本發(fā)明涉及水液壓，具體而言，尤其涉及一種帶閥芯壓力平衡和補(bǔ)償油艙的水下水壓電磁開關(guān)閥。

背景技術(shù)：

1、隨著當(dāng)今海洋地位在大國競爭中占的權(quán)重越來越高，開發(fā)水下液壓裝備的需求也越來越高，且由于水是清潔能源，以水為介質(zhì)的液壓系統(tǒng)成為了海下工作系統(tǒng)的的首選。很多水壓閥如壓力控制閥、流量控制閥、開關(guān)閥應(yīng)運(yùn)而生，與其他元件組成海下液壓工作系統(tǒng)。而現(xiàn)有水下工作裝備普遍采用將電相關(guān)設(shè)備置于干艙中的處理方法，但隨著工作深度的增加，干艙的耐壓性和密封性會顯著降低，甚至破壞損害內(nèi)部元件。針對深海領(lǐng)域水下液壓工作裝備工作時(shí)的壓力受外界影響大而影響自身特性的問題，本發(fā)明采用了油艙加外接補(bǔ)償器的形式，將油艙內(nèi)部壓力和外界環(huán)境壓力平衡，大大增加了密封的可靠性，并能實(shí)現(xiàn)該開關(guān)閥置于大深度的水環(huán)境下工作。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、根據(jù)上述提出當(dāng)前水下液壓元器件的使用易受環(huán)境水壓影響，電機(jī)械轉(zhuǎn)換器無法直接在水下工作的技術(shù)問題，而提供一種帶閥芯壓力平衡和補(bǔ)償油艙的水下水壓電磁開關(guān)閥。

2、本發(fā)明采用的技術(shù)手段如下：

3、一種帶閥芯壓力平衡和補(bǔ)償油艙的水下水壓電磁開關(guān)閥，包括由上至下依次連接的閥芯導(dǎo)向蓋板、閥體、電磁推桿和油艙；

4、所述閥芯導(dǎo)向蓋板內(nèi)開設(shè)有復(fù)位彈簧安裝腔；所述復(fù)位彈簧安裝腔內(nèi)安裝有彈簧調(diào)節(jié)活塞和復(fù)位彈簧，所述彈簧調(diào)節(jié)活塞壓在所述復(fù)位彈簧頂部；所述復(fù)位彈簧安裝腔頂部還安裝有一端連接至所述彈簧調(diào)節(jié)活塞的調(diào)節(jié)螺絲，用于通過推動(dòng)所述彈簧調(diào)節(jié)活塞以調(diào)節(jié)所述復(fù)位彈簧的初始預(yù)壓縮量；

5、所述閥體中心開設(shè)有貫穿上下表面的階梯式通孔，所述復(fù)位彈簧安裝腔與所述階梯式通孔相連通；所述階梯式通孔上部為閥芯裝配腔，下部為電磁鐵推桿運(yùn)動(dòng)腔，所述閥芯裝配腔的直徑大于所述電磁鐵推桿運(yùn)動(dòng)腔的直徑；所述閥體側(cè)面開設(shè)有連通至所述閥芯裝配腔的進(jìn)水口i和出水口i以及連通至所述電磁鐵推桿運(yùn)動(dòng)腔的油艙補(bǔ)油口i；所述進(jìn)水口i位于所述出水口i上方；

6、所述閥體內(nèi)安裝有閥芯和閥套；

7、所述閥芯為階梯軸式結(jié)構(gòu)，由上至下依次分為彈簧安裝段、導(dǎo)向段、錐面密封段、過渡段、螺紋安裝段和電磁鐵推桿接觸段；由所述導(dǎo)向段至所述過渡段、所述螺紋安裝段和所述電磁鐵推桿接觸段的直徑逐漸減小；所述彈簧安裝段的直徑小于所述導(dǎo)向段；所述彈簧安裝段和所述導(dǎo)向段上部伸入所述復(fù)位彈簧安裝腔內(nèi)，所述導(dǎo)向段的頂面為彈簧力接觸面，所述復(fù)位彈簧下部套設(shè)于所述彈簧安裝段并抵在所述彈簧力接觸面上；所述電磁鐵推桿接觸段底部為球面；

8、所述閥套安裝于所述閥芯裝配腔內(nèi)且位于所述進(jìn)水口i下方；所述閥套下端與所述閥芯裝配腔的底面相接觸；所述閥套中心開設(shè)有貫穿上下表面的通孔，所述通孔能夠通過所述閥芯裝配腔與所述進(jìn)水口i相連通；所述閥芯下部穿過所述通孔并伸入所述電磁鐵推桿運(yùn)動(dòng)腔，所述通孔頂部開口為閥口錐面，所述閥口錐面與所述錐面密封段相互配合形成閥口，所述閥口錐面能夠與所述錐面密封段相互配合形成線接觸密封；

9、所述閥套側(cè)面設(shè)置有一圈閥套環(huán)形槽，所述閥套環(huán)形槽內(nèi)沿周向間隔開設(shè)有四個(gè)閥套流通孔，所述閥套流通孔通過所述閥套環(huán)形槽與所述出水口i相連通，所述通孔通過所述閥套流通孔與所述出水口i相連通；

10、所述通孔內(nèi)安裝有平衡活塞，所述平衡活塞與所述螺紋安裝段通過螺紋連接；所述平衡活塞的側(cè)面與所述通孔的內(nèi)側(cè)表面相接觸并密封；所述平衡活塞頂部能夠與所述過渡段相接觸并密封；

11、所述油艙內(nèi)開設(shè)有空腔，所述空腔內(nèi)充滿絕緣油；所述電磁推桿包括電磁鐵和電磁鐵推桿；所述電磁鐵外設(shè)置有用于安裝線圈的線圈安裝架；所述電磁鐵頂部安裝于所述電磁鐵推桿運(yùn)動(dòng)腔且位于所述油艙補(bǔ)油口i下方，其他部分位于所述空腔內(nèi)；所述電磁鐵頂部設(shè)置有所述電磁鐵推桿；所述電磁鐵位于所述空腔內(nèi)；所述電磁鐵推桿與所述電磁鐵推桿接觸段相接觸。

12、進(jìn)一步地，所述閥芯導(dǎo)向蓋板頂部開設(shè)有連通至所述復(fù)位彈簧安裝腔的彈簧調(diào)節(jié)螺紋孔，用于安裝所述調(diào)節(jié)螺絲；所述彈簧調(diào)節(jié)活塞上表面中心設(shè)置有用于安裝所述調(diào)節(jié)螺絲的定位槽；所述閥芯導(dǎo)向蓋板底部的法蘭結(jié)構(gòu)與所述閥芯裝配腔上部內(nèi)側(cè)通過螺紋連接；所述閥芯導(dǎo)向蓋板通過螺絲固定安裝于所述閥體上方，所述閥芯導(dǎo)向蓋板上開設(shè)有若干用于安裝所述螺絲的沉頭通孔。

13、進(jìn)一步地，所述閥芯導(dǎo)向蓋板上開設(shè)有連通至所述復(fù)位彈簧安裝腔的復(fù)位彈簧安裝腔通流孔；所述彈簧調(diào)節(jié)活塞側(cè)面與所述復(fù)位彈簧安裝腔內(nèi)側(cè)壁之間有空隙，所述彈簧調(diào)節(jié)活塞側(cè)面開設(shè)有通流流道；所述復(fù)位彈簧安裝腔能夠通過所述彈簧調(diào)節(jié)活塞與所述復(fù)位彈簧安裝腔之間的空隙、所述通流流道以及所述復(fù)位彈簧安裝腔通流孔與外界環(huán)境相連通。

14、進(jìn)一步的，所述水下水壓電磁開關(guān)閥在初始狀態(tài)下，在所述復(fù)位彈簧的作用下，所述閥芯頂在所述閥套上，所述錐面密封段與所述閥口錐面形成線接觸密封，所述閥口關(guān)閉。

15、進(jìn)一步地，所述閥芯能夠在所述復(fù)位彈簧和所述電磁推桿的作用下做軸向運(yùn)動(dòng)，在所述閥芯做軸向運(yùn)動(dòng)的過程中，所述導(dǎo)向段位于所述復(fù)位彈簧安裝腔內(nèi)的部分與所述復(fù)位彈簧安裝腔相互配合實(shí)現(xiàn)對所述閥芯運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)向；當(dāng)所述閥芯軸向運(yùn)動(dòng)至所述閥口錐面與所述錐面密封段形成線接觸密封時(shí)，所述閥口關(guān)閉；當(dāng)所述閥芯軸向運(yùn)動(dòng)至所述錐面密封段遠(yuǎn)離所述閥口錐面時(shí)，所述閥口打開。

16、進(jìn)一步地，所述油艙設(shè)置有連通至所述空腔的油艙補(bǔ)油口ii、補(bǔ)償器連接口和水密連接器安裝口；所述油艙補(bǔ)油口ii與所述油艙補(bǔ)油口i之間能夠通過可拆卸的外接轉(zhuǎn)接頭和液壓管相連接；所述補(bǔ)償器連接口用于外接補(bǔ)償器，所述補(bǔ)償器用于使所述空腔內(nèi)部壓力與外接環(huán)境壓力平衡；所述水密連接器安裝口用于安裝外接電源，所述外接電源用于為所述電磁推桿供電。

17、進(jìn)一步地，所述油艙補(bǔ)油口ii與所述油艙補(bǔ)油口i之間通過外接轉(zhuǎn)接頭和液壓管相連接后，所述電磁鐵推桿運(yùn)動(dòng)腔內(nèi)也充滿絕緣油，使所述電磁鐵推桿運(yùn)動(dòng)腔內(nèi)部壓力與所述空腔壓力相等。

18、進(jìn)一步地，所述電磁鐵頂部通過螺紋安裝于所述電磁鐵推桿運(yùn)動(dòng)腔，所述電磁鐵推桿運(yùn)動(dòng)腔與所述電磁鐵同軸，所述電磁鐵推桿運(yùn)動(dòng)腔與所述電磁鐵之間安裝有密封圈ⅶ，用于分隔所述油艙內(nèi)部與所述電磁鐵推桿運(yùn)動(dòng)腔。

19、進(jìn)一步地，所述閥芯導(dǎo)向蓋板與所述閥體之間通過安裝密封圈ⅰ進(jìn)行密封；所述平衡活塞與所述閥套的所述通孔內(nèi)側(cè)壁之間通過安裝密封圈ⅳ和密封圈ⅵ密封圈ⅳ和密封圈ⅵ；所述導(dǎo)向段與所述復(fù)位彈簧安裝腔內(nèi)側(cè)壁之間通過安裝密封圈ⅱ進(jìn)行密封；所述閥套與所述閥芯裝配腔內(nèi)側(cè)壁之間通過安裝密封圈ⅲ和密封圈ⅴ進(jìn)行密封。

20、進(jìn)一步地，所述平衡活塞的軸向直徑為d3，所述閥芯的所述導(dǎo)向段的最大直徑為d1，所述錐面密封段與所述閥口錐面形成線接觸密封處的直徑為d4，其中d1＝d3，d4略小于d1。

21、較現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

22、1、本發(fā)明提供的帶閥芯壓力平衡和補(bǔ)償油艙的水下水壓電磁開關(guān)閥，采用油艙將電磁鐵部分保護(hù)起來，并通過與油艙連通的補(bǔ)償器保證油艙內(nèi)部壓力與外界環(huán)境壓力平衡；閥口打開和關(guān)閉取決于電磁鐵推桿和復(fù)位彈簧對閥芯的共同作用；閥內(nèi)有用于調(diào)節(jié)復(fù)位彈簧預(yù)壓縮量的復(fù)位彈簧調(diào)節(jié)活塞，可以通過調(diào)節(jié)螺絲手動(dòng)調(diào)節(jié)復(fù)位彈簧的預(yù)壓縮量。

23、2、本發(fā)明提供的帶閥芯壓力平衡和補(bǔ)償油艙的水下水壓電磁開關(guān)閥，可以整體置于水下工作，并通過外接補(bǔ)償器使閥內(nèi)壓力平衡；油艙的油密性好，提高了所述電磁開關(guān)閥的密封性，可以實(shí)現(xiàn)大深度的水下環(huán)境工作；并且可以實(shí)現(xiàn)通過水上的控制信號遠(yuǎn)程操控水下的電磁開關(guān)閥啟閉。

24、基于上述理由本發(fā)明可在電磁開關(guān)閥領(lǐng)域廣泛推廣。