CN107830180A - 载人潜水器压载水舱用通气阀 - Google Patents

Abstract

载人潜水器压载水舱用通气阀，包括带开口轴向孔的阀体，阀芯伸入轴向孔并与轴向孔滑动连接，轴向孔内阀芯段的外周设有预紧弹簧，预紧弹簧两端分别与上、下安装座连接；下安装座设在所述开口的相对端，下安装座朝向所述开口的一端与颈圈拼接，阀芯与下安装座固接；轴向孔为台阶孔，上安装座与其台阶面抵接，且二者之间密封将轴向孔围成密封气压腔；预紧弹簧的预紧力将阀体上与所述开口同侧的端部顶紧在凹孔开口部，且二者的接合处设有密封圈，孔板上设有与凹孔连通的轴向通孔；阀芯背离下安装座的一端伸出孔板后连接有气路接头，阀芯为中空结构，且阀芯上设有与所述密封气压腔连通的径向通孔。本发明采用空气系统来实现压载水舱通气，工作可靠。

Description

载人潜水器压载水舱用通气阀

技术领域

本发明涉及水下作业装置配件技术领域，具体涉及用于载人潜水器压载水舱上的通气阀。

背景技术

载人潜水器是当前海洋探索研究最主要的工具之一，在潜水器水下作业过程中，通过调节压载水舱的水位，为潜水器提供浮力变化量，从而为潜水器提供适当的干舷高度。潜水器压载水舱的水位调节一般是通过向压载水舱供排气实现的。向压载水舱供气时，舱内压力升高，舱内水排出舱外，水舱排水；压载水舱排气时，舱内压力降低，舱外水进入舱内，水舱注水。因此，压载水舱的通气装置尤为关键，其性能优劣对潜水器的浮力调整具有重要影响。

现有应用于载人潜水器的通气装置较少，多采用液压驱动的方式控制阀门的启闭。但对于载人潜水器而言，其水下工作深度可达几千米，因耐压壳体内空间受到严格的限制，液压系统暴露在海水环境中，需承受海水的高压及腐蚀，故对液压系统尺寸、重量等各方面要求极高，导致压载水舱的供排气系统结构复杂且装配繁琐。

发明内容

本申请人针对现有技术中的上述缺点进行改进，提供一种采用空气系统来实现载人潜水器压载水舱供排气的载人潜水器压载水舱用通气阀，工作可靠安全且结构简单。

本发明的技术方案如下：

载人潜水器压载水舱用通气阀，包括阀体、阀芯，阀体上设有带开口的轴向孔，阀芯从轴向孔的开口端伸入轴向孔并可沿轴向孔的轴向移动，轴向孔内设有预紧弹簧，预紧弹簧套设在阀芯的外周，预紧弹簧的两端分别与上安装座、下安装座连接，下安装座设在轴向孔开口的相对端，下安装座朝向轴向孔开口的一端与颈圈轴向拼接，阀芯与下安装座固接；轴向孔为台阶孔，上安装座与轴向孔的台阶面抵接，且二者之间密封将轴向孔围成密封气压腔；阀体上与轴向孔开口同侧的端部带有法兰凸缘，所述端部伸入孔板的凹孔且二者之间径向密封，预紧弹簧的预紧力将阀体通过法兰凸缘顶紧在凹孔的开口部，孔板上设有与凹孔连通的轴向通孔，孔板固接在载人潜水器压载水舱上；阀芯背离下安装座的一端伸出孔板后通过气路接头与外部气体管路连接，阀芯为中空结构，所述中空结构上设有与所述密封气压腔连通的径向通孔。

其进一步技术方案为：

所述轴向孔为贯通孔，阀芯从所述贯通孔的一端伸入轴向孔，所述贯通孔的另一端通过端盖密封盖合，且阀体与端盖固接。

所述下安装座带有中部通孔，所述中部通孔的内壁上设有向内凸出的凸环，阀芯伸入轴向孔的一端设有内螺纹孔，紧固螺栓从下安装座背离颈圈的一端伸入所述中部通孔，并从所述中部通孔伸出后与阀芯的所述内螺纹孔螺纹连接，紧固螺栓的法兰头部通过凸环轴向限位。

所述阀芯的外周设有轴肩，颈圈轴向活动设在所述轴肩与下安装座的端部之间，且通过所述轴肩及下安装座对颈圈轴向限位，颈圈的外径大于所述轴肩的外径。

所述孔板背离阀体的一端固定安装有节流板，节流板上设有轴向贯通的节流孔。

所述孔板背离阀体的一端设有挡环，挡环、孔板之间设有垫圈，挡环、孔板、垫圈三者一同紧固连接到载人潜水器压载水舱上。

所述挡环为U型结构，所述U型结构的开口端与孔板、垫圈三者一同固接到载人潜水器压载水舱上。

所述轴向孔为两级台阶孔，上安装座与轴向孔的第一级台阶面抵接，上安装座与轴向孔的第二级台阶面之间装有密封唇，预紧弹簧、密封唇分别设在上安装座的两侧。

本发明的技术效果：

本发明通过气压开启，弹簧复位关闭，简单高效地利用了潜水器空气系统，易于实现；阀门仅需克服弹簧力即可开启，工作压力小，性能安全；阀门启闭造成的气体损失很少，工作效率高；通气速率可调整，可适应不同的工作需求。

附图说明

图1为本发明的剖视结构示意图。

图2为本发明的俯视结构示意图。

其中：1、阀体；101、轴向孔；102、法兰凸缘；2、阀芯；201、径向通孔；3、预紧弹簧；4、上安装座；5、下安装座；501、凸环；6、颈圈；7、孔板；701、凹孔；702、轴向通孔；8、气路接头；9、端盖；10、紧固螺栓；11、节流板；1101、节流孔；12、挡环；13、垫圈；14、密封唇；15、密封圈一；16、密封圈二。

具体实施方式

下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。

见图1、图2，本实施例的载人潜水器压载水舱用通气阀包括阀体1、阀芯2，阀体1上设有带开口的轴向孔101，阀芯2从轴向孔101的开口端伸入轴向孔101并可沿轴向孔101的轴向移动，即阀芯2与轴向孔101为滑动连接，轴向孔101内设有预紧弹簧3，预紧弹簧3套设在阀芯2的外周，预紧弹簧3的两端分别与上安装座4、下安装座5连接，下安装座5设在轴向孔101开口的相对端，下安装座5朝向轴向孔101开口的一端与颈圈6轴向拼接，阀芯2与下安装座5固接，具体地，下安装座5带有中部通孔，所述中部通孔的内壁上设有向内凸出的凸环501，阀芯2伸入轴向孔101的一端设有内螺纹孔，紧固螺栓10从下安装座5背离颈圈6的一端伸入所述中部通孔，并从所述中部通孔伸出后与阀芯2的内螺纹孔螺纹连接，紧固螺栓10的法兰头部通过凸环501轴向限位；轴向孔101为台阶孔，上安装座4与轴向孔101的台阶面抵接，且二者之间密封具体地，轴向孔101为两级台阶孔，上安装座4与轴向孔101的第一级台阶面抵接，上安装座4与轴向孔101的第二级台阶面之间装有密封唇14，预紧弹簧3、密封唇14分别设在上安装座4的两侧，通过密封唇14的密封作用将轴向孔101围成密封气压腔；阀体1上与轴向孔101开口同侧的端部带有法兰凸缘102，阀体1的所述端部伸入孔板7的凹孔701且二者之间通过密封圈一15径向密封，预紧弹簧3的预紧力将阀体1通过法兰凸缘102顶紧在凹孔701的开口部，从而将凹孔701密封，孔板7上设有与凹孔701连通的轴向通孔702，孔板7固接在载人潜水器压载水舱上；阀芯2背离下安装座5的一端伸出孔板7后通过气路接头8与外部气体管路连接，阀芯2为中空结构，所述中空结构上设有与密封气压腔连通的径向通孔201，所述外部气体管路供应的气体通过气路接头8进入阀芯2，并通过阀芯2的径向通孔201进入所述密封气压腔。

为方便安装，所述轴向孔101设为贯通孔，阀芯2从所述贯通孔的一端伸入轴向孔101，所述贯通孔的另一端通过端盖9密封盖合，且阀体1与端盖9固接，阀体1与端盖9之间使用密封圈二16密封。

进一步地，为了对颈圈6在轴向上双向限位，在阀芯2的外周设有轴肩，颈圈6沿阀芯2的轴向活动拼设在所述轴肩与下安装座5的端部之间，且通过所述轴肩及下安装座5对颈圈6进行轴向双向限位，同时，颈圈6的外径大于所述轴肩的外径，使得同心装配的上安装座4与颈圈6在径向尺寸上具有可重叠的部分，由此，可对下安装座4的移动进行限位。

进一步地，所述孔板7背离阀体1的一端固定安装有节流板11，节流板11上设有轴向贯通的节流孔1101，节流孔1101与轴向通孔702的设置位置对应，在装配节流板11之初，通过旋转节流板11，使得节流孔1101与轴向通孔702相互错开，通过二者错开程度的调节，可调整本发明所述通气阀的通气速率。

进一步地，所述孔板7背离阀体1的一端设有挡环12，挡环12、孔板7之间设有垫圈13，挡环12、孔板7、垫圈13三者一同通过螺栓等紧固件紧固连接到载人潜水器压载水舱上。挡环12进一步设置为U型结构，所述U型结构的开口端与孔板7、垫圈13三者一同固接到载人潜水器压载水舱上，挡环12的设置，能够有效避免气路接头8处遭受碰撞，且便于本发明所述通气阀的装拆。

孔板7的凹孔701构成载人潜水器压载水舱的通气口，不通气的状态下，通过预紧弹簧3的预紧力将阀体1的端部顶紧在所述凹孔701的开口端，并通过密封圈一15密封，从而将凹孔701密封，由此密封载人潜水器压载水舱的所述通气口。当载人潜水器压载水舱需要通气(包括供气与排气)时，所述外部气体管路打开，所述外部气体管路供应的气体通过气路接头8进入阀芯2的所述中空结构内，并通过阀芯2的径向通孔201进入所述密封气压腔，随着腔内压力升高，端盖9受到的与预紧弹簧3预紧力方向相反的推力不断增大，当端盖9受到的推力大于预紧弹簧3的预紧力和带法兰凸缘102的阀体1端部受到的推力(与预紧弹簧3预紧力同向)之和时，端盖9带动阀体1、上安装座4一起沿阀芯2的轴向朝背离凹孔701的方向移动，直至上安装座4与颈圈6接触，此时，阀体1端部与凹孔701脱离，从而解除凹孔701的密封，即所述通气口打开，同时在与阀芯2固接的下安装座5、颈圈6的限位作用下，阀体1的移动停止，此时，外部气源供应的气体通过节流孔1101、轴向通孔702、凹孔701进入载人潜水器压载水舱，或者，压载水舱内的空气通过凹孔701、轴向通孔702、节流孔1101从压载水舱排出，从而实现压载水舱的通气。当通气结束后，与气路接头8连接的所述外部气体管路卸压，端盖9不再受到与预紧弹簧3预紧力方向相反的推力作用，预紧弹簧3的预紧力经上安装座4传递至阀体1，阀体1被朝向孔板7的方向推动直至顶住孔板7，从而将凹孔701开口盖合，此时，预紧弹簧3恢复到预紧状态，密封圈一15受到挤压，于阀体1和孔板7间形成密封，所示托尼盖骑扣关闭，从而将本申请所述通气阀关闭。

以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。

Claims (8)

1.载人潜水器压载水舱用通气阀，包括阀体(1)、阀芯(2)，其特征在于：阀体(1)上设有带开口的轴向孔(101)并可沿轴向孔(101)的轴向移动，阀芯(2)从轴向孔(101)的开口端伸入轴向孔(101)，轴向孔(101)内设有预紧弹簧(3)，预紧弹簧(3)套设在阀芯(2)的外周，预紧弹簧(3)的两端分别与上安装座(4)、下安装座(5)连接，下安装座(5)设在轴向孔(101)开口的相对端，下安装座(5)朝向轴向孔(101)开口的一端与颈圈(6)轴向拼接，阀芯(2)与下安装座(5)固接；轴向孔(101)为台阶孔，上安装座(4)与轴向孔(101)的台阶面抵接，且二者之间密封将轴向孔(101)围成密封气压腔；阀体(1)上与轴向孔(101)开口同侧的端部带有法兰凸缘(102)，所述端部伸入孔板(7)的凹孔(701)且二者之间径向密封，预紧弹簧(3)的预紧力将阀体(1)通过法兰凸缘(102)顶紧在凹孔(701)的开口部，孔板(7)上设有与凹孔(701)连通的轴向通孔(702)，孔板(7)固接在载人潜水器压载水舱上；阀芯(2)背离下安装座(5)的一端伸出孔板(7)后通过气路接头(8)与外部气体管路连接，阀芯(2)为中空结构，所述中空结构上设有与所述密封气压腔连通的径向通孔(201)。

2.按权利要求1所述的载人潜水器压载水舱用通气阀，其特征在于：所述轴向孔(101)为贯通孔，阀芯(2)从所述贯通孔的一端伸入轴向孔(101)，所述贯通孔的另一端通过端盖(9)密封盖合，且阀体(1)与端盖(9)固接。

3.按权利要求1所述的载人潜水器压载水舱用通气阀，其特征在于：所述下安装座(5)带有中部通孔，所述中部通孔的内壁上设有向内凸出的凸环(501)，阀芯(2)伸入轴向孔(101)的一端设有内螺纹孔，紧固螺栓(10)从下安装座(5)背离颈圈(6)的一端伸入所述中部通孔，并从所述中部通孔伸出后与阀芯(2)的所述内螺纹孔螺纹连接，紧固螺栓(10)的法兰头部通过凸环(501)轴向限位。

4.按权利要求1所述的载人潜水器压载水舱用通气阀，其特征在于：所述阀芯(2)的外周设有轴肩，颈圈(6)轴向活动设在所述轴肩与下安装座(5)的端部之间，且通过所述轴肩及下安装座(5)对颈圈(6)轴向限位，，颈圈(6)的外径大于所述轴肩的外径。

5.按权利要求1所述的载人潜水器压载水舱用通气阀，其特征在于：所述孔板(7)背离阀体(1)的一端固定安装有节流板(11)，节流板(11)上设有轴向贯通的节流孔(1101)。

6.按权利要求1所述的载人潜水器压载水舱用通气阀，其特征在于：所述孔板(7)背离阀体(1)的一端设有挡环(12)，挡环(12)、孔板(7)之间设有垫圈(13)，挡环(12)、孔板(7)、垫圈(13)三者一同紧固连接到载人潜水器压载水舱上。

7.按权利要求6所述的载人潜水器压载水舱用通气阀，其特征在于：所述挡环(12)为U型结构，所述U型结构的开口端与孔板(7)、垫圈(13)三者一同固接到载人潜水器压载水舱上。

8.按权利要求1所述的载人潜水器压载水舱用通气阀，其特征在于：所述轴向孔(101)为两级台阶孔，上安装座(4)与轴向孔(101)的第一级台阶面抵接，上安装座(4)与轴向孔(101)的第二级台阶面之间装有密封唇(14)，预紧弹簧(3)、密封唇(14)分别设在上安装座(4)的两侧。