CN115899311A - 一种深海阀门 - Google Patents

Abstract

本发明涉及阀门技术领域，尤其涉及一种深海阀门；包括阀体、球阀组件以及控制球阀组件转动的阀杆组件；所述的阀体内部为腔体结构，且阀体的内部设置有三通式通孔，位于阀体的内部转动设置有球阀组件，且球阀组件上连接有阀杆组件，所述的阀杆组件安装在阀体的内部；所述的阀体内部设置有圆柱形槽；本发明提供了一种可以减少密封材料以及降低密封要求的阀门，可以保证其在深海内部的使用流畅性，且其密封效果好；解决了阀门在深海内部进行使用时其容易发生泄露，使用效果较差，并且深海使用时海水内部压强较大，阀门难以进行启闭的问题。

Description

一种深海阀门

技术领域

本发明涉及阀门技术领域，尤其涉及一种深海阀门。

背景技术

深海阀门是海底管道系统中的重要调控部件,对海底油气输送安全起着重要作用。相比于只有内部承受介质压力的普通阀门，深海阀门还承受外部深海水压，必须设置双向密封，一般深海阀门密封包括阀座与球阀体处的密封和阀杆与阀体或阀盖间的密封两部分，因此密封要求更高。在深海处由于还承受外部深海水压，在操作阀杆时，阀杆与阀体之间的密封技术要求往往难以达到，导致阀门在深海内部进行使用时其容易发生泄露，导致使用效果较差，并且深海使用时海水内部压强较大，阀门难以进行启闭。

所以为了提高深海阀门的使用效果；本发明提供了一种可以减少密封材料以及降低密封要求的阀门，可以保证其在深海内部的使用流畅性，且其密封效果好。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供的一种深海阀门，包括阀体、球阀组件以及控制球阀组件转动的阀杆组件；所述的阀体内部为腔体结构，且阀体的内部设置有三通式通孔，位于阀体的内部转动设置有球阀组件，且球阀组件上连接有阀杆组件，所述的阀杆组件安装在阀体的内部；所述的阀体内部设置有圆柱形槽；其中：

所述的球阀组件还包括安装在阀体内部的球阀芯，球阀芯上端还设置有带有方形凹槽的连接杆。

所述的阀杆组件包括安装在连接杆上方形凹槽的内部转子铁芯，内部转子铁芯的圆周侧壁均匀设置有磁极交错排料的环形磁铁，内部转子铁芯的上端外壁均匀设置有圆柱孔，位于圆周孔内放置有磁极交错排列的圆柱磁铁，内部转子铁芯的上端设置有圆柱凹槽，位于圆柱凹槽内部设置有二号止推轴承，内部转子铁芯的上端外壁对称设置有两个半弧形型的定位卡块。

优选的；所述的阀杆组件还包括套设在内部转子铁芯外壁的压盖，压盖外壁均匀设置有环形调磁块，压盖的上端设置有弧形调磁块，且环形调磁块与弧形调磁块一一对应；所述的压盖外壁套设有调磁环盖；且调磁环盖与调磁环套相连接；二号止推轴承的上端设置在压盖的顶端内壁。

优选的；所述定位卡块的弧度为45度；所述的压盖顶端内壁设置有对称的且弧度为135度的环形凹槽，所述的定位卡块卡在对应的环形凹槽内部。

优选的；所述的球阀组件包括滑动安装在阀体内部左右相连通的孔壁的球阀座，且球阀座为空心柱状结构，球阀座的圆周外壁活动套设有阀座密封垫；且所述的阀座密封垫远离阀杆组件的一端面与阀体的孔壁之间通过均匀设置的阀座密封弹簧相连接。

优选的；所述球阀芯为设置有横向贯通孔的球状结构，球阀芯的贯通孔分别与球阀座相配合；所述球阀芯的下端设置有柱状转杆，柱状转杆底部分别安装有向心轴承和一号止推轴承，柱状转杆底部压在阀体内部的圆柱形槽内，连接杆外壁套设有阀盖，阀盖的下端抵触在球阀芯上端面，阀盖的内部通过均匀设置的填料弹簧连接有填料胶圈，且填料胶圈套设在连接杆外壁，所述的阀盖与阀体之间通过均匀设置的定位销定位，且阀盖与阀体连接处设置有密封胶圈。

优选的；所述的连接杆外壁还套设有调磁环套，调磁环套位于阀盖的上端，调磁环套与阀盖之间通过定位销定位，且调磁环套的下端抵触在填料胶圈的上端外壁。

与相关技术相比较，本发明实施例提供的一种深海阀门具有如下有益效果：`1、本发明中球阀芯转动使得阀门由闭合到开的过程中，球阀芯会挤压球阀座间接通过其挤压阀座密封垫使得球阀芯与阀体相连通，在打开的过程中阀体内部的气压会通过阀座密封弹簧的弹性形变作用对其内部进行卸压，可以便利的转动球阀芯完成阀门的开启。

2、本发明中通过磁力的作用控制球阀芯转动使得阀门开启和关闭，整个阀杆组件与深海水不接触，降低了阀门密封难度且还可以很好的保证阀体的密封性能；有效防止阀门在深海内部进行使用时发生泄露的危害。

3、本发明球阀组件中由于填料胶圈通过调磁环套和填料弹簧的作用进行挤压固定，且挤压作用也可以使得填料胶圈发生形变从而更好的与连接杆连接处进行密封，防止深海压强过大造成阀门泄露，而填料弹簧的另一个作用是使得填料胶圈有一个运动余量，不会造成与连接杆卡死造成连接杆无法带动球阀芯转动的问题。

附图说明

图1为本发明深海阀门的立体结构示意图。

图2为本发明阀体内部的结构示意图。

图3为本发明深海阀门的剖视图。

图4为本发明向心轴承和一号止推轴承之间的结构示意图。

图5为本发明球阀组件和阀杆组件之间的结构示意图。

图6为本发明阀盖和调磁环套之间的结构示意图。

图7为本发明阀杆组件的部分结构示意图。

图8是本发明球阀座的结构示意图。

图中标号：1、阀体；2、球阀组件；21、球阀座；22、阀座密封垫；23、阀座密封弹簧；24、球阀芯；25、柱状转杆；26、向心轴承；27、一号止推轴承；28、连接杆；29、阀盖；20、填料弹簧；201、填料胶圈；202、密封胶圈；281、调磁环套；3、阀杆组件；31、内部转子铁芯；32、环形磁铁；33、圆柱磁铁；34、二号止推轴承；35、定位卡块；36、压盖；37、环形调磁块；38、弧形调磁块；39、调磁环盖。

具体实施方式

请结合参阅图1和图2，一种深海阀门，一种深海阀门，包括：阀体1、球阀组件2以及控制球阀组件2转动的阀杆组件3；所述的阀体1内部为腔体结构，且阀体1的内部设置有三通式通孔，位于阀体1的内部转动设置有球阀组件2，且球阀组件2上连接有阀杆组件3，所述的阀杆组件3安装在阀体1的内部；所述的阀体1内部设置有圆柱形槽。

请结合参阅图3和图8；所述的球阀组件2包括滑动安装在阀体1内部左右相连通的孔壁的球阀座21，且球阀座21为空心柱状结构，球阀座21的圆周外壁活动套设有阀座密封垫22；且所述的阀座密封垫22远离阀杆组件3的一端面与阀体1的孔壁之间通过均匀设置的阀座密封弹簧23相连接；通过阀座密封弹簧23的弹性形变作用使得阀体1内部进行卸压；当球阀芯24转动使得阀门由闭合到开的过程中，球阀芯24会挤压球阀座21间接通过其挤压阀座密封垫22使得球阀芯24与阀体1相连通，在打开的过程中阀体1内部的气压会通过阀座密封弹簧23的弹性形变作用对其内部进行卸压，可以便利的转动球阀芯24完成阀门的开启。

请结合参阅图3、图4和图5；所述的球阀组件2还包括安装在阀体1内部的球阀芯24，球阀芯24为设置有横向贯通孔的球状结构，球阀芯24的贯通孔分别与球阀座21相配合；所述球阀芯24的下端设置有柱状转杆25，柱状转杆25底部分别安装有向心轴承26和一号止推轴承27，通过向心轴承26承受柱状转杆25的径向载荷，并通过一号止推轴承27承受柱状转杆25的轴向载荷；柱状转杆25底部压在阀体1内部的圆柱形槽内，球阀芯24上端还设置有带有方形凹槽的连接杆28；连接杆28外壁套设有阀盖29，阀盖29的下端抵触在球阀芯24上端面，阀盖29的内部通过均匀设置的填料弹簧20连接有填料胶圈201，且填料胶圈201套设在连接杆28外壁，所述的阀盖29与阀体1之间通过均匀设置的定位销定位，且阀盖29与阀体1连接处设置有密封胶圈202。

请结合参阅图5和图6；所述的连接杆28外壁还套设有调磁环套281，调磁环套281位于阀盖29的上端，调磁环套281与阀盖29之间通过定位销定位，且调磁环套281的下端抵触在填料胶圈201的上端外壁。

控制阀门开闭时，具体通过阀杆组件3带动球阀芯24转动使得其上的横向贯通孔与阀体1的左右通孔相连通，从而可以将阀打开，设置的连接杆28与阀盖29和调磁环套281之间通过填料胶圈201进行密封；球阀组件2中由于填料胶圈201通过调磁环套281和填料弹簧20的作用进行挤压固定，且挤压作用也可以使得填料胶圈201发生形变从而更好的与连接杆28连接处进行密封，防止深海压强过大造成阀门泄露，而填料弹簧20的另一个作用是使得填料胶圈201有一个运动余量，不会造成与连接杆28卡死造成连接杆28无法带动球阀芯24转动的问题。

请结合参阅图5和图7；所述的阀杆组件3包括安装在连接杆28上方形凹槽的内部转子铁芯31，内部转子铁芯31的圆周侧壁均匀设置有磁极交错排料的环形磁铁32，内部转子铁芯31的上端外壁均匀设置有圆柱孔，位于圆周孔内放置有磁极交错排列的圆柱磁铁33，内部转子铁芯31的上端设置有圆柱凹槽，位于圆柱凹槽内部设置有二号止推轴承34，内部转子铁芯31的上端外壁对称设置有两个半弧形型的定位卡块35。

请结合参阅图3和图5；所述的阀杆组件3还包括套设在内部转子铁芯31外壁的压盖36，压盖36外壁均匀设置有环形调磁块37，压盖36的上端设置有弧形调磁块38，且环形调磁块37与弧形调磁块38一一对应；所述的压盖36外壁套设有调磁环盖39；且调磁环盖39与调磁环套281相连接；二号止推轴承34的上端设置在压盖36的顶端内壁。

请结合参阅图7，所述定位卡块35的弧度为45度；所述的压盖36顶端内壁设置有对称的且弧度为135度的环形凹槽，所述的定位卡块35卡在对应的环形凹槽内部；定位卡块35设置在弧度为135度的环形凹槽内，通过控制环形凹槽的大小，可以控制内部转子铁芯31转动角度，且其转动的角度为0-90度，即控制球阀芯24的转动角度为0-90度，可以使得球阀芯24转动90度至正好完全打开。

当通过阀杆组件3控制球阀芯24开启时，通过推动器将携带有磁性外部转子且质量较小的水下机器人推动至调磁环盖39上并压紧，并通过水下机器人上的机械爪将阀体1夹紧，随后通过水下机器人带动外部转子转动，在固定不动的调磁环盖39、压盖36中的弧形调磁块38和环形调磁块37的调磁作用下，将外部转子和内部转子铁芯31上环形磁铁32磁极产生的磁场实现有效的耦合，从而使得内部转子铁芯31转动，从而带动与内部转子铁芯31相连的球阀芯24转动，打开阀门；设置的阀杆组件3当内部转子铁芯31转动时，其外部的调磁环盖39是固定不动始终与调磁环套281上面密封固定连接的，从而阀门中的内部转子铁芯31是不与深海中的海水等接触的，从而降低了阀门的密封难度且还可以很好的保证阀门的密封性能；有效防止阀门在深海内部进行使用时发生泄露的危害。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种深海阀门，包括：阀体(1)、球阀组件(2)以及控制球阀组件(2)转动的阀杆组件(3)；其特征在于：所述的阀体(1)内部为腔体结构，且阀体(1)的内部设置有三通式通孔，位于阀体(1)的内部转动设置有球阀组件(2)，且球阀组件(2)上连接有阀杆组件(3)，所述的阀杆组件(3)安装在阀体(1)的内部；所述的阀体(1)内部设置有圆柱形槽；其中：

所述的球阀组件(2)还包括安装在阀体(1)内部的球阀芯(24)，球阀芯(24)上端还设置有带有方形凹槽的连接杆(28)；

所述的阀杆组件(3)包括安装在连接杆(28)上方形凹槽的内部转子铁芯(31)，内部转子铁芯(31)的圆周侧壁均匀设置有磁极交错排料的环形磁铁(32)，内部转子铁芯(31)的上端外壁均匀设置有圆柱孔，位于圆周孔内放置有磁极交错排列的圆柱磁铁(33)，内部转子铁芯(31)的上端设置有圆柱凹槽，位于圆柱凹槽内部设置有二号止推轴承(34)，内部转子铁芯(31)的上端外壁对称设置有两个半弧形型的定位卡块(35)。

2.根据权利要求1所述的一种深海阀门，其特征在于：所述的阀杆组件(3)还包括套设在内部转子铁芯(31)外壁的压盖(36)，压盖(36)外壁均匀设置有环形调磁块(37)，压盖(36)的上端设置有弧形调磁块(38)，且环形调磁块(37)与弧形调磁块(38)一一对应；所述的压盖(36)外壁套设有调磁环盖(39)；且调磁环盖(39)与调磁环套(281)相连接；二号止推轴承(34)的上端设置在压盖(36)的顶端内壁。

3.根据权利要求2所述的一种深海阀门，其特征在于：所述定位卡块(35)的弧度为45度；所述的压盖(36)顶端内壁设置有对称的且弧度为135度的环形凹槽，所述的定位卡块(35)卡在对应的环形凹槽内部。

4.根据权利要求1所述的一种深海阀门，其特征在于：所述的球阀组件(2)包括滑动安装在阀体(1)内部左右相连通的孔壁的球阀座(21)，且球阀座(21)为空心柱状结构，球阀座(21)的圆周外壁活动套设有阀座密封垫(22)；且所述的阀座密封垫(22)远离阀杆组件(3)的一端面与阀体(1)的孔壁之间通过均匀设置的阀座密封弹簧(23)相连接。

5.根据权利要求1所述的一种深海阀门，其特征在于：所述球阀芯(24)为设置有横向贯通孔的球状结构，球阀芯(24)的贯通孔分别与球阀座(21)相配合；所述球阀芯(24)的下端设置有柱状转杆(25)，柱状转杆(25)底部分别安装有向心轴承(26)和一号止推轴承(27)，柱状转杆(25)底部压在阀体(1)内部的圆柱形槽内，连接杆(28)外壁套设有阀盖(29)，阀盖(29)的下端抵触在球阀芯(24)上端面，阀盖(29)的内部通过均匀设置的填料弹簧(20)连接有填料胶圈(201)，且填料胶圈(201)套设在连接杆(28)外壁。

6.根据权利要求5所述的一种深海阀门，其特征在于：所述的连接杆(28)外壁还套设有调磁环套(281)，调磁环套(281)位于阀盖(29)的上端，调磁环套(281)与阀盖(29)之间通过定位销定位，且调磁环套(281)的下端抵触在填料胶圈(201)的上端外壁。

7.根据权利要求5所述的一种深海阀门，其特征在于：所述的阀盖(29)与阀体(1)之间通过均匀设置的定位销定位，且阀盖(29)与阀体(1)连接处设置有密封胶圈(202)。

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