CN104879534A - 一种深海电动式多通阀 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种深海电动式多通阀，包括同轴线设置的防水罩和阀盘以及6个驱动器壳体和6个弹簧腔，阀盘与防水罩的开口端密封固定，阀盘内侧开有6个轴向的阶梯状盲孔，阶梯状盲孔内置有阀芯，阀芯上套有阀座、阀套和挡板，阀芯与阀座形成锥面密封，6个阶梯状盲孔分别与6个弹簧腔螺纹连接，6个弹簧腔分别与6个驱动器壳体螺纹连接，驱动器壳体内设有电机、联轴器及传动螺杆。本发明的深海电动式多通阀采用电机驱动方式来开启和关闭采样阀，触发结构简单，动作可靠性高；且该多通阀阀芯处同时采用锥面密封和O型圈设计，在高压环境下仍具有良好的密封作用。此外，本发明的深海电动式多通阀具有多达6个采样通道，采样效率高。

Description

一种深海电动式多通阀
技术领域
本发明涉及一种多通阀，尤其涉及一种深海电动式多通阀。
背景技术
深海是当今世界各国科学家热门研究重点之一，深海蕴藏大量的矿物资源及极端环境下的生物群落特征，使其具有重要的科学研究价值。深海采样技术是研究热液的必备手段，采样阀的性能直接影响深海采样技术的发展。目前深海采样时最常见的多通阀为三通阀，且大部分多通阀并不能完全密封，在几十兆以上的高压流体环境下，会产生泄漏的情况，而对于深海环境及携带实验设备要求来看，通道多且密封性好的多通道阀是十分必要的。
发明内容
本发明的目的是提供一种通道多、密封性好且操作简单的深海电动式多通阀。
本发明的深海电动式多通阀，包括6个驱动器壳体、6个弹簧腔以及同轴线设置的防水罩和阀盘，阀盘与防水罩的开口端密封固定，阀盘外侧中心处开有轴向盲孔，阀盘内侧均匀的开有6个轴向的阶梯状盲孔，阶梯状盲孔由同轴设置并依次连通的外端孔、密封孔及导流孔构成，6个导流孔分别通过阀盘的6个径向分流孔与轴向盲孔连通，6个密封孔分别与阀盘的6个出流孔连通，每个阶梯状盲孔内设有轴向放置的阀芯，阀芯上依次套有阀座、阀套和挡板，阀芯的一端呈锥面，位于导流孔内，阀芯的另一端具有外螺纹，阀座和阀套置于密封孔内并均与密封孔通过O型圈密封，阀座与阀芯6的锥面端形成锥面密封，阀套8内圆周与阀芯6通过O型圈密封，阀套8外圆周开有环形凹槽，环形凹槽与相应的出流孔连通，环形凹槽上设有径向通孔，挡板位于外端孔内，6个弹簧腔分别与6个外端孔通过螺纹连接,弹簧腔的一端与相应的挡板相抵，弹簧腔的腔体内设有由内向外同轴线装置的阀芯拉杆、弹簧座和弹簧，阀芯拉杆的一端与阀芯的螺纹端螺纹连接，阀芯拉杆的另一端上拧有螺母，螺母紧压弹簧座使弹簧呈压缩状态，每个弹簧腔的另一端分别与一个驱动器壳体螺纹连接，驱动器壳体内轴向置有电机、联轴器及传动螺杆，电机与驱动器壳体固定，电机的输出轴与联轴器的一端固定，联轴器的另一端为圆筒，圆筒内壁上具有两个对称的轴向凹槽，传动螺杆的一端具有两个凸起，分别嵌于两轴向凹槽内，传动螺杆的另一端穿过驱动器壳体的中心螺纹孔形成螺纹配合，传动螺杆该端的端部嵌有滚珠，滚珠与阀芯拉杆端部相接触。
上述技术方案中，所述的阀芯由钛合金制成，所述的阀座由工程塑料制成。
本发明的深海电动式多通阀采用电机驱动方式来开启和关闭采样阀，触发结构简单，动作可靠性高；且该多通阀阀芯处同时采用锥面密封和O型圈设计，在高压环境下仍具有良好的密封作用。此外，本发明的深海电动式多通阀具有多达6个采样通道，采样效率高。
附图说明
图1是深海电动式多通阀的结构示意图；
图2是阀盘的结构示意图，其中（a）为截面示意图，（b）为（a）中A-A剖面的示意图；
图3是驱动器壳体及其内部结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明做进一步说明。
参照图1-3，本发明的深海电动式多通阀，包括6个驱动器壳体13、6个弹簧腔5以及同轴线设置的防水罩1和阀盘2，阀盘2与防水罩1的开口端密封固定，阀盘2外侧中心处开有轴向盲孔3，阀盘2内侧均匀的开有6个轴向的阶梯状盲孔4，阶梯状盲孔4由同轴设置并依次连通的外端孔4-1、密封孔4-2及导流孔4-3构成，6个导流孔4-3分别通过阀盘2的6个径向分流孔2-1与轴向盲孔3连通，6个密封孔4-2分别与阀盘2的6个出流孔2-2连通，每个阶梯状盲孔4内设有轴向放置的阀芯6，阀芯6上依次套有阀座7、阀套8和挡板9，阀芯6的一端呈锥面，位于导流孔4-3内，阀芯6的另一端具有外螺纹，阀座7和阀套8置于密封孔4-2内并均与密封孔4-2通过O型圈密封，阀芯由钛合金制成，阀座由工程塑料制成，阀座7与阀芯6的锥面端形成锥面密封，阀套8内圆周与阀芯6通过O型圈密封，阀套8外圆周开有环形凹槽8-1，环形凹槽8-1与相应的出流孔2-2连通，环形凹槽8-1上设有径向通孔8-2，挡板9位于外端孔4-1内，6个弹簧腔5分别与6个外端孔4-1通过螺纹连接,弹簧腔5的一端与相应的挡板9相抵，弹簧腔5的腔体内设有由内向外同轴线装置的阀芯拉杆10、弹簧座11和弹簧12，阀芯拉杆10的一端与阀芯6的螺纹端螺纹连接，阀芯拉杆10的另一端上拧有螺母，螺母紧压弹簧座11使弹簧12呈压缩状态，每个弹簧腔5的另一端分别与一个驱动器壳体13螺纹连接，驱动器壳体13内轴向置有电机16、联轴器15及传动螺杆14，电机16与驱动器壳体13固定，电机16的输出轴与联轴器15的一端固定，联轴器15的另一端为圆筒，圆筒内壁上具有两个对称的轴向凹槽，传动螺杆14的一端具有两个凸起，分别嵌于两轴向凹槽内，传动螺杆14的另一端穿过驱动器壳体13的中心螺纹孔形成螺纹配合，传动螺杆14该端的端部嵌有滚珠，滚珠与阀芯拉杆10端部相接触。
从上述结构可知，轴向盲孔3、径向分流孔2-1及导流孔4-3可形成第一流体通道，径向通孔8-2、环形凹槽8-1及出流孔2-2可形成第二流体通道。
初始状态时，弹簧12处于压缩状态，弹簧12的回复力通过挤压弹簧座11和螺母将力传递给阀芯拉杆10，阀芯拉杆10拉动阀芯6，使阀芯6的锥面端与阀座7之间相互挤压，形成锥面密封，第一流体通道与第二流体通道无法连通。
深海电动式多通阀工作开启时，电机16转动通过联轴器15带动传动螺杆14向阀芯拉杆10推出，阀芯拉杆10推动阀芯6，使得阀芯6的锥面端与阀座7脱离，从而使得第一流体通道与第二流体通道连通。
当深海电动式多通阀工作关闭时，电机16反向转动通过联轴器15带动传动螺杆14收回，在弹簧12的回复力作用下，阀芯6的锥面端再次与阀座7之间相互挤压，形成锥面密封，将第一流体通道与第二流体通道间的连通隔断，实现多通阀的关闭。

Claims (3)

1. 一种深海电动式多通阀，其特征在于，包括6个驱动器壳体（13）、6个弹簧腔（5）以及同轴线设置的防水罩（1）和阀盘（2），阀盘（2）与防水罩（1）的开口端密封固定，阀盘（2）外侧中心处开有轴向盲孔（3），阀盘（2）内侧均匀的开有6个轴向的阶梯状盲孔（4），阶梯状盲孔（4）由同轴设置并依次连通的外端孔（4-1）、密封孔（4-2）及导流孔（4-3）构成，6个导流孔（4-3）分别通过阀盘（2）的6个径向分流孔（2-1）与轴向盲孔（3）连通，6个密封孔（4-2）分别与阀盘（2）的6个出流孔（2-2）连通，每个阶梯状盲孔（4）内设有轴向放置的阀芯（6），阀芯（6）上依次套有阀座（7）、阀套（8）和挡板（9），阀芯（6）的一端呈锥面，位于导流孔（4-3）内，阀芯（6）的另一端具有外螺纹，阀座（7）和阀套（8）置于密封孔（4-2）内并均与密封孔（4-2）通过O型圈密封，阀座（7）与阀芯（6）的锥面端形成锥面密封，阀套（8）内圆周与阀芯（6）通过O型圈密封，阀套（8）外圆周开有环形凹槽（8-1），环形凹槽（8-1）与相应的出流孔（2-2）连通，环形凹槽（8-1）上设有径向通孔（8-2），挡板（9）位于外端孔（4-1）内，6个弹簧腔（5）分别与6个外端孔（4-1）通过螺纹连接,弹簧腔（5）的一端与相应的挡板（9）相抵，弹簧腔（5）的腔体内设有由内向外同轴线装置的阀芯拉杆（10）、弹簧座（11）和弹簧（12），阀芯拉杆（10）的一端与阀芯（6）的螺纹端螺纹连接，阀芯拉杆（10）的另一端上拧有螺母，螺母紧压弹簧座（11）使弹簧（12）呈压缩状态，每个弹簧腔（5）的另一端分别与一个驱动器壳体（13）螺纹连接，驱动器壳体（13）内轴向置有电机（16）、联轴器（15）及传动螺杆（14），电机（16）与驱动器壳体（13）固定，电机（16）的输出轴与联轴器（15）的一端固定，联轴器（15）的另一端为圆筒状，圆筒内壁上具有两个对称的轴向凹槽，传动螺杆（14）的一端具有两个凸起，分别嵌于两轴向凹槽内，传动螺杆（14）的另一端穿过驱动器壳体（13）的中心螺纹孔形成螺纹配合，传动螺杆（14）该端的端部嵌有滚珠，滚珠与阀芯拉杆（10）端部相接触。
2. 根据权利要求1所述的深海电动式多通阀，其特征在于，所述的阀芯（6）由钛合金制成。
3. 根据权利要求1所述的深海电动式多通阀，其特征在于，所述的阀座（7）由工程塑料制成。
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