CN110469710B - 一种压力自适应型水下电磁梭阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种压力自适应型水下电磁梭阀，属于阀体相关技术领域，包括阀体、平衡阀及电磁梭阀，平衡阀包括平衡阀阀座、平衡阀阀套、平衡阀阀芯、平衡阀弹簧、平衡阀螺堵。平衡阀弹簧一端相抵于平衡阀螺堵，一端与平衡阀芯相抵。平衡阀螺堵与阀体的平衡阀腔有螺纹的一端相连。电磁梭阀包括螺堵、弹簧、上下通流套、下顶杆、阀芯组件、上推杆、限位套、阀座盖组件，梭阀弹簧一端与下顶杆相抵，另一端与螺堵相抵，以便形成压紧力。螺堵与阀体梭阀腔有螺纹的一端连接，另一端通过四个螺钉将阀座盖组件与阀体连接，并以阀座盖组件的端面进行限位。本发明的压力自适应型水下电磁梭阀作为载人潜器射钉枪的驱动装置，实现任何深度液压缸输出稳定的力。

Description

一种压力自适应型水下电磁梭阀

技术领域

本发明属于阀体相关技术领域，更具体地，涉及一种压力自适应型水下电磁梭阀。

背景技术

气体具有较好储能特性，常被应用在水下装备用于实现力的输出，而水下压力随深度的增加而增大，从而导致水下气缸输出载荷随深度而变化。

比如开展大坝全安检测与维护工作的水下射钉枪是不可缺少的作业工具，射钉枪驱动器是保证射钉枪稳定工作的重要装备之一。工作原理如图1所示，装置驱动力来自潜器自带气源18，高压气通过充气阀20的作用，经过减压器19减压后通过电控梭阀23，平衡阀24，然后通过射钉器驱动缸25驱动液压缸活塞运动，活塞与板机相连，完成射钉板的触发动作。

潜器需要在任何水深工作，气源通过减压器减压后输出压力为恒定值，而环境压力随潜器水深变化，导致液压缸活塞驱动扳机的作用力发生变化。若保证潜器在最深水域工作，液压缸活塞在气源的作用下能触发扳机，则可能造成潜器在较浅水域工作时，液压缸活塞在气源的作用下损坏扳机。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种压力自适应型水下电磁梭阀，实现潜水器在任何深度，射钉枪液压缸活塞输出稳定的力，由此解决现有射钉枪驱动装置易导致液压缸活塞驱动扳机的作用力发生变化，进而易导致扳机损坏的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种压力自适应型水下电磁梭阀，包括：阀体、平衡阀及电磁梭阀；

所述平衡阀包括平衡阀阀座、平衡阀阀套、平衡阀阀芯、平衡阀弹簧及平衡阀螺堵；所述平衡阀阀座的一端相抵于所述阀体上的平衡阀腔，另一端相抵于所述平衡阀阀套；所述平衡阀阀套的另一端相抵于所述平衡阀螺堵；所述平衡阀阀芯的一端相抵于所述平衡阀阀座，另一端相抵于所述平衡阀弹簧；所述平衡阀弹簧另一端相抵于所述平衡阀螺堵，所述平衡阀螺堵通过螺纹与所述平衡阀腔中有螺纹的一端连接，以对所述平衡阀弹簧提供压紧力，对所述平衡阀阀座及所述平衡阀阀套进行限位；

所述电磁梭阀包括梭阀螺堵、梭阀弹簧、上通流套、下通流套、下顶杆、阀芯组件、上推杆、限位套、阀座盖组件及压盖组件；所述梭阀弹簧的一端与所述下顶杆相抵，另一端与所述梭阀螺堵相抵，以便形成压紧力；所述阀芯组件与所述下顶杆之间通过下通流套隔开，以便形成水腔；所述阀芯组件与所述阀座盖组件之间通过上通流套隔开，以便形成水腔；所述梭阀螺堵通过螺纹与所述阀体上的电磁梭阀腔由螺纹的一端连接；所述电磁梭阀腔的另一端与所述阀座盖组件连接，并以所述阀座盖组件的端面进行限位；所述压盖组件与所述阀座盖组件连接。

优选地，所述阀体内设有两个孔，一个孔连通所述电磁梭阀的下腔与所述平衡阀的下腔，一个孔连通所述电磁梭阀的中腔与所述平衡阀的上腔。

优选地，所述平衡阀阀座及所述平衡阀阀套与所述阀体通过密封件进行密封，所述平衡阀阀芯与所述平衡阀阀套通过密封件进行密封。

优选地，所述阀芯组件包括上阀座、阀球、中间通流套及下阀座；

所述上阀座与所述下阀座的内表面均成球窝形状，所述上阀座与所述下阀座之间通过所述中间通流套隔开，所述阀球安装于所述上阀座与所述下阀座之间，且位于所述中间通流套的中心。

优选地，所述上阀座及所述下阀座的内表面球窝直径以及所述中间通流套的中心圆柱孔的直径均大于所述阀球的直径。

优选地，所述下顶杆与所述下阀座之间通过下通流套隔开，以便形成水腔，所述上阀座与所述阀座盖组件之间通过上通流套隔开，以便形成水腔。

优选地，所述阀座盖组件由阀座盖基体和导向衬套过盈配合组成。

优选地，所述压盖组件包括：压盖、电磁铁及防护罩；

所述压盖与所述阀座盖组件连接，所述电磁铁通过螺纹与所述阀座盖组件连接，所述防护罩通过螺钉与所述阀座盖组件连接，防止水进入所述电磁铁。

优选地，所述阀体上有进气接口、液压缸连接口及两个环境连接口。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

1、本发明的一种压力自适应型水下电磁梭阀，保证潜器在不同的环境压力下工作时，阀组输出压力与环境压力压差保持一定，使潜水器射钉枪液压缸活塞输出稳定的力触发射钉枪扳机。

2、电磁梭阀阀芯组件包括上下阀座、中间通流套和阀球，上下阀座内表面都为球窝形状，上下阀座之间通过中间通流套隔开，阀球安装在上下阀座之间和中间通流套的中心，上下阀座内表面球窝直径和中间通流套的中心圆柱孔的直径大于阀球直径，使阀球在两阀座之间有一定的活动空间，而阀球通过中间通流套进行限位，又避免脱出。阀球为高精度陶瓷球，密封时阀球可以灵活转动以便更好的与阀座配合，这种柔性调节功能提高阀口的密封性能，降低了加工误差和材料特性带来的影响。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种射钉枪驱动装置原理示意图；

图2是本发明实施例提供的一种压力自适应型水下电磁梭阀的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种压力自适应型水下电磁梭阀阀体的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的一种压力自适应型水下电磁梭阀的电磁梭阀阀芯组件的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的一种压力自适应型水下电磁梭阀的电磁梭阀阀盖组件的结构示意图；

在所有的附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：1-阀体，2-平衡阀阀座，3-平衡阀阀套，4-平衡阀阀芯，5-平衡阀弹簧，6-平衡阀螺堵，7-梭阀螺堵，8-梭阀弹簧，9-上下通流套，10-下顶杆，11-阀芯组件，11.1-上阀座，11.2-阀球，11.3-中间通流套，11.4-下阀座，12-上推杆，13-限位套，14-阀座盖组件，14.1-阀座盖基体，14.2-导向衬套，15-压盖，16-电磁铁，17-防护罩，18-潜器气源，19-减压器，20-充气阀，21-射钉器驱动装置，22-电磁阀控制信号，23-电控梭阀，24-平衡阀，25-射钉器驱动缸。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本发明提供了一种压力自适应型水下电磁梭阀，保证驱动压力与环境压力差为恒定值，实现在任何深度，潜水器射钉枪液压缸活塞输出稳定的力。

如附图2所示，本发明涉及一种压力自适应型水下电磁梭阀，由一个阀体1，一个平衡阀，一个电磁梭阀组成。如图3所示，阀体1上有一个平衡阀腔、一个电磁梭阀腔、四个接口，该四个接口为：一个进气接口，一个液压缸连接口，两个环境连接口。阀体1内设有两个孔，一个孔连通电磁梭阀下腔与平衡阀下腔，一个孔连通电磁梭阀中腔与平衡阀上腔。其中平衡阀包括平衡阀阀座2、平衡阀阀套3、平衡阀阀芯4、平衡阀弹簧5及平衡阀螺堵6。平衡阀阀座2的一端相抵于平衡阀腔，另一端相抵于平衡阀阀套3；平衡阀阀套3的另一端相抵于平衡阀螺堵6；平衡阀阀芯4一端相抵于平衡阀阀座2，另一端相抵于平衡阀弹簧5；平衡阀弹簧5另一端相抵于平衡阀螺堵6，安装平衡阀的阀体腔一端有螺纹，平衡阀螺堵6通过螺纹与阀体1该端连接，对平衡阀弹簧5提供压紧力，对平衡阀阀座2及平衡阀阀套3进行限位，平衡阀阀座2及平衡阀阀套3与平衡阀腔体之间用密封件密封，平衡阀阀芯4与平衡阀阀套3之间通过密封件密封。电磁梭阀包括梭阀螺堵7、梭阀弹簧8、上下通流套9、下顶杆10、阀芯组件11、上推杆12、限位套13、阀座盖组件14、压盖15、37YC电磁铁16及防护罩17组成。如图4所示，阀芯组件11由上阀座11.1、阀球11.2、中间通流套11.3、下阀座11.4组成。上阀座11.1与下阀座11.4的内表面都成球窝形状，上阀座11.1与下阀座11.4之间通过中间通流套11.3隔开，阀球11.2安装于上阀座11.1与下阀座11.4之间、且位于中间通流套11.3的中心，上阀座11.1及下阀座11.4的内表面球窝直径以及中间通流套11.3的中心圆柱孔的直径均大于阀球11.2的直径，使得阀球11.2在上阀座11.1和下阀座11.4之间有一定的运动空间，而中间通流套11.3对阀球11.2限位，避免脱出。如图5所示，阀座盖组件14由阀座盖基体14.1和导向衬套14.2过盈配合组成。梭阀螺堵7通过螺纹连接于阀体1电磁梭阀腔的一端。梭阀弹簧8的一端与梭阀螺堵7相抵，另一端与下顶杆10相抵，以便形成压紧力。下顶杆10与下阀座11.4之间通过上下通流套9中的下通流套隔开，以便形成水腔，上阀座11.1与阀座盖组件14之间通过上下通流套9中的上通流套隔开，以便形成水腔。阀座盖组件14通过四个螺钉与阀体1梭阀腔端面连接，并以阀座盖组件14的端面进行限位。电磁铁16通过螺纹与阀座盖组件14连接，防护罩17通过螺钉与阀座盖组件14连接，防止水将进入电磁铁。使用状态下，电磁梭阀通电，使高压气体进入阀组，出口输出恒定的压力触发射钉枪扳机。

使用状态下，压力自适应型水下电磁梭阀的进口与气源通过管道相连，梭阀上腔充满高压气体，梭阀下腔充满水；上腔高压气体对阀球11.2的作用力、梭阀弹簧8通过下顶杆10作用于阀球11.2的作用力及梭阀下腔的环境压力对阀球11.2的作用力，三个力的合力使阀球11.2与上阀座11.1接触，电磁梭阀上阀口关闭。压力自适应型水下电磁梭阀出口压力与环境压力差为零。

阀口需要打开时，电磁铁通电，上推杆12推动阀球11.2的力、上腔高压气体对阀球11.2的作用力、梭阀弹簧8通过下顶杆10作用于阀球11.2的作用力及梭阀下腔的环境压力对阀球11.2的作用力，四个力的合力使阀球12向下运动，与下阀座11.4接触，电磁梭阀下阀口关闭。高压气源通入平衡阀上腔，在平衡阀的作用下，压力自适应型水下电磁梭阀出口压力与环境压力差为恒定值。

阀口需要关闭时，电磁铁断电，电磁铁作用于上推杆12的力消失，上腔高压气体对阀球11.2的作用力、梭阀弹簧8通过下顶杆10作用于阀球11.2的作用力及梭阀下腔的环境压力对阀球11.2的作用力，三个力的合力使阀球11.2与上阀座11.1接触，电磁梭阀上阀口关闭。压力自适应型水下电磁梭阀出口压力与环境压力差为零。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种压力自适应型水下电磁梭阀，其特征在于，包括：阀体、平衡阀及电磁梭阀；

所述平衡阀包括平衡阀阀座、平衡阀阀套、平衡阀阀芯、平衡阀弹簧及平衡阀螺堵；所述平衡阀阀座的一端相抵于所述阀体上的平衡阀腔，另一端相抵于所述平衡阀阀套一端；所述平衡阀阀套的另一端相抵于所述平衡阀螺堵；所述平衡阀阀芯的一端相抵于所述平衡阀阀座，另一端相抵于所述平衡阀弹簧一端；所述平衡阀弹簧另一端相抵于所述平衡阀螺堵，所述平衡阀螺堵通过螺纹与所述平衡阀腔中有螺纹的一端连接，以对所述平衡阀弹簧提供压紧力，对所述平衡阀阀座及所述平衡阀阀套进行限位；

所述电磁梭阀包括梭阀螺堵、梭阀弹簧、上通流套、下通流套、下顶杆、阀芯组件、上推杆、限位套、阀座盖组件及压盖组件；所述梭阀弹簧的一端与所述下顶杆相抵，另一端与所述梭阀螺堵相抵，以便形成压紧力；所述阀芯组件与所述下顶杆之间通过下通流套隔开，以便形成水腔；所述阀芯组件与所述阀座盖组件之间通过上通流套隔开，以便形成水腔；所述梭阀螺堵通过螺纹与所述阀体上的电磁梭阀腔有螺纹的一端连接；所述电磁梭阀腔的另一端与所述阀座盖组件连接，并以所述阀座盖组件的端面进行限位；所述压盖组件与所述阀座盖组件连接；

所述阀体内设有两个孔，一个孔连通所述电磁梭阀的下腔与所述平衡阀的下腔，一个孔连通所述电磁梭阀的中腔与所述平衡阀的上腔；

所述阀体上有进气接口、液压缸连接口及两个环境连接口；所述进气接口用于与气源通过管道相连、使电磁梭阀的上腔充满高压气体；所述液压缸连接口用于与液压缸连接、使所述平衡阀的上腔与液压缸连通；所述两个环境连接口分别用于连通所述平衡阀阀芯所在腔体、以及所述电磁梭阀的下腔；

所述平衡阀的上腔为设置在所述平衡阀阀芯上端面的上部的腔体；所述平衡阀的下腔为设置在所述平衡阀阀芯下端面的下部、用于放置所述平衡阀弹簧的腔体；

所述电磁梭阀的上腔为设置在所述阀芯组件上端面的上部、内部放置所述上通流套的腔体；所述电磁梭阀的中腔为设置于所述阀芯组件内部的腔体，该腔体内部放置阀球；所述电磁梭阀的下腔为设置在所述阀芯组件下端面的下部、用于放置所述下通流套、所述下顶杆下部以及所述梭阀弹簧的腔体。

2.根据权利要求1所述的压力自适应型水下电磁梭阀，其特征在于，所述平衡阀阀座及所述平衡阀阀套与所述阀体通过密封件进行密封，所述平衡阀阀芯与所述平衡阀阀套通过密封件进行密封。

3.根据权利要求2所述的压力自适应型水下电磁梭阀，其特征在于，所述阀芯组件包括上阀座、阀球、中间通流套及下阀座；

所述上阀座与所述下阀座的内表面均成球窝形状，所述上阀座与所述下阀座之间通过所述中间通流套隔开，所述阀球安装于所述上阀座与所述下阀座之间，且位于所述中间通流套的中心。

4.根据权利要求3所述的压力自适应型水下电磁梭阀，其特征在于，所述上阀座及所述下阀座的内表面球窝直径以及所述中间通流套的中心圆柱孔的直径均大于所述阀球的直径。

5.根据权利要求3或4所述的压力自适应型水下电磁梭阀，其特征在于，所述下顶杆与所述下阀座之间通过下通流套隔开，以便形成水腔，所述上阀座与所述阀座盖组件之间通过上通流套隔开，以便形成水腔。

6.根据权利要求5所述的压力自适应型水下电磁梭阀，其特征在于，所述阀座盖组件由阀座盖基体和导向衬套过盈配合组成。

7.根据权利要求1所述的压力自适应型水下电磁梭阀，其特征在于，所述压盖组件包括：压盖、电磁铁及防护罩；

所述压盖与所述阀座盖组件连接，所述电磁铁通过螺纹与所述阀座盖组件连接，所述防护罩通过螺钉与所述阀座盖组件连接，防止水进入所述电磁铁。