬浮装置(19a、19b)组成；内部结构见图2，进水口、弹性垫(7)、静密封片(8)、动密封片(9)、动弹性垫(10)、动密封片(11)、静密封片(12)、弹性垫(13)与出水口顺序呈水路连接，其中动密封片(9)、动弹性垫(10)、动密封片(11)固定在内环上並可以随内环转动，其余固定在中环上；带手驱动或机械驱动装置的外环套在中环上，通过刚性构件伸进内环、与内环呈机械联接，也可以通过设置在外环上电磁驱动器中一组或多组电磁铁或永久磁铁、透过全封闭的中环、与内环上的电磁从动装置呈磁场或电磁场连接；内环外壁的园周面支承在中环内壁的园周面上，与中环呈滑动接触，也可以通过在内环和中环之间设置的滚柱或滚珠呈滚动接触，还可以通过固定在内环上的一只或多只永久磁铁、与固定在中环上的一只或多只永久磁铁、使内环与中环呈磁悬浮状态，或是用同样的方法、使外环与中环呈磁悬浮状态；手柄、按钮或阀体上有夜光物质。

外环上的机械驱动装置是手柄，也可以是齿轮、蜗轮蜗杆、省力杠杆、电动机、液压或气压驱动装置；还包括转向驱动装置或自动关闭装置。

外环上电磁铁与普通电源联接，也可与一种能产生旋转磁场或脉冲磁场的控制电路联接。

内环上的电磁从动装置是是一组或多组永久磁铁、或软磁钢或绕有短路导线的电磁铁。