本實(shí)用新型涉及一種排氣閥，尤其是磁懸浮排氣閥。

背景技術(shù)：

為了提高輸送效率和防止輸水管道因負(fù)壓而受到損壞，復(fù)合式高速排氣進(jìn)氣閥（以下簡稱排氣閥）廣泛應(yīng)用于輸水管道上，一般安裝在管道的最高點(diǎn)或容易集聚氣體的位置。排氣閥的結(jié)構(gòu)型式較多，一種典型結(jié)構(gòu)已在CN2758563中公開，并已被國標(biāo)列為典型結(jié)構(gòu)，這類排氣閥的不足之處是：

a)不能在傾斜度較大（例如>2°）的管道上使用。由于升降罩的導(dǎo)向桿和導(dǎo)向孔之間、浮球與浮球罩之間有著較大的間隙，如果安裝后排氣閥的垂直度偏差較大，那么由于浮力方向與大、小排氣孔要求密封的方向不一致，升降罩和浮球在水浮力作用下上升時(shí)容易與相應(yīng)孔的內(nèi)壁接觸，造成歪斜別死；或者因大、小排氣孔的閥座和閥瓣不能精確地對中，致使密封不可靠，造成漏水。為此，國標(biāo)規(guī)定排氣閥的安裝傾斜度應(yīng)＜2°，這就給安裝和管道鋪設(shè)增加了難度；

b)有的排水閥需要安裝在地下井中，其下方往往還需連接一個(gè)檢修閥，因此要求有較高的地下井,當(dāng)管道離地面較淺時(shí)無法使用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型是為解決排氣閥上述技術(shù)上的不足,從而開發(fā)一種采用磁懸浮結(jié)構(gòu)的排氣閥。

本實(shí)用新型的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的：

一種磁懸浮排氣閥，具有閥體，閥蓋，閥蓋上有大排氣孔，閥體內(nèi)有浮球罩，浮球罩內(nèi)有浮球和升降罩，其特征在于：所述升降罩、浮球和浮球罩的高度比常規(guī)產(chǎn)品的低；在升降罩和浮球的外周設(shè)置磁鋼，磁鋼的N極位于外側(cè)；在浮球罩的內(nèi)壁均布若干磁鋼，磁鋼的N極位于內(nèi)側(cè)。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案還可以進(jìn)一步完善：

作為優(yōu)選，浮球罩圓筒內(nèi)壁沿縱向設(shè)置三根均布的條形磁鋼，磁鋼的N極位于內(nèi)側(cè)。

作為優(yōu)選，所述條形磁鋼用螺釘固定在浮球罩的內(nèi)壁上，固定后，三根磁鋼內(nèi)側(cè)組成的內(nèi)切圓的中心線與浮球罩的中心線一致。

作為優(yōu)選，所述和浮球和升降罩的外周各設(shè)置環(huán)形磁鋼一和環(huán)形磁鋼二。

作為優(yōu)選，所述升降罩的下部是一個(gè)扁圓柱體，上部是一個(gè)外錐臺(tái)，扁圓柱體的外周設(shè)有環(huán)形磁鋼二，N極位于外側(cè)，二者澆注成一體，加工后扁圓柱體外圓與環(huán)形磁鋼二的外圓位于同一中心線上。

作為優(yōu)選，升降罩外錐臺(tái)的最大直徑略小于大排氣孔的直徑，用以在大排氣孔關(guān)閉前，通氣（水）的面積逐漸減小，以減小沖擊力；外錐臺(tái)中心有一階梯孔，中心線與扁圓柱體的中心線一致，與扁圓柱體下端的較淺的內(nèi)錐臺(tái)孔的頂面貫通；階梯孔的下部設(shè)有中心具有小排氣孔的階梯形小排氣嘴，上部旋入中心具有較大小孔的緊定螺釘，將小排氣嘴固定；小排氣嘴的下端為小排氣孔的閥座，稍突出內(nèi)錐臺(tái)孔的頂面，用以在與浮球弧形頂面間的空間中集聚一定量的有壓氣體。

作為優(yōu)選，升降罩采用比重比浮球更小的材質(zhì)。

本實(shí)用新型由于采用高度低的升降罩、浮球及及浮球罩；在升降罩和浮球的外周設(shè)置環(huán)形磁鋼，N極位于外側(cè)；在浮球罩的內(nèi)壁上設(shè)置了若干根均布的條形磁鋼，N極位于內(nèi)側(cè)，由于磁鋼材料采用NdFeB，及兩副相對的N極距離很近，因此有著很強(qiáng)的排斥力，使升降罩和浮球處于磁懸浮狀態(tài)。即使排氣閥安裝在傾斜度較大（例如＜5°）的管道上，升降罩和浮球在上升過程中，它們的外周也不會(huì)與條形磁鋼的內(nèi)側(cè)接觸，所以即使沒有較長的導(dǎo)向，也不會(huì)發(fā)生歪斜和別死，并能保證大、小排氣孔的閥座和閥瓣精確對中，確保良好的密封性；

此外，由于采用了高度低的升降罩和浮球，排氣閥的高度大幅降低，適合安裝在不高的地下井中。

附圖說明

附圖1，為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖2，為圖1的A-A俯視圖；

附圖3，為圖1在升降罩和浮球升起時(shí)的縱向剖視圖。

附圖標(biāo)記說明：閥體1，緩沖墊2，浮球罩3，浮球4，螺釘5，環(huán)形磁鋼一6，條形磁鋼7，環(huán)形磁鋼二8，升降罩9，螺栓10、墊圈11及螺母12，閥蓋13，O形密封圈一14，排氣罩15，O形密封圈二16，緊定螺釘18，小排氣嘴19 ;

進(jìn)水口A₁，大排氣孔A₂，環(huán)形腔H₁，排氣腔H₂，間隙G ;

排氣窗a，小排氣孔c，通水孔m。

具體實(shí)施方式

下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。

實(shí)施例：

如圖1所示，本實(shí)用新型由閥體1，緩沖墊2，浮球罩3，浮球4，螺釘5，環(huán)形磁鋼一6，條形磁鋼7，環(huán)形磁鋼二8，升降罩9，螺栓 10，墊圈11，螺母12，閥蓋13，O形密封圈一14，排氣罩15，O形密封圈二16，螺栓17，緊定螺釘18，小排氣嘴19等零件組成，上述零件的中心線和條形磁鋼7內(nèi)側(cè)內(nèi)切圓的中心線位于同一直線上。

閥體1是兩端具有法蘭、中部為筒體的中空閥殼，下通孔為進(jìn)水口A₁，直徑比筒體內(nèi)徑小;下法蘭一般與檢修閥的上法蘭連接，檢修閥的下法蘭與通水管道上的法蘭連接，在檢修排氣閥時(shí)，將檢修閥關(guān)閉，以免管道內(nèi)的水噴出；上法蘭的外緣設(shè)有若干個(gè)均布的安裝孔，用螺栓10、墊圈11及螺母12將閥體1、浮球罩3及閥蓋13固定成一體；上通孔的上方設(shè)有上下二個(gè)凹槽及一個(gè)內(nèi)凸肩，O形密封圈一14設(shè)置在上凹槽中。

閥蓋13的外形為階梯形，直徑上大下小，外緣設(shè)有若干個(gè)安裝孔，數(shù)量、大小及分布與閥體1上法蘭上的安裝孔一致；中央設(shè)有大排氣孔A₂；上端面靠近大排氣孔A₂的附近均布有三個(gè)有一定高度的凸塊；下端面的倒梯形環(huán)形槽中嵌有O形密封圈二16，作為大排氣孔A₂的閥座；下端的下凸臺(tái)與閥體1上端的下凹槽松配，并壓緊浮球罩3；下端的上凸臺(tái)與閥體1上端的上凹槽滑配，并壓緊O形密封圈一14，以防介質(zhì)外泄。

排氣罩15形似一倒扣的碟子，用螺栓17固定在閥蓋13上端面的三個(gè)凸塊上，其作用是防止從大排氣孔A2中噴出的水向四周飛濺和防止污物進(jìn)入排氣閥。排氣罩15與閥蓋13之間的空腔為排氣腔H₂。

浮球罩3是一個(gè)上端帶有短邊法蘭的平底薄壁圓筒，設(shè)置在閥體1的筒體內(nèi)，圓筒上部的外圓與閥體1上端內(nèi)凸肩的通孔滑配，上端的短邊法蘭被壓緊在閥蓋13的下端面與閥體1上端的下凹槽之間；圓筒的外壁與閥體1筒體的內(nèi)壁之間的空腔為環(huán)形腔H₁；圓筒上部的周壁上設(shè)有6個(gè)均布的排氣窗a，窗a的上邊與閥體1上端內(nèi)凸肩的下端面基本上平齊，窗a的下邊與升降罩9的肩胛基本上平齊；底平面中央的孔中設(shè)有緩沖墊2，以防浮球快速下落時(shí)受到損壞；底平面的適當(dāng)位置上還設(shè)有若干只通水孔m。

升降罩圓筒的內(nèi)壁上，縱向均布有三根條形磁鋼7，N極位于內(nèi)側(cè)，其安裝位置參見圖2，用螺釘5在浮球罩3的內(nèi)壁上固定后，三個(gè)內(nèi)側(cè)組成的內(nèi)切圓的中心線與浮球罩3的中心線一致。

升降罩9設(shè)置在浮球罩3中，其外圓柱與三根條形磁鋼內(nèi)側(cè)組成的內(nèi)切圓動(dòng)配，可在其中自由上下移動(dòng)。升降罩9的下部是一個(gè)扁圓柱體，上部是一個(gè)外錐臺(tái)，扁圓柱體的外周設(shè)有環(huán)形磁鋼二8，N極位于外側(cè)，二者澆注成一體，加工后扁圓柱體外圓與環(huán)形磁鋼二8的外圓位于同一中心線上；由于磁鋼的材料為NdFeB，充磁強(qiáng)度可在3000高斯以上，以及其N極與條形磁鋼7的N極相距很近（＜2mm），因此有很強(qiáng)的排斥力，使升降罩9處于磁懸浮狀態(tài)，即使導(dǎo)向長度較短或安裝時(shí)稍有傾斜，在上升過程中，其外周也不會(huì)與條形磁鋼7的內(nèi)側(cè)接觸而造成歪斜別死，并且有很好的對中性，保證大、小氣孔良好的密封性，因此扁圓柱體的高度可以較短，使排氣閥高度降低。由于排氣閥的高度低，相應(yīng)流道就較短，在排氣結(jié)束進(jìn)水后，水流將很快從大排氣孔A₂中噴出，為了減少噴出量，應(yīng)使升降罩9盡快關(guān)閉大排氣孔A2，為此升降罩選用比浮球4比重更小的材料，這樣在水進(jìn)入浮球罩3后，升降罩9能較早上升關(guān)閉大排氣孔。外錐臺(tái)的最大直徑略小于大排氣孔A₂的直徑，用以在大排氣孔A₂關(guān)閉前，通氣（水）的面積逐漸減小，使關(guān)閉速度逐漸減慢，減小沖擊力；外錐臺(tái)中心有一階梯孔，中心線與扁圓柱體的中心線一致，與扁圓柱體下端的較淺的內(nèi)錐臺(tái)孔的頂面貫通；階梯孔的下部設(shè)有中心具有小排氣孔c的階梯形小排氣嘴19，材料為硬橡膠，上部旋入中心具有較大小孔的緊定螺釘18，將小排氣嘴19固定；小排氣嘴19的下端為小排氣孔的閥座，稍突出內(nèi)錐臺(tái)孔的頂面，用以在與浮球4弧形頂面間的空間中集聚一定量的有壓氣體。當(dāng)升降罩9在水浮力作用下上升到最高位置時(shí)，扁圓柱體的上端面與O形密封圈二16接觸，將大排氣孔A₂關(guān)閉，并在內(nèi)壓作用下壓緊不漏水。

浮球4設(shè)置在浮球罩3的底部、升降罩9的下方，為了減小高度，浮球的外形采用頂部略帶弧形的平底扁圓柱體，外殼為不銹鋼，外周的內(nèi)壁設(shè)置環(huán)形磁鋼一6，N極位于外側(cè)，具體要求及功能詳見升降罩9介紹。頂部的弧形面作為小排氣孔c的閥瓣，用于更可靠地關(guān)閉小排氣孔c。浮球4不能太小，也不能太輕，比重0.7-0. 8為宜。

工作原理

閥內(nèi)無水時(shí)(圖1)升降罩9和浮球4處于浮球罩3的底部。當(dāng)初次或管道系統(tǒng)檢修后再次向管道供水時(shí)，管道內(nèi)大量的空氣經(jīng)檢修閥、進(jìn)水口A₁、環(huán)形腔H₁、排氣窗a進(jìn)入浮球罩3內(nèi)，隨后經(jīng)大排氣孔A₂和排氣腔H₂快速向外排出。由于排氣閥一般安裝在管道的最高點(diǎn)，因此當(dāng)管道內(nèi)的空氣排盡后，水首先充滿管道，然后通過進(jìn)水口A₁進(jìn)入排氣閥，沿著環(huán)形腔H₁上升，當(dāng)超過排氣窗a高度后經(jīng)浮球罩3的內(nèi)壁與升降罩9、浮球4的外周之間的間隙G 流入浮球罩3內(nèi)；同時(shí)水通過浮球罩3底部的通水孔m進(jìn)入浮球罩內(nèi)。在浮力的作用下，升降罩9和浮球4上升，由于水在瞬間內(nèi)就淹沒了浮球罩3，又因升降罩9的比重比浮球小，所以升降罩9會(huì)更早地上升，將大排氣孔A2關(guān)閉，以免大量的水向外噴出。大排氣孔A₂關(guān)閉后，水中殘留的空氣由正在上升的浮球4在一定壓力下，通過小排氣孔C向外排出，接著浮球4將小排氣孔C關(guān)閉，并在浮力的作用下，使大、小排氣孔保持良好的密封，至此，快速排氣結(jié)束（圖3）；當(dāng)快速排氣結(jié)束，大、小排氣孔關(guān)閉后，在浮球4的上方和升降罩9下方的空間中尚存部分空氣，這部分空氣是密閉的，并具有一定的壓力，因此在正常供水時(shí)，大排氣孔A₂是不會(huì)打開的。在供水過程中隨著溫度和壓力的變化，水中的空氣被釋放出來，并向環(huán)形腔H₁及浮球4上方的空間集聚，氣壓不斷升高，閥內(nèi)水位逐漸下降，浮球4所受的浮力也隨之降低，當(dāng)浮球4的重量超過所受的浮力和小排氣孔c因內(nèi)外壓差所受的向上推力之和時(shí)，浮球4下降，小排氣孔c打開，環(huán)形腔H₁及浮球4上方的有壓氣體通過小排氣孔c向外排出；有壓氣體排出后，閥內(nèi)水位上升，浮球4上升，再次將小排氣孔關(guān)閉，如此反復(fù)循環(huán)。

當(dāng)管道排水時(shí)，管道內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，致使閥內(nèi)水位迅速下降，浮球4及升降罩9回落到浮球罩3的底部，大排氣孔打開，外界空氣經(jīng)過與排氣時(shí)相反的順序向管道內(nèi)補(bǔ)氣，防止了管道因負(fù)壓而受到損壞。