安全閥式水下定深釋放裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的在于提供安全閥式水下定深釋放裝置，包括過濾器、安全閥和釋放機構，過濾器固定在安全閥入水口，安全閥出水口與釋放機構連接。緊釘螺栓壓緊承重桿，承重桿兩側承擔壓載。調節(jié)螺帽可以通過螺紋在下閥體外表面上下移動，調節(jié)調壓彈簧，從而調節(jié)安全閥的壓力。調節(jié)螺帽通過螺紋與下閥體連接，調節(jié)螺帽與下閥體之間通過密封圈密封，鎖緊螺母防止調節(jié)螺帽自由轉動。上閥體與閥體接口通過錐螺紋連接，并纏有生料帶進行密封。閥體接口通過密封圈與上蓋密封，接口壓板通過螺栓將閥體接口壓緊到上蓋上。密封蓋通過密封圈與上蓋之間進行端面靜密封，并限制鋼珠向外滾。本發(fā)明承受載荷大、重量輕、體積小、安裝簡單。
【專利說明】安全閥式水下定深釋放裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種水下機器人，具體地說是水下釋放機器人。
【背景技術】
[0002]隨著現(xiàn)代世界經濟的迅速發(fā)展，能源消耗也不斷加快，陸上資源已漸趨不足，越來越多的國家將發(fā)展目光放在了遼闊的海洋上。作為深海開發(fā)的主力軍，水下機器人技術的發(fā)展也越來越受重視。水下機器人作業(yè)環(huán)境是非常惡劣的，尤其對于那些深海作業(yè)機器人，它們時常面臨著各種各樣的危險，如被海底纜索、漁網等纏住，與海底物體相撞等不可預知的外界危險因素和動力或電氣系統(tǒng)失靈、部分耐壓艙體漏水等自身問題產生的危險因素。如果這些危險因素不能被及時有效處理和控制，就可能將給機器人帶來不可挽回的損失。在機器人出現(xiàn)故障或危險時，必須能夠采取必要的措施來確保自身的安全，即通過一定的自救能力使自身得以回收。水下機器人等水下儀器都是非常昂貴的，如何使其在水下安全穩(wěn)定的運行是其順利實現(xiàn)預期目的的重要技術保障。研制高可靠性的拋載機構，對提高水下機器人系統(tǒng)可靠性，保障水下機器人作業(yè)安全具有重要的理論研究意義和實際應用價值。
[0003]專利申請?zhí)枮?00810136818.0，名稱為“水下釋放器”的專利文件中公開的技術方案，是一種以電機控制、彈簧儲能釋放的釋放裝置。專利申請?zhí)枮?00910071238.2，名稱為“水下定深釋放裝置”的專利文件中公開的技術方案，是一種以爆破片為壓力敏感元件的預定深度的釋放裝置，受爆破片精度限制，高壓時精度較低。
【發(fā)明內容】
[0004]本發(fā)明的目的在于提供利用水下壓力進行工作的安全閥式水下定深釋放裝置。
[0005]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:
[0006]本發(fā)明安全閥式水下定深釋放裝置，其特征是:包括過濾器、安全閥、釋放機構；過濾器安裝在安全閥上，安全閥包括上閥體、下閥體、彈簧壓座、調節(jié)螺帽、閥桿、彈簧承座，上閥體安裝在下閥體上，下閥體外壁和調節(jié)螺帽內壁均設置螺紋，下閥體通過其螺紋與調節(jié)螺帽的螺紋相配合安裝在調節(jié)螺帽里，閥桿設置在上閥體里，彈簧承座、彈簧壓座設置在下閥體里，彈簧壓座與調節(jié)螺帽相接觸，彈簧承座與閥桿相連，彈簧承座與彈簧壓座之間安裝調節(jié)彈簧；釋放機構包括上蓋、下蓋、活塞、閥接頭、承重桿、鋼珠，活塞安裝在下蓋里，活塞上設置凹槽，凹槽里安裝釋放彈簧，釋放彈簧一端頂在凹槽里，釋放彈簧另一端頂在下蓋上，下蓋安裝在上蓋里，下蓋上設置鋼珠孔，活塞上設置鋼珠槽，上蓋上設置密封孔，密封孔上安裝密封蓋，當活塞位于最上端時，鋼珠同時位于密封孔和鋼珠孔里，當活塞向下移動后，鋼珠同時位于鋼珠孔和鋼珠槽里，下蓋的下方套裝有頂環(huán)，頂環(huán)與下蓋之間通過第一密封圈密封，頂環(huán)與上蓋之間通過第二密封圈密封，承重桿安裝在下蓋下部；活塞頂部設置活塞槽，上蓋里設置上蓋通道，活塞槽與上蓋通道相連通，上閥體與上蓋通過閥接頭相連，閥接頭里設置閥接頭通道，上閥體里設置閥體通道，上蓋通道與閥接頭通道相通，閥接頭通道與閥體通道相連通，當閥桿位于最上端時，閥桿將閥體通道與過濾器隔開，當閥桿向下移動后，過濾器與閥體通道相連通。
[0007]本發(fā)明還可以包括:
[0008]1、下蓋上伸出設置有內螺紋的頂緊環(huán)，頂緊環(huán)里安裝頂緊螺栓，頂緊螺栓頂在頂環(huán)上。
[0009]2、活塞與下蓋之間通過第三密封圈密封。
[0010]3、上閥體與閥接頭通過錐螺紋連接，并纏有生料帶進行密封。
[0011]本發(fā)明的優(yōu)勢在于:
[0012]1、機械控制釋放深度:采用安全閥為壓力敏感元件控制釋放時的深度，不需要電信號控制，可靠性高。
[0013]2、壓力調節(jié)方便:需要改變釋放深度時只需調節(jié)調節(jié)調壓螺帽即可，不必拆開整個裝置，裝置可多次使用，價格便宜。
[0014]3、無功耗:本發(fā)明依靠海水壓力動作，不需要人為提供能源，所以沒有功耗。
[0015]4、安裝容易:本發(fā)明獨立設計，與水下裝備本題之間采用螺栓連接，安裝方便。
[0016]5、承擔載荷大:只要不將三個鋼珠壓變形就可以增大裝置所承擔的載荷，所以本發(fā)明可以承擔質量很大的載荷。
[0017]6、耐腐蝕:本發(fā)明大部分零件采用不銹鋼316L加工而成，耐海水腐蝕，適用于海洋環(huán)境。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明的結構示意圖；
[0019]圖2為本發(fā)明的A向視圖；
[0020]圖3為本發(fā)明的第一階段的示意圖；
[0021]圖4為本發(fā)明的第二階段的示意圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖舉例對本發(fā)明做更詳細地描述:
[0023]結合圖1?4，本發(fā)明安全閥式水下定深釋放裝置包括過濾器1、安全閥和釋放機構，過濾器I固定在安全閥入水口，安全閥出水口與釋放機構連接，調壓螺帽13、下閥體12、閥桿6和密封圈7、密封圈14形成調壓彈簧密封腔，上閥體2、閥接頭32、接頭壓板33、上蓋30、下蓋17、密封蓋26、活塞29、頂環(huán)16和密封圈22、密封圈23、密封圈24、密封圈25、密封圈32、螺栓20、螺栓27、螺栓35形成上密封腔，活塞29、下蓋17和密封圈24形成下密封腔。
[0024]緊定螺釘19壓緊承重桿18，承重桿18兩側承擔壓載。
[0025]調節(jié)螺帽13可以通過螺紋在下閥體12外表面上下移動，調節(jié)調壓彈簧10，從而調節(jié)安全閥的壓力。
[0026]調節(jié)螺帽13通過螺紋與下閥體12連接，調節(jié)螺帽13與下閥體12之間通過密封圈密封，鎖緊螺母11防止調節(jié)螺帽13自由轉動。
[0027]上閥體2與閥接頭32通過錐螺紋連接，并纏有生料帶進行密封。[0028]閥接頭32通過密封圈31與上蓋30密封，接口壓板33通過螺栓34將閥接頭32壓緊到上蓋30上。
[0029]密封蓋26通過密封圈25與上蓋30之間進行端面靜密封，并限制鋼珠28向外滾。
[0030]頂環(huán)16內側與下蓋17徑向密封，頂環(huán)16上側與上蓋30端面密封，并用螺栓20壓緊頂環(huán)16。
[0031]活塞29與下蓋17通過密封圈24密封，密封腔內有彈簧21，可以防止活塞29落下。
[0032]本發(fā)明包括過濾器、安全閥和釋放機構，過濾器固定在安全閥入水口，安全閥出水口與釋放機構連接。調壓螺帽、下閥體、閥桿和密封圈形成調壓彈簧密封腔，上閥體、閥接頭、接頭壓板、上蓋、下蓋、密封蓋、活塞、頂環(huán)和密封圈、螺栓形成上密封腔，活塞、下蓋和密封圈形成下密封腔。緊釘螺栓壓緊承重桿，承重桿兩側承擔壓載。
[0033]其中:調節(jié)螺帽可以通過螺紋在下閥體外表面上下移動，調節(jié)調壓彈簧，從而調節(jié)安全閥的壓力。調節(jié)螺帽通過螺紋與下閥體連接，調節(jié)螺帽與下閥體之間通過密封圈密封，鎖緊螺母防止調節(jié)螺帽自由轉動。上閥體與閥體接口通過錐螺紋連接，并纏有生料帶進行密封。閥體接口通過密封圈與上蓋密封，接口壓板通過螺栓將閥體接口壓緊到上蓋上。密封蓋通過密封圈與上蓋之間進行端面靜密封，并限制鋼珠向外滾。頂環(huán)內側與下蓋徑向密封，頂環(huán)上側與上蓋端面密封，并用螺栓壓緊頂環(huán)。活塞與下蓋通過密封圈密封，密封腔內有彈簧，可以防止活塞落下。
[0034]壓載掛在承重桿上，不會輕易釋放。下蓋被鋼珠卡住不會輕易掉落。鋼珠在下蓋孔中，被活塞擋住，不會輕易滾動?；钊粡椈身斪。粫p易下移。所以裝置靜止時能夠承擔很大壓載。
[0035]安全閥式水下定深釋放裝置利用承重桿18承擔壓載。通過上蓋30頂部的螺栓孔將裝置與水下設備連接，使裝置固定在豎直方向上。如圖2所示，承重桿30向兩側伸出，可以承擔兩個壓載的一端。
[0036]為保證裝置內部壓力比外界水環(huán)境的壓力低，對其進行密封。釋放機構內部有一個由上閥體2、密封蓋26、頂環(huán)16、下蓋17、上蓋30、活塞29和相關密封圈等零件圍成的上部空腔；活塞29和下蓋17也圍成一個下部空腔。裝配完成后，兩個空腔內都是常壓，活塞受彈簧彈力不會下移。安全閥出口與閥接頭32之間用錐螺紋連接，并中間纏繞生料帶，保證密封良好。為使上蓋30與下蓋17之間密封性好，并且順利釋放下蓋17等部分，頂環(huán)16處設計了兩個密封圈。4個頂緊螺栓20向上推頂環(huán)16，使頂環(huán)16與上蓋30下端面夾緊密封圈。同時下蓋17被頂緊螺栓20向下拉，下蓋17向下拉鋼珠28，鋼珠28卡在上蓋30的孔中，被上蓋30、下蓋17和活塞29夾緊，如圖1所示。
[0037]安全閥式水下定深釋放裝置通過安全閥控制拋載深度，利用外部壓力釋放壓載。釋放動作分兩個階段:一是打開密封腔的階段。在達到安全閥開啟壓力時，海水透過過濾器1，通過閥桿6、彈簧承座9壓縮調壓彈簧10，打開入水口，水從安全閥處進入釋放機構上部空腔。隨著水的不斷進入，上部空腔中的壓力逐漸增大。當該壓力大于活塞上密封圈24與活塞29之間的摩擦力和彈簧21的彈力時，活塞29所受合力向下，所以向下移動。由于從安全閥流入的水是漸漸增加的，活塞29底部也不會很快下蓋17接觸。當活塞29移動到其凹槽下沿低于鋼珠28中心平面時，鋼珠28受力向內側移動，下蓋17向下移動，頂環(huán)16跟隨下蓋17下移，如圖3所示，則頂環(huán)上側密封失效。第二階段釋放下蓋。外界水從上蓋30與頂環(huán)16之間的縫隙進入釋放機構上部空腔，將活塞29向下推，直到活塞29底部接觸下蓋17。鋼珠受擠壓進入活塞29凹槽內。下蓋17和上蓋30之間沒有了鋼珠28的阻擋，承重桿18、下蓋17、活塞29、頂環(huán)16等零件被拋掉。
【權利要求】
1.安全閥式水下定深釋放裝置，其特征是:包括過濾器、安全閥、釋放機構；過濾器安裝在安全閥上，安全閥包括上閥體、下閥體、彈簧壓座、調節(jié)螺帽、閥桿、彈簧承座，上閥體安裝在下閥體上，下閥體外壁和調節(jié)螺帽內壁均設置螺紋，下閥體通過其螺紋與調節(jié)螺帽的螺紋相配合安裝在調節(jié)螺帽里，閥桿設置在上閥體里，彈簧承座、彈簧壓座設置在下閥體里，彈簧壓座與調節(jié)螺帽相接觸，彈簧承座與閥桿相連，彈簧承座與彈簧壓座之間安裝調節(jié)彈簧；釋放機構包括上蓋、下蓋、活塞、閥接頭、承重桿、鋼珠，活塞安裝在下蓋里，活塞上設置凹槽，凹槽里安裝釋放彈簧，釋放彈簧一端頂在凹槽里，釋放彈簧另一端頂在下蓋上，下蓋安裝在上蓋里，下蓋上設置鋼珠孔，活塞上設置鋼珠槽，上蓋上設置密封孔，密封孔上安裝密封蓋，當活塞位于最上端時，鋼珠同時位于密封孔和鋼珠孔里，當活塞向下移動后，鋼珠同時位于鋼珠孔和鋼珠槽里，下蓋的下方套裝有頂環(huán)，頂環(huán)與下蓋之間通過第一密封圈密封，頂環(huán)與上蓋之間通過第二密封圈密封，承重桿安裝在下蓋下部；活塞頂部設置活塞槽，上蓋里設置上蓋通道，活塞槽與上蓋通道相連通，上閥體與上蓋通過閥接頭相連，閥接頭里設置閥接頭通道，上閥體里設置閥體通道，上蓋通道與閥接頭通道相通，閥接頭通道與閥體通道相連通，當閥桿位于最上端時，閥桿將閥體通道與過濾器隔開，當閥桿向下移動后，過濾器與閥體通道相連通。
2.根據權利要求1所述的安全閥式水下定深釋放裝置，其特征是:下蓋上伸出設置有內螺紋的頂緊環(huán)，頂緊環(huán)里安裝頂緊螺栓，頂緊螺栓頂在頂環(huán)上。
3.根據權利要求1或2所述的安全閥式水下定深釋放裝置，其特征是:活塞與下蓋之間通過第三密封圈密封。
4.根據權利要求1或2所述的安全閥式水下定深釋放裝置，其特征是:上閥體與閥接頭通過錐螺紋連接，并纏有生料帶進行密封。
5.根據權利要求3所述的安全閥式水下定深釋放裝置，其特征是:上閥體與閥接頭通過錐螺紋連接，并纏有生料帶進行密封。
【文檔編號】B63C11/52GK103935490SQ201410174624
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年4月28日 優(yōu)先權日:2014年4月28日
【發(fā)明者】張銘鈞, 孫松海, 王玉甲, 趙文德, 張 杰, 趙勇 申請人:哈爾濱工程大學