本發(fā)明屬于機械工程與裝備領域，涉及一種開關迅速且易于控制的管道單向閥門。

背景技術：

閥門是非常重要一種機械與工業(yè)部件，針對不同的需求，應用于許多場合，其中電磁單向閥是很重要的一種類型，相關的專利技術有愈萬種之多。在實際應用過程中，當前已有的電磁單向閥技術存在著以下共性和缺點。首先，絕大多數(shù)的電磁單向閥是針對于某種類型較為細長閥芯動作的控制和設計，這類閥門總存在一個比其進出口管道更細小的一個閥芯，通過控制閥芯的動作而實現(xiàn)閥門的開、閉，此類閥門細長閥芯及其控制機構對于正常管道而言是一個突然變?yōu)楠M窄的部分。如果是對于粉粒狀物料，或者流體中含有較大顆粒物等物料的輸送與控制，此類閥門很容易堵塞或損壞，或者顆粒物較大的物料不能通過其狹窄的控制部分，或者造成較大的輸送阻力和壓力損失，因而難以用于前述粉粒狀或顆粒狀物料的輸送與控制。

此外，已有的電磁閥開啟、關閉動作雖各有特點，但往往不夠簡潔和迅速，常常需要歷時數(shù)秒鐘、或幾十秒鐘以上的時間才能完全的關閉與開啟，對于自動化要求比較高的場所往往是不適宜的。一般而言，具有閥瓣的蝶閥類型，相對于具有閥芯類型的電磁單向閥而言，其通道更為寬廣和流暢，物料通過時較為順暢而不易堵塞，如申請?zhí)枮?012105379689、201220687402X、2015208311403等相關專利技術在部分原理上與本發(fā)明比較相近，但其具體實施方式、控制過程及原理與本發(fā)明迥異。本發(fā)明專利設計了一種開啟、關閉極為迅速的閥瓣類型電磁閥，通道流暢，控制簡捷高效，優(yōu)于現(xiàn)有的同類技術。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于解決當前已有技術的缺陷和不足之處，設計了一種由三組電磁鐵控制閥瓣運動的蝶閥，詳細的技術方案如下：

一種迅即開關的寬通道電磁蝶閥，包括管道主體、漸縮圓錐體接口、閥瓣、閥瓣連桿、控制器、閥門開啟動作電磁鐵、行程電磁鐵；管道主體內(nèi)部衍生出漸縮圓錐體接口，該接口與穹頂形狀的閥瓣緊密結合而實現(xiàn)閥門的關閉；閥瓣的一側邊緣通過鉸鏈一與漸縮圓錐體接口相連接，閥瓣的另一側邊緣外凸面上通過鉸鏈二與閥瓣連桿的一端連接，閥瓣連桿的另一端位于連桿保護套內(nèi)，連桿保護套內(nèi)設有行程電磁鐵，連桿保護套與密封材料層的連接位置設有閥門開啟動作電磁鐵，漸縮圓錐體接口處設有環(huán)形電磁鐵，閥瓣與閥瓣連桿設有永磁體，在控制器的調(diào)控下，兩個鉸鏈及鉸鏈連桿的配合，實現(xiàn)閥門迅速的開啟和關閉。

所述的漸縮圓錐體接口包括環(huán)形電磁鐵和閥瓣密封緩沖材料層；環(huán)形電磁鐵位于閥瓣密封緩沖材料層內(nèi)側，通過控制器控制電流的有無與方向控制電磁鐵的磁性與磁極方向，從而控制閥門關閉動作，閥瓣閉合時通過控制環(huán)形電磁鐵中的電流強度調(diào)節(jié)閥門的承壓能力；外層密封緩沖材料層由高分子材料制成，其外側與閥瓣緊密結合，用于閥門關閉過程中起到緩沖作用，避免閥瓣打碎。

所述的閥瓣連桿內(nèi)永磁體的磁極方向與閥瓣的外凸面磁極方向相異，二者相互吸引，閥瓣與閥瓣連桿在鉸鏈二處結合。

a.執(zhí)行閥門關閉程序時，在控制器的調(diào)控下，環(huán)形電磁鐵產(chǎn)生與閥瓣的內(nèi)凹面磁性相異的磁場，閥門開啟動作電磁鐵產(chǎn)生與閥瓣的外凸面磁性相同的磁場，行程電磁鐵的線圈內(nèi)部產(chǎn)生迫使閥瓣連桿離開的磁場，實現(xiàn)閥門的瞬間關閉；

b.執(zhí)行閥門開啟程序時，在控制器的調(diào)控下，環(huán)形電磁鐵產(chǎn)生與閥瓣的內(nèi)凹面磁性相同的磁場，閥門開啟動作電磁鐵產(chǎn)生與閥瓣的外凸面磁性相異的磁場，行程電磁鐵線圈內(nèi)部產(chǎn)生迫使閥瓣連桿復位的磁場，實現(xiàn)閥門的瞬間開啟。

前述三個電磁鐵，既環(huán)形電磁鐵、閥門開啟動作電磁鐵、行程電磁鐵，在控制器的控制下，可以協(xié)同動作，從而使本發(fā)明設計的閥門迅速實現(xiàn)關閉、開啟的動作，完成關閉或者開啟的動作耗時不超過0.3秒鐘，響應時間極短，適宜用于一些要求嚴格、反應迅速的高端智能控制場合。

閥門開啟動作電磁鐵若較小或者更靠后安裝于閥瓣連桿保護套密封材料層中，從而使閥瓣開啟的角度更大，接近90度的直角，也就是說本發(fā)明設計的閥門開啟狀態(tài)通道流暢，幾乎沒有阻礙，基本不產(chǎn)生壓力損失，且具有非常流暢的物料通過能力。

本發(fā)明的有益效果為該迅即開關的寬通道電磁蝶閥具有閥門不容易堵塞或損壞，流道寬敞，控制簡捷高效，開啟、關閉迅速的特點，可以用于粉粒狀、顆粒狀物料輸送的控制場合。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所述閥門呈現(xiàn)關閉狀態(tài)的剖視圖。

圖2是本發(fā)明所述閥門呈現(xiàn)開啟狀態(tài)的剖視圖。

圖中：1鉸鏈一；2閥瓣動作控制器；3閥瓣連桿保護套；4行程電磁鐵；5密封材料層；6閥門開啟動作電磁鐵；7閥瓣連桿；8鉸鏈二；9閥瓣；10閥瓣密封緩沖材料層；11環(huán)形電磁鐵；12管道主體。

具體實施方式

下面結合本發(fā)明的技術方案和附圖詳細敘述本發(fā)明的具體實施方式。

本發(fā)明所設計的閥門由漸縮圓錐體接口、閥瓣及閥瓣連桿、電磁鐵及控制器、以及閥門管道主體所組成。

閥門管道一端為比管徑略小的漸縮圓錐體接口，主要包括兩個部件，內(nèi)層的控制閥門關閉動作的環(huán)形電磁鐵11，外層閥瓣密封緩沖材料層10。內(nèi)層環(huán)形電磁鐵11由控制器2所控制，可以通過電流的有無與方向控制電磁鐵的磁性與磁極方向。外層密封緩沖材料層10由高分子材料制成，其作用是與閥瓣9緊密結合，關閉閥門不會產(chǎn)生泄露，且在閥門關閉過程中起到緩沖作用，不會使閥瓣打碎。

閥瓣9呈穹頂形狀，可以與漸縮圓錐體接口外層的密封緩沖材料層10緊密結合，由永磁體材料制成，具有永久磁性與恒定的磁極方向性，且有足夠的強度不會因閥門開啟、關閉動作而被打碎。閥瓣9上有兩個鉸鏈，在鉸鏈一1處與漸縮圓錐體接口的一處相結合，在鉸鏈二8處與閥瓣連桿7相結合，鉸鏈二8位于閥瓣9外凸面與鉸鏈一1相對的一側邊緣部位，兩個鉸鏈及鉸鏈連桿的配合可以實現(xiàn)閥瓣的關閉和開啟動作。閥瓣連桿7內(nèi)有另一個永磁體材料的芯材，在鉸鏈二8結合處，閥瓣連桿7磁極的方向一定與閥瓣9外凸面磁極的方向相異，在此處，二者是相互吸引的，絕對不是相互排斥的。

環(huán)形電磁鐵11處于漸縮圓錐體接口的內(nèi)層，其磁性與磁極方向性由控制器2所控制。當執(zhí)行閥門關閉程序時，環(huán)形電磁鐵11外層的磁極方向與閥瓣9內(nèi)凹面磁極方向相異，即相互吸引，促進閥瓣9與漸縮圓錐體接口的緊密結合。當執(zhí)行閥門開啟程序時，環(huán)形電磁鐵11外層的磁極方向與閥瓣9內(nèi)凹面磁極方向相同，即相互彈開，迫使閥瓣9離開漸縮圓錐體接口。

閥門開啟動作電磁鐵6的動作及作用恰與環(huán)形電磁鐵11作用相反。當執(zhí)行閥門關閉程序時，閥門開啟動作電磁鐵6的磁極方向與閥瓣9外凸面磁極方向相同，即相互排斥，迫使閥瓣9離開電磁鐵6。當執(zhí)行閥門開啟程序時，閥門開啟動作電磁鐵6的磁極方向與閥瓣9外凸面磁極方向相異，即相互吸引，保持閥瓣9掛起，使閥門呈現(xiàn)開啟狀態(tài)。

行程電磁鐵4控制閥瓣連桿7的動作。當執(zhí)行閥門關閉程序時，行程電磁鐵4線圈內(nèi)產(chǎn)生與閥瓣連桿7內(nèi)部永磁芯磁力線相反的磁場，即相互排斥，迫使閥瓣連桿7立即離開閥瓣連桿保護套3的位置，推動閥瓣9向漸縮圓錐體接口相結合的位置運動，迫使閥門關閉。當執(zhí)行閥門開啟程序時，行程電磁鐵4線圈內(nèi)產(chǎn)生與閥瓣連桿7內(nèi)部永磁芯磁力線相同的磁場，即相互吸引，迫使閥瓣連桿7立即復位，回到閥瓣連桿保護套3內(nèi)部的位置，從而使閥門處于開啟狀態(tài)。

前述三個電磁鐵，既環(huán)形電磁11、閥門開啟動作電磁鐵6、行程電磁鐵4，在控制器2的控制下，可以協(xié)同動作。當執(zhí)行閥門關閉程序時，在控制器2的調(diào)控下，環(huán)形電磁11產(chǎn)生與閥瓣9內(nèi)凹面磁性相異的磁場，閥門開啟動作電磁鐵6產(chǎn)生與閥瓣9外凸面磁性相同的磁場，行程電磁鐵4線圈內(nèi)部產(chǎn)生迫使閥瓣連桿7離開的磁場，則在前述因素的聯(lián)合作用下，實現(xiàn)閥門的瞬間關閉。當執(zhí)行閥門開啟程序時，情況恰好相反，在控制器2的調(diào)控下，環(huán)形電磁11產(chǎn)生與閥瓣9內(nèi)凹面磁性相同的磁場，閥門開啟動作電磁鐵6產(chǎn)生與閥瓣9外凸面磁性相異的磁場，行程電磁鐵4線圈內(nèi)部產(chǎn)生迫使閥瓣連桿7復位的磁場，則在前述因素的聯(lián)合作用下，實現(xiàn)閥門的瞬間開啟。

本發(fā)明設計的閥門可以迅速實現(xiàn)關閉、開啟的動作，完成關閉或者開啟的動作耗時不超過0.3秒鐘，響應時間極短，適宜用于一些要求嚴格、反應迅速的高端智能控制場合，且具有非常寬敞的閥門通過能力，市場化應用前景良好，適宜于廣泛推廣應用。

本發(fā)明設計的閥門開啟狀態(tài)時流道比較寬敞，而具有一定的雙向通過能力，但鑒于漸縮圓錐體接口與閥門管道主體相連接的位置可能會存留通過物，或產(chǎn)生一定的阻力，本發(fā)明設計的閥門可作為單向閥門使用，其正向通過方向是指漸縮圓錐體接口口徑縮小的方向，其反向不能通過的功能由控制器控制閥門呈閉合狀態(tài)即可。