CN103982685B - 耐海水腐蚀压力平衡阀 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供耐海水腐蚀压力平衡阀，包括阀座、阀芯、油囊、弹簧、卡套式三通接头、锥螺纹管接头。滑阀式阀芯通过O型圈与阀座组成径向密封。阀座坐落在阀体的内部，阀座一端作为入水口，另一端与O型圈组成密封。阀的入口通过锥螺纹管接头联接到阀体。通过滑阀的入口压力大于平衡口压力来实现压力平衡阀的开启。压力平衡阀阀芯采用滑阀式直动式结构，阀的响应速度快、压力超调量小。本发明结构新颖且紧凑、能保证系统的充排水可控，并且阀芯振动较小，入口和出口压力稳定，弹簧浸泡在油囊的油中，实现弹簧防海水腐蚀。具有成本低、安装容易等优点。

Description

耐海水腐蚀压力平衡阀

技术领域

本发明涉及的是一种阀，具体地说是水下作业的平衡阀。

背景技术

随着人类对海洋开发和利用的深入，水液压系统的发展越来越好，对水下机械手的结构和功能都提出了更高的要求。海水液压浮力调节系统已成功应用于水下航行器中，其工作原理如图1所示。根据图1可以得到，浮力调节系统中海水泵的运转，通过换向阀控制水介质的流向，实现浮力调节系统中耐压水舱的充、排水，以改变水舱中海水重量，实现水下航器的水中浮力。

压力平衡阀作为浮力调节系统的关键元件，保证海水泵未启动时，海水不会直接经过海水泵到达水舱，使系统处于失控状态；保证泵的出口压力总是高于进口压力，从而使泵不会出现反转，也不会出现由于海深压力直接将海水倒灌至水舱的现象。

目前，国内外已有压力平衡阀，如专利号为201220198319.6，名称为“海水压力平衡阀”和专利号为200810022671.2，名称为“超高压海水压力平衡阀”。第一种压力平衡阀采用锥面密封，弹簧长时间工作在海水介质中被海水腐蚀，容易出现泄漏。第二种采用刚性密封经过长时间工作后阀芯损坏严重，弹簧暴露在海水中，被海水腐蚀后阀的开启压力精度下降。

发明内容

本发明的目的在于提供采用滑阀式O型圈软密封的耐海水腐蚀压力平衡阀。

本发明的目的是这样实现的：

本发明耐海水腐蚀压力平衡阀，其特征是：包括阀体、阀座、后阀座、阀芯、第一-第二密封套筒、平衡口阀体、第一-第二油囊、第一-第二卡套式三通接头，阀体里设置阀腔，阀腔的两端分别安装第一卡套式接头和第一油囊，阀腔里设置阀芯，阀芯一端连接阀座，阀芯另一端连接第一油囊的凸出端，阀芯前端与阀体之间安装第一密封套筒，阀芯后端与阀体之间安装第二密封套筒，第一油囊的凹陷端连接第一弹簧固定杆，后阀座的第一端与阀体相连并与阀体一起将第一油囊夹紧，平衡口阀体与后阀座的第二端相连并与后阀座一起将第二油囊夹紧，第二油囊的凸出端连接第二弹簧固定杆，第二弹簧固定杆上安装调节螺母和锁紧螺母，在第一弹簧固定杆和第二弹簧固定杆上安装弹簧，调整锁紧螺母和调节螺母进而调节弹簧的压力从而调节阀芯的位置，第一油囊与后阀座、第二油囊形成第一腔，第二油囊与平衡口阀体形成第二腔，第一卡套式三通接头的一端连接第一卡套式接头，第一卡套式三通接头的另一端连接第三卡套式接头，第二卡套式三通接头的一端连接第二卡套式接头，第二卡套式三通接头的另一端连接第四卡套式接头，阀芯前端与第一密封套筒之间存在间隙，阀体上设置第一-第三孔，第三卡套式接头连通第一孔，第四卡套式接头连通第二孔，第一卡套式接头连通第三孔，阀座贴靠在第三孔处，阀体上设置第五卡套式接头，第二卡套式接头连通第二腔。

本发明还可以包括：

1、第一密封套筒与阀座通过第一O型圈密封，第二密封套筒与第一密封套筒通过第二O型密封圈密封。

本发明的优势在于：

1、阀芯采用滑阀与O型圈及阀座组合软密封，保证密封性能良好，压力超调量小，减小阀口的通流压力损失。

2、该阀具有减振功能，阀口开启时会随着流量波动，由于封闭式油囊会产生缓冲作用，从而会减小这种压力的波动。

3、高精度，由于软密封相对硬密封具有更高的开启压力精度，而且随着阀的使用，阀的开启压力变化小。

4、弹簧防腐蚀，由于弹簧一直密封到油囊中的液压油中，避免了受到海水腐蚀，从而弹簧弹力可以一直保持在一定的弹力，阀的开启压力也可以保持在较高的精度。

5、安装容易，由于阀的安装完全可以由一个人单独完成，阀中有任何零件出现问题均可以随时更换。

附图说明

图1为本发明的原理图；

图2为本发明的主视图；

图3为本发明的俯视图；

图4为本发明的侧视图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：

结合图1～4，本发明的耐海水腐蚀压力平衡阀包括阀体3，及在阀体3内依次布置的阀座4、O型圈6、密封套筒7、O型圈8、密封套筒9、O型圈25、后阀座10、固定螺母22。

阀座的一端作为入水口，该阀座为组合式阀座，包括阀座4和O型圈6。其中阀座的一端加工有锥螺纹，以及入水口垂直的地方也加工有锥螺纹，内部加工有阶梯孔，一端为入水口P。阀座4坐落到阀体3中，O型圈6紧靠在阀座4，密封套筒7紧紧贴在O型圈6上并与O型圈8紧紧贴合。密封套筒9紧紧靠在O型圈8与后阀座10，固定螺母22紧紧将密封套筒7、O型圈8、密封套筒9固定。

阀的弹簧21挤压弹簧固定杆20，从而对阀芯5提供压力，阀体3与后阀座10把油囊11压紧，弹簧固定杆19与弹簧固定杆20把弹簧21紧紧固定在调压螺母18上，紧锁螺母17紧紧贴合在调压螺母18上。

油囊11与油囊13中的液压油的压力和外界海水的压力是一样的，卡套式三通接头16把海水压力引导了油囊上。

阀的使用状态时，耐海水腐蚀压力平衡阀的入口P与海水泵的入口连接，出口N与水舱连接，平衡口M与海水泵的入口并接。工作状态分如下两种情况：

(1)当浮力调节系统向耐压水舱充水状态时，如图1所示，M口为深海压力，N口为水舱压力。海水泵未启动时，P口压力与M口压力均为深海压力，而阀由于有弹簧的压缩力、格莱圈的摩擦力，将压力平衡阀的入口进行密封。当海水泵启动后，入口P的海水压力上升，当压力超过平衡口压力M的压力与弹簧压力，以及格莱圈的摩擦力之和时，阀芯5与O型圈8产生间隙，如图1，所示，海水通过间隙流向耐压水舱。

(2)当浮力调节系统向耐压水舱排水状态时，如图1所示，M口为水舱压力，N口为深海压力。海水泵未启动时，N口海水压力将阀芯5压紧在阀座4上，将N口处海水密封住。而当海水泵启动后，入口P的海水压力上升，当压力超过平衡口压力M的压力与弹簧压力，以及格莱圈的摩擦力之和时，阀芯5与O型圈8产生间隙，如图2所示，海水通过间隙流向外部海水。

本发明的目的在于提供一种滑阀式软密封阀芯，通过滑阀与O型圈进行阀口密封，弹簧密封到油囊中，这样可以避免接触到海水，可以很好的防海水腐蚀。本发明采用滑阀式O型圈软密封，弹簧密封到油囊中。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明包括采用压力平衡阀阀芯部分通过滑阀式阀芯与O型圈以及阀座进行软密封，通过实验验证密封性能十分可靠，开启压力超调量小。平衡口也是通过滑阀与O型圈以及阀座进行软密封。后阀座与油囊采用胶粘贴联接，经过试验验证粘贴效果牢靠。弹簧密封在油囊中，可以防止海水腐蚀，两个油囊以及组成了封闭式液压缓冲装置可以使阀的开启压力超调量减小，受到系统的压力波动减小。

本发明专利还包括这样一些结构特征：

1、阀芯采用滑阀和O型圈使用软密封可以常期使用而且压力精度高。

2、阀体与卡套式接头通过锥螺纹加生料带进行密封，密封性能可靠，可以耐很高压力。

3、弹簧浸泡在油囊中的液压油中，可以防止海水腐蚀，弹簧提供的压力准确，从而使阀的开启压力准确。

4、油囊组成的油封闭系统可以组成缓冲结构，使得阀的开启压力波动小，受到外界干扰后的压力波动小。

5、该阀采用调压螺母和紧锁螺母对阀的开启压力进行微调，这样可以实现对阀的开启压力进行精确控制。

作为本发明的改进，所述阀芯与阀座采用滑阀与O型圈径向软密封，密封系能可靠，开启压力超调量小。

本发明一种耐海水腐蚀压力平衡阀，括阀体3、安装在阀体中的阀座4和在阀体另一端的固定螺母22、以及阀芯部分。其中阀芯配合部分包括阀芯5前端和阀座4以及阀座旁的O型圈6进行密封，阀芯5后端通过与O型圈8以及密封套筒进行密封。阀芯5与油囊11通过胶粘贴，油囊11的另一面通过胶与弹簧固定杆19胶粘贴，弹簧固定杆与弹簧21联接。后阀座10与阀体3通过螺纹进行连接，两者夹紧油囊11来实现密封。后阀座10与平衡口阀体12通过螺纹进行连接，两者夹紧油囊13来实现密封。调压螺母18与弹簧21通过螺纹连接，紧锁螺母17与调压螺母18紧紧贴合来控制阀芯5的开启压力。卡套式接头2与阀体3通过锥螺纹涂上生料带进行密封，卡套式三通球阀1的一端与压力平衡阀的入口卡套式接头2，通过硬管进行连接，卡套式三通球阀1的另一端与卡套式接头26连接。卡套式三通球阀16的一端与卡套式接头15通过硬管进行导通，其另一端与卡套式接头24通过硬管连接。卡套式接头15与平衡口阀体12通过锥螺纹连接，卡套式接头24与阀体3通过锥螺纹进行连接。

阀芯5采用滑阀和O型圈6使用软密封可以常期使用而且压力精度高。

阀体3与卡套式接头2、16、24、26，27通过锥螺纹加生料带进行密封，密封性能可靠，可以耐很高压力。

弹簧21浸泡在油囊11中的液压油中，可以防止海水腐蚀，弹簧提供的压力准确，从而使阀的开启压力准确。

油囊11与油囊13组成的油封闭系统可以组成缓冲结构。

该阀采用调压螺母和紧锁螺母对阀的开启压力进行微调。

Claims (2)

1.耐海水腐蚀压力平衡阀，其特征是：包括阀体、阀座、后阀座、阀芯、第一密封套筒、第二密封套筒、平衡口阀体、第一油囊、第二油囊、第一卡套式三通接头、第二卡套式三通接头，阀体里设置阀腔，阀腔的两端分别安装第一卡套式接头和第一油囊，阀腔里设置阀芯，阀芯一端连接阀座，阀芯另一端连接第一油囊的凸出端，阀芯前端与阀体之间安装第一密封套筒，阀芯后端与阀体之间安装第二密封套筒，第一油囊的凹陷端连接第一弹簧固定杆，后阀座的第一端与阀体相连并与阀体一起将第一油囊夹紧，平衡口阀体与后阀座的第二端相连并与后阀座一起将第二油囊夹紧，第二油囊的凸出端连接第二弹簧固定杆，第二弹簧固定杆上安装调节螺母和锁紧螺母，在第一弹簧固定杆和第二弹簧固定杆上安装弹簧，调整锁紧螺母和调节螺母进而调节弹簧的压力从而调节阀芯的位置，第一油囊与后阀座、第二油囊形成第一腔，第二油囊与平衡口阀体形成第二腔，第一卡套式三通接头的一端连接第一卡套式接头，第一卡套式三通接头的另一端连接第三卡套式接头，第二卡套式三通接头的一端连接第二卡套式接头，第二卡套式三通接头的另一端连接第四卡套式接头，阀芯前端与第一密封套筒之间存在间隙，阀体上设置第一孔、第二孔和第三孔，第三卡套式接头连通第一孔，第四卡套式接头连通第二孔，第一卡套式接头连通第三孔，阀座贴靠在第三孔处，阀体上设置第五卡套式接头，第二卡套式接头连通第二腔。

2.根据权利要求1所述的耐海水腐蚀压力平衡阀，其特征是：第一密封套筒与阀座通过第一O型圈密封，第二密封套筒与第一密封套筒通过第二O型密封圈密封。