CN103411025A - 一种用于深水闸板阀液压执行机构的可视化位置指示器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于深水闸板阀液压执行机构的可视化位置指示器，它包括传动单元，传动单元上的指针，闸板阀的上端盖上对称位于指针两侧的S指示块和O指示块。传动单元包括旋转轴，指针连接在旋转轴的伸出端上，旋转轴下端连接旋转套筒，旋转套筒上部的外壁周向设置凸缘，旋转套筒沿轴向开设贯通的螺旋槽；旋转套筒内与旋转轴同轴地插设拉杆，拉杆的底端通过定位块连接勾筒；旋转套筒的凸缘下方设置定位套筒，定位套筒上部的外壁周向设置另一凸缘，另一凸缘与闸板阀的上端盖连接，定位套筒的一侧沿轴向开设贯通的方形槽；拉杆靠近上端径向嵌入传动销钉，传动销钉的伸出端分别插设在旋转套筒的螺旋槽和定位套筒的方形槽内。
Description
技术领域
本发明涉及一种海洋工程领域中的可视化位置指示装置，特别是关于一种用于深水闸板阀液压执行机构的可视化位置指示器。
背景技术
对于可以用水下机器人(ROV)操作的闸板阀，多数闸板阀的液压执行机构需要配置相应的可视化位置指示器，以便于工作人员根据指示器指示的位置进行后续的操作。目前，国内针对可视化位置指示器的研究基本处在起步阶段，工程上应用的产品主要依赖于进口。而国外，可视化位置指示器在实际工程中已经发展的很成熟。按可视化位置指示器的信号形式可分为电信号和物理信号，所谓电信号是指将水下机器人的传动位置转换为电信号，所谓物理信号是指将闸板阀位置转换为可观察的物理位置信号。可视化位置指示器是深水下闸板阀液压执行机构的重要组成部分，由于深水闸板阀长期工作在海水环境，在深水环境中操作人员无法进行现场操作，因此有时需要水下机器人辅助液压执行机构控制水下闸板阀的开启和关闭。对于水深1500m的海底环境，操作人员在液压执行机构运动时，快速准确的通过可视化位置指示器做出后续相应的操作至关重要。因此，在恶劣的深水环境中，对深水闸板阀液压执行机构中的可视化位置指示器提出了轻巧化、快捷化、安全化、实用化以及精确化的客观要求。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种用于深水闸板阀液压执行机构的可视化位置指示器，以实现在深水恶劣环境下当液压执行机构驱动闸板阀动作时，快捷、精确及实时的指示闸板阀液压执行机构的位置。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种用于深水闸板阀液压执行机构的可视化位置指示器，其特征在于，它包括：设置在闸板阀的勾筒和所述闸板阀的上端盖之间的传动单元，连接在所述传动单元上的指针，设置在所述闸板阀的上端盖上表面且对称位于所述指针两侧的S指示块和O指示块；其中，所述传动单元包括一下端间隙配合在所述闸板阀的上端盖内，上端伸出所述闸板阀的上端盖的旋转轴，所述指针水平连接在所述旋转轴的伸出端上；所述旋转轴下端紧固连接一旋转套筒，所述旋转套筒上部的外壁周向设置一定位凸缘，所述旋转套筒沿轴向开设一贯通的螺旋槽；所述旋转轴下方的所述旋转套筒内同轴地插设一拉杆，所述拉杆的底端通过一定位块紧固连接所述闸板阀的勾筒；所述旋转套筒的凸缘下方设置一定位套筒，所述定位套筒上部的外壁周向设置另一凸缘，所述另一凸缘与所述闸板阀的上端盖紧固连接，所述定位套筒的一侧沿轴向开设一贯通的方形槽；所述拉杆靠近上端径向紧固嵌入一传动销钉，所述传动销钉的伸出端分别插设在所述旋转套筒的螺旋槽和定位套筒的方形槽内。
所述旋转轴为阶梯状，所述旋转轴的最大轴径段且靠近轴肩处径向开设一通孔，所述旋转轴的中间轴径段且与所述上端盖配合处周向由内向外设置一密封件和一耐磨件，所述旋转轴的最小轴径段且靠近轴端处还开设另一通孔；所述旋转套筒通过插设在所述通孔中的连接销钉与所述旋转轴紧固连接，所述指针通过插设在所述另一通孔中的开口销与所述旋转轴紧固连接。
所述旋转套筒的螺旋槽的螺距为2倍工作行程，其中所述指针旋转180°为一个工作行程。
所述旋转轴和拉杆之间留有用以减小阻尼的空隙，所述拉杆上沿轴向开设有连通所述空隙和液压执行机构的U型槽。
所述定位套筒外还设置一防止所述传动销钉脱落的外套筒。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明通过指针和指示块实时显示闸板阀的状态，便于技术人员及时实施后续操作。2、本发明通过拉杆、定位套筒、销钉以及旋转套筒将闸板的直行程转换为可视化位置指示器的角行程，机构紧凑、便于操作。3、本发明通过与闸板阀活塞杆连接的勾筒驱动，无需液压和电驱动，结构简单，经济性好。4、本发明的各构件结构简单，易于加工。5、本发明采用阶梯状旋转轴，实现了扭矩从大直径到小直径的合理传递。6、本发明的定位套筒上开有方形槽，从而保证传动销钉只能在垂向运动而不能旋转。7、本发明拉杆上设置的U型槽使拉杆上端原本的密闭空隙与液压执行机构的腔体连通，防止因液体流动不畅而产生较大阻尼，保证了本发明的功能。
附图说明
图1是本发明与闸板阀部分构件位置关系的轴测示意图
图2是本发明的整体结构剖视示意图
图3是本发明的旋转套筒结构示意图
图4是本发明的定位套筒结构示意图
图5是本发明的拉杆结构示意图
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的进行详细的描述。
如图1所示，本发明包括传动单元1、指针2、S指示块3和O指示块4。其中，传动单元1的底端紧固连接在闸板阀的勾筒5上表面，顶端穿过闸板阀的上端盖6后伸出。指针2水平连接在传动单元1的伸出端。S指示块3和O指示块4通过螺栓紧固连接在上端盖6的上表面且对称位于指针2的两侧。
如图2所示，传动单元1包括一阶梯状旋转轴10、一旋转套筒11、一拉杆12、一定位块13、一定位套筒14、一传动销钉15、一外套筒16和一连接销钉17。其中，旋转轴10最大轴径段且靠近轴肩处径向开设一通孔，旋转轴10中间轴径段且与上端盖6配合处周向由内向外设置一密封件8和一耐磨件9，旋转轴10最小轴径段且靠近轴端处还开设另一用于插设开口销7的通孔，指针2通过开口销7与旋转轴10紧固连接。旋转套筒11经旋转轴10的通孔内插设的连接销钉17与旋转轴10最大轴径段转动连接，旋转套筒11的外壁周向且靠近连接销钉17处设置一凸缘，旋转套筒11的外壁上沿轴向开设一贯通的螺旋槽18(如图3所示)。拉杆12同轴地插设在旋转轴10下方的旋转套筒11内，旋转套筒11能相对拉杆12转动，且拉杆12的上端面与旋转轴10的下端面之间留有用以减小阻尼的空隙，拉杆12底端通过定位块13紧固连接闸板阀的勾筒5。定位套筒14套设在旋转套筒11外壁的凸缘下方，定位套筒14外壁靠近上端面亦设置另一凸缘，另一凸缘上表面通过螺钉与上端盖6的下表面紧固连接，定位套筒14的一侧还沿轴向开设一贯通的方形槽19(如图4所示)。传动销钉15径向紧固嵌入拉杆12的上端，传动销钉15的伸出端分别插设在旋转套筒11的螺旋槽18和定位套筒14的方形槽19内。定位套筒14的凸缘下方还套设有一防止传动销钉15脱落的外套筒16。
在一个优选的实施例中，旋转套筒11上的螺旋槽18的螺距为2倍工作行程，其中指针2旋转180°为一个工作行程。
在一个优选的实施例中，如图5所示，拉杆12上沿轴向开设有U型槽20，该U型槽20使拉杆12上端原本密闭的空隙与液压执行机构的腔体（图中未示出）连通，当拉杆12在旋转套筒11中上下运动时，防止了因液体流动不畅而产生较大阻尼。
下面具体说明本发明的使用流程：
当处于关闭状态的闸板阀被开启时，拉杆12在勾筒5作用下随闸板向下运动相同的距离，从而带动嵌在拉杆12里的传动销钉15在开有方形槽19的定位套筒14中下移，进而使开有螺旋槽18的旋转套筒11被迫转动，最终在连接销钉17的作用下，带动旋转轴10和指针2逆时针转动180度。指针2从S指示块3逆时针旋转至O指示块4，表示闸板从关闭状态运动至开启状态。
当处于开启状态的闸板阀被关闭时，拉杆12在勾筒5作用下随闸板向上运动相同的距离，从而带动嵌在拉杆12里的传动销钉15在开有方形槽19的定位套筒14中上移，进而致使开有螺旋槽18的旋转套筒11被迫转动，最终在连接销钉17的作用下，带动上方的指针2顺时针转动180度。指针从O指示块4逆时针旋转至S指示块3，表示闸板从开启状态运动至关闭状态。
由此可见，由于本发明与闸板阀通过特殊结构配合，进而将闸板阀的直线运动转换为可视化位置指示器的旋转运动，通过观察指针2与S指示块3及O指示块4的位置判断闸板的位移，从而完成实时指示功能。
上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式和制作工艺等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。
Claims (7)
1.一种用于深水闸板阀液压执行机构的可视化位置指示器，其特征在于，它包括：设置在闸板阀的勾筒和所述闸板阀的上端盖之间的传动单元，连接在所述传动单元上的指针，设置在所述闸板阀的上端盖上表面且对称位于所述指针两侧的S指示块和O指示块；
其中，所述传动单元包括一下端间隙配合在所述闸板阀的上端盖内，上端伸出所述闸板阀的上端盖的旋转轴，所述指针水平连接在所述旋转轴的伸出端上；所述旋转轴下端紧固连接一旋转套筒，所述旋转套筒上部的外壁周向设置一定位凸缘，所述旋转套筒沿轴向开设一贯通的螺旋槽；所述旋转轴下方的所述旋转套筒内同轴地插设一拉杆，所述拉杆的底端通过一定位块紧固连接所述闸板阀的勾筒；所述旋转套筒的凸缘下方设置一定位套筒，所述定位套筒上部的外壁周向设置另一凸缘，所述另一凸缘与所述闸板阀的上端盖紧固连接，所述定位套筒的一侧沿轴向开设一贯通的方形槽；所述拉杆靠近上端径向紧固嵌入一传动销钉，所述传动销钉的伸出端分别插设在所述旋转套筒的螺旋槽和定位套筒的方形槽内。
2.如权利要求1所述的一种用于深水闸板阀液压执行机构的可视化位置指示器，其特征在于，所述旋转轴为阶梯状，所述旋转轴的最大轴径段且靠近轴肩处径向开设一通孔，所述旋转轴的中间轴径段且与所述上端盖配合处周向由内向外设置一密封件和一耐磨件，所述旋转轴的最小轴径段且靠近轴端处还开设另一通孔；所述旋转套筒通过插设在所述通孔中的连接销钉与所述旋转轴紧固连接，所述指针通过插设在所述另一通孔中的开口销与所述旋转轴紧固连接。
3.如权利要求1所述的一种用于深水闸板阀液压执行机构的可视化位置指示器，其特征在于，所述旋转套筒的螺旋槽的螺距为2倍工作行程，其中所述指针旋转180°为一个工作行程。
4.如权利要求2所述的一种用于深水闸板阀液压执行机构的可视化位置指示器，其特征在于，所述旋转套筒的螺旋槽的螺距为2倍工作行程，其中所述指针旋转180°为一个工作行程。
5.如权利要求1或2或3或4所述的一种用于深水闸板阀液压执行机构的可视化位置指示器，其特征在于，所述旋转轴和拉杆之间留有用以减小阻尼的空隙，所述拉杆上沿轴向开设有连通所述空隙和液压执行机构的U型槽。
6.如权利要求1或2或3或4所述的一种用于深水闸板阀液压执行机构的可视化位置指示器，其特征在于，所述定位套筒外还设置一防止所述传动销钉脱落的外套筒。
7.如权利要求5所述的一种用于深水闸板阀液压执行机构的可视化位置指示器，其特征在于，所述定位套筒外还设置一防止所述传动销钉脱落的外套筒。
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