一種帶有開(kāi)關(guān)閥的深海海底取樣控制球閥的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種帶有開(kāi)關(guān)閥的深海海底取樣控制球閥，包括有閥體總成、球體組合件和取樣筒體，所述的取樣筒體上設(shè)置有與取樣筒體同步升降配合的主動(dòng)傳動(dòng)件，所述的球體組合件的支撐軸上同軸聯(lián)合轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置有被動(dòng)傳動(dòng)件，所述的主動(dòng)傳動(dòng)件驅(qū)動(dòng)被動(dòng)傳動(dòng)件轉(zhuǎn)動(dòng)，且所述的取樣筒體在其處于遠(yuǎn)離球體方向的最大限位行程處時(shí)，主動(dòng)傳動(dòng)件驅(qū)動(dòng)被動(dòng)傳動(dòng)件使球體處于完全關(guān)閉狀態(tài)，所述取樣筒體在其靠近球體方向的最大限位行程處時(shí)，主動(dòng)傳動(dòng)件驅(qū)動(dòng)被動(dòng)傳動(dòng)件使球體處于完全導(dǎo)通狀態(tài)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是纜繩向海底放收過(guò)程中自動(dòng)完成開(kāi)關(guān)動(dòng)作，且密封可靠性好。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種帶有開(kāi)關(guān)閥的深海海底取樣控制球閥

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于閥門(mén)領(lǐng)域，具體是指一種帶有開(kāi)關(guān)閥的深海海底取樣控制球閥。

【背景技術(shù)】
[0002]深海海底資源豐富，為了研究深海海底的物質(zhì)，需要將深海海底的物質(zhì)保壓取樣，以便人們進(jìn)行科學(xué)研究。深海海底物質(zhì)取樣一般是通過(guò)纜繩將深海海底取樣裝置下沉到深海海底后，抽取海底含生物的淤泥等物質(zhì)。一般取樣裝置的控制閥為止回閥，當(dāng)取樣裝置快速下沉?xí)r，止回閥的閥瓣在海水介質(zhì)力的作用下開(kāi)啟，取樣后向上提升取樣裝置時(shí)，在介質(zhì)力的作用下止回閥閥瓣關(guān)閉。采用止回閥作為控制閥存在技術(shù)問(wèn)題，當(dāng)取樣裝置提升時(shí)，止回閥閥瓣關(guān)閉，此時(shí)如果閥座密封面有淤泥則不能保證止回閥的密封性能。另外，止回閥的密封性能較差，不能確保取樣裝置的保壓取樣。因此，希望采用密封更加可靠的閥門(mén)作為深海海底取樣裝置的控制閥。
[0003]深海海底取樣，由于海洋很深，甚至可達(dá)上萬(wàn)米，通常只能采用纜繩來(lái)收放深海海底取樣裝置，沒(méi)有任何的電動(dòng)、氣動(dòng)或液動(dòng)控制機(jī)構(gòu)，因此，取樣控制閥的開(kāi)關(guān)控制不能依靠外界的動(dòng)力，在纜繩向海底收放取樣裝置過(guò)程中控制閥自動(dòng)完成開(kāi)關(guān)動(dòng)作，而且要求密封可靠，因此，深海海底取樣控制閥的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難度很高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)和不足，而提供一種在纜繩向海底放收過(guò)程中自動(dòng)完成開(kāi)關(guān)動(dòng)作，且密封可靠性好的帶有開(kāi)關(guān)閥的深海海底取樣控制球閥。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是包括有閥體總成、球體組合件和取樣筒體，閥體總成內(nèi)設(shè)置有閥道，該閥道的一端開(kāi)口構(gòu)成取樣口，該閥道的內(nèi)端設(shè)置有閥座，所述閥體總成包括有閥體，所述的球體組合件包括有中部開(kāi)有通孔的球體、以及對(duì)稱(chēng)固定于球體軸向兩側(cè)的支撐軸，所述的支撐軸轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置于閥體內(nèi)，該球體在其轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中其內(nèi)的通孔與閥道構(gòu)成導(dǎo)通或關(guān)閉配合，且該球體的一端與閥座密封配合，所述閥體相對(duì)球體的另一端外側(cè)滑移設(shè)置有取樣筒體，且閥體組件上設(shè)置有對(duì)該取樣筒體的滑移行程進(jìn)行上下限位的限位機(jī)構(gòu)，該取樣筒體內(nèi)設(shè)置有取樣腔，球體處于導(dǎo)通狀態(tài)下其內(nèi)的通孔與取樣筒體的內(nèi)端開(kāi)口相連通，所述取樣筒體的取樣腔內(nèi)滑移設(shè)置有取樣活塞，該取樣活塞上聯(lián)動(dòng)固定有活塞桿，所述的取樣筒體的外端部設(shè)置有活塞桿導(dǎo)向孔，所述的活塞桿與活塞桿導(dǎo)向孔導(dǎo)向密封配合且活塞桿的外端伸出于活塞桿導(dǎo)向孔之外，所述的取樣筒體上設(shè)置有與取樣筒體同步升降配合的主動(dòng)傳動(dòng)件，所述的球體組合件的支撐軸上同軸聯(lián)合轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置有被動(dòng)傳動(dòng)件，所述的主動(dòng)傳動(dòng)件驅(qū)動(dòng)被動(dòng)傳動(dòng)件轉(zhuǎn)動(dòng)，且所述的取樣筒體在其處于遠(yuǎn)離球體方向的最大限位行程處時(shí)，主動(dòng)傳動(dòng)件驅(qū)動(dòng)被動(dòng)傳動(dòng)件使球體處于完全關(guān)閉狀態(tài)，所述取樣筒體在其靠近球體方向的最大限位行程處時(shí)，主動(dòng)傳動(dòng)件驅(qū)動(dòng)被動(dòng)傳動(dòng)件使球體處于完全導(dǎo)通狀態(tài)；
所述的閥體總成包括固定于閥體下端的閥座支撐座和固定于閥體上端的閥體端蓋，所述的閥道設(shè)置于閥座支撐座的內(nèi)部，所述的限位機(jī)構(gòu)包括有上限位機(jī)構(gòu)和下限位機(jī)構(gòu)，所述的上限位機(jī)構(gòu)包括有凸起設(shè)置于取樣筒體外側(cè)壁的上限位臺(tái)肩、以及與上限位臺(tái)肩的限位配合的閥體端蓋下端面，所述的下限位機(jī)構(gòu)為凸起設(shè)置于閥體內(nèi)壁上并位于球體和取樣筒體下端面之間的下限位凸臺(tái)，該下限位凸臺(tái)與其上端的取樣筒體下端面限位配合，所述的取樣筒體外側(cè)壁的上限位臺(tái)肩和閥體端蓋下端面之間的空間為行程腔，所述的取樣筒體中上設(shè)置有與行程腔相通的通道以及與通道相連的開(kāi)關(guān)閥，所述的開(kāi)關(guān)閥包括有閥瓣頂桿組合件、閥瓣頂桿組合件復(fù)位彈簧和開(kāi)關(guān)閥端蓋，該開(kāi)關(guān)閥端蓋上設(shè)置有外側(cè)與外界相通的開(kāi)關(guān)閥端蓋孔，閥瓣頂桿組合件上設(shè)置有用于封閉通道的閥瓣以及與閥瓣聯(lián)動(dòng)的頂桿，在閥瓣頂桿組合件復(fù)位彈簧的作用下閥瓣處在關(guān)閉位置，且頂桿伸到取樣筒體內(nèi)的取樣腔中。
[0006]本發(fā)明的工作原理和取樣過(guò)程介紹:
當(dāng)本申請(qǐng)的帶有開(kāi)關(guān)閥的深海海底取樣控制球閥(下文簡(jiǎn)稱(chēng)取樣控制閥)處于開(kāi)啟狀態(tài)下(參見(jiàn)圖1)，在海面通過(guò)釋放纜繩，該纜繩與活塞桿的外端相連，將本發(fā)明的取樣控制閥裝置保持圖1中的垂直狀態(tài)快速下沉到海底，直至取樣控制閥的下端部插入到海底淤泥中，此時(shí)收取纜繩，隨著纜繩的上拉，活塞桿帶動(dòng)取樣活塞向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)取樣活塞運(yùn)動(dòng)到取樣筒體的上端時(shí)，受取樣活塞的限位，取樣筒體與取樣活塞不再做相對(duì)運(yùn)動(dòng)，取樣活塞在取樣筒體內(nèi)向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，海底的淤泥、微生物等需要取樣的介質(zhì)被抽取到取樣筒體的取樣腔中。此時(shí)，繼續(xù)收取纜繩時(shí)，取樣筒體隨取樣活塞及活塞桿同時(shí)向上運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，由于閥體插在海底淤泥中，因此，取樣筒體在閥體內(nèi)向上滑動(dòng)，與取樣筒體固定連接的主動(dòng)傳動(dòng)件隨取樣筒體一起向上運(yùn)動(dòng)，由于主動(dòng)傳動(dòng)件與被動(dòng)傳動(dòng)件傳動(dòng)配合，因此，主動(dòng)傳動(dòng)件向上運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)被動(dòng)傳動(dòng)件進(jìn)而使得球體，使得球體從開(kāi)啟狀態(tài)做關(guān)閉運(yùn)動(dòng)，當(dāng)取樣筒體運(yùn)動(dòng)到最上端限位處時(shí)，球體正好旋轉(zhuǎn)到完全關(guān)閉位置。繼續(xù)收取纜繩，在纜繩力的作用下，閥體從淤泥中拔出，直至整個(gè)取樣控制閥從海底提升到海面。由于取樣控制閥處在關(guān)閉位置，能夠確保取樣筒體中的樣品保持在海底的壓力下，確保海底物質(zhì)的保壓取樣。
[0007]另外，為了在取樣過(guò)程中更好的確保取樣活塞及取樣筒體動(dòng)作的先后次序，在取樣筒體上設(shè)置了通道以及與通道相連的開(kāi)關(guān)閥，在取樣之前將行程腔中注滿(mǎn)液體介質(zhì)，開(kāi)關(guān)閥處于關(guān)閉狀態(tài)，此時(shí)，由于行程腔充滿(mǎn)液體介質(zhì)，開(kāi)關(guān)閥處于關(guān)閉狀態(tài)，因此，取樣筒體始終處于閥體的下限位位置。當(dāng)取樣活塞提升到取樣筒體的頂部時(shí)，頂桿被取樣活塞頂起，閥瓣開(kāi)啟，此時(shí)，行程腔中的介質(zhì)通過(guò)開(kāi)關(guān)閥的中的開(kāi)關(guān)閥端蓋孔與外界相通。此時(shí)，取樣筒體在纜繩的提升下可以在閥體中向上移動(dòng)。該機(jī)構(gòu)的設(shè)置，保證了只有當(dāng)取樣活塞提升到取樣筒體的頂部、取樣筒體中抽取了需要的取樣物質(zhì)后，取樣筒體才能在閥體中向上運(yùn)動(dòng)，即，控制球閥才能開(kāi)始關(guān)閉。
[0008]進(jìn)一步設(shè)置是所述的主動(dòng)傳動(dòng)件為固定設(shè)置于取樣筒體兩側(cè)下端部的主動(dòng)齒條，所述的被動(dòng)傳動(dòng)件為同軸固定于球體組合件的支撐軸上上的被動(dòng)齒輪，該主動(dòng)齒條與被動(dòng)齒輪傳動(dòng)嚙合，所述的主動(dòng)齒條與取樣筒體為一體結(jié)構(gòu)設(shè)置。通過(guò)本設(shè)置，使得取樣筒體的升降動(dòng)作與球體的啟閉動(dòng)作連接更加穩(wěn)定可靠，而且二者的裝配定位比較方便。
[0009]進(jìn)一步設(shè)置是所述的閥座支撐座的內(nèi)端與閥體的內(nèi)腔壁之間設(shè)置有閥座滑移腔，所述閥座滑移設(shè)置于該閥座滑移腔上，且閥座的上端面內(nèi)側(cè)角構(gòu)成與球體密封配合的密封畐0，所述的閥座對(duì)應(yīng)于閥座支撐座頂面的下端部開(kāi)設(shè)有彈簧安裝盲孔，該彈簧安裝盲孔內(nèi)設(shè)置有預(yù)緊彈簧，該預(yù)緊彈簧的下端與閥座支撐座頂面作用抵接。通過(guò)本設(shè)置，實(shí)現(xiàn)了彈簧力對(duì)閥座的預(yù)緊效果，提高了閥座與球體之間的密封性。
[0010]進(jìn)一步設(shè)置是閥座的上方設(shè)置有與取樣筒體的取樣腔相通的高壓腔，所述的閥座與閥體的內(nèi)腔壁之間設(shè)置可供介質(zhì)進(jìn)入閥座滑移腔內(nèi)并對(duì)對(duì)閥座的下端實(shí)施抵壓的第一間隙，所述的閥座的相對(duì)于第一間隙的側(cè)壁設(shè)置有用于防止雜質(zhì)從第一間隙通過(guò)的第一擋圈。通過(guò)本設(shè)置，高壓腔中介質(zhì)壓力通過(guò)該第一間隙作用于閥座上，使得閥座與球體之間的密封性大為提高，極大地保障了二者之間的密封性，進(jìn)而使得取樣腔內(nèi)所取樣的海底物質(zhì)保持其原始?jí)毫Α?br> [0011]進(jìn)一步設(shè)置是所述的閥座支撐座的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)置有第一臺(tái)階部，所述的閥座上設(shè)置有與第一臺(tái)階部形狀互補(bǔ)且縱向滑移適配的第二臺(tái)階部，所述的第一臺(tái)階部和第二臺(tái)階部相互配合構(gòu)成臺(tái)階部第一間隙、臺(tái)階部中間腔和臺(tái)階部第二間隙，所述的臺(tái)階部第一間隙的上端與閥座滑移腔相通，從第一間隙進(jìn)入到閥座滑移腔的介質(zhì)繼續(xù)通過(guò)該臺(tái)階部第一間隙進(jìn)入到臺(tái)階部中間腔并對(duì)閥座的下端進(jìn)行抵壓，所述的臺(tái)階部中間腔內(nèi)設(shè)置有用于密封隔絕臺(tái)階部第一間隙和臺(tái)階部第二間隙的臺(tái)階部密封圈，所述的閥座的相對(duì)于臺(tái)階部第二間隙的側(cè)壁設(shè)置有用于防止雜質(zhì)從臺(tái)階部第二間隙進(jìn)入到臺(tái)階部中間腔的第二擋圈，該臺(tái)階部第二間隙的下端與閥道相通。通過(guò)本設(shè)置，進(jìn)一步提高介質(zhì)壓力對(duì)閥座的預(yù)緊密封，保障了球體和閥座之間的密封性。
[0012]進(jìn)一步設(shè)置是所述閥座的密封副內(nèi)固定設(shè)置有與球體密封配合的閥座密封圈。本設(shè)置，提高了球體和閥座之間的密封性。
[0013]進(jìn)一步設(shè)置是閥座支撐座的外側(cè)壁與閥體的內(nèi)壁之間設(shè)置有O型密封圈。本設(shè)置保障了閥座支撐座的外側(cè)壁與閥體的內(nèi)壁之間的密封性。
[0014]進(jìn)一步設(shè)置是所述的活塞桿與取樣活塞聯(lián)接的端部外側(cè)設(shè)置環(huán)形凸部，所述的活塞桿導(dǎo)向孔的內(nèi)壁上設(shè)置有該環(huán)形凸部嵌配的環(huán)形嵌槽，所述的環(huán)形凸部的側(cè)壁內(nèi)設(shè)置有O型密封圈，該O型密封圈在環(huán)形凸部與環(huán)形嵌槽嵌配定位時(shí)用于二者的密封。通過(guò)本設(shè)置，保障了活塞桿與取樣筒體的活塞桿導(dǎo)向孔之間的密封性，以實(shí)現(xiàn)保壓取樣。
[0015]下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步介紹。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1本發(fā)明球體處于導(dǎo)通狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為圖1的A-A剖視放大圖；
圖3為圖1的I部放大圖。
[0017]圖4為圖1的II部放大圖。
[0018]圖5為圖1的III部放大圖。

【具體實(shí)施方式】
[0019]下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體的描述，只用于對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明，不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定，該領(lǐng)域的技術(shù)工程師可根據(jù)上述發(fā)明的內(nèi)容對(duì)本發(fā)明作出一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整。
[0020]如圖1-5所示的本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，包括有閥體總成1、球體組合件2和取樣筒體3，閥體總成I內(nèi)設(shè)置有閥道14，該閥道14的下端開(kāi)口構(gòu)成取樣口 141，該閥道14的內(nèi)端設(shè)置有閥座4，所述閥體總成I包括有閥體11、固定于閥體11下端的閥座支撐座12和固定于閥體11上端的閥體端蓋13，所述的閥道14設(shè)置于閥座支撐座12的內(nèi)部，所述的球體組合件2包括有中部開(kāi)有通孔211的球體21、以及對(duì)稱(chēng)固定于球體軸向兩側(cè)的支撐軸22，所述的支撐軸22轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置于閥體11內(nèi)，本實(shí)施例在通過(guò)在閥體對(duì)支撐軸的側(cè)部開(kāi)設(shè)閥體通孔，并在該閥體通孔內(nèi)可拆卸固定有閥體側(cè)端蓋16，實(shí)現(xiàn)球體組合件2在閥體內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)安裝。
[0021]另外，本實(shí)施例該球體21在其轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中其內(nèi)的通孔211與閥道14構(gòu)成導(dǎo)通或關(guān)閉配合，且該球體21的下端與閥座4密封配合，所述閥體11相對(duì)球體21的上端外側(cè)滑移設(shè)置有取樣筒體3，且閥體組件I上設(shè)置有對(duì)該取樣筒體3的滑移行程進(jìn)行上下限位的限位機(jī)構(gòu)，本實(shí)施例該限位機(jī)構(gòu)包括有上限位機(jī)構(gòu)和下限位機(jī)構(gòu)，所述的上限位機(jī)構(gòu)包括有凸起設(shè)置于取樣筒體3外側(cè)壁的上限位臺(tái)肩31、以及與上限位臺(tái)肩31的限位配合的閥體端蓋下端面131，所述的下限位機(jī)構(gòu)為凸起設(shè)置于閥體11內(nèi)壁上并位于球體21和取樣筒體3下端面之間的下限位凸臺(tái)111，該下限位凸臺(tái)111與其上端的取樣筒體3下端面32限位配合。
[0022]本實(shí)施例所述的取樣筒體3外側(cè)壁的上限位臺(tái)肩31和閥體端蓋下端面131之間的空間為行程腔311，所述的取樣筒體3中上設(shè)置有與行程腔311相通的通道5以及與通道相連的開(kāi)關(guān)閥，所述的開(kāi)關(guān)閥包括有閥瓣頂桿組合件51、閥瓣頂桿組合件復(fù)位彈簧52和開(kāi)關(guān)閥端蓋53，該開(kāi)關(guān)閥端蓋53上設(shè)置有外側(cè)與外界相通的開(kāi)關(guān)閥端蓋孔531，閥瓣頂桿組合件51上設(shè)置有用于封閉通道的閥瓣511以及與閥瓣聯(lián)動(dòng)的頂桿512，在閥瓣頂桿組合件復(fù)位彈簧52的作用下閥瓣511處在關(guān)閉位置，且頂桿512的內(nèi)端伸到取樣筒體內(nèi)的取樣腔33中。
[0023]本實(shí)施例該取樣筒體3內(nèi)設(shè)置有取樣腔33，球體21處于導(dǎo)通狀態(tài)下其內(nèi)的通孔211與取樣筒體3的內(nèi)端開(kāi)口 331相連通，所述取樣筒體的取樣腔33內(nèi)滑移設(shè)置有取樣活塞34，該取樣活塞34上聯(lián)動(dòng)固定有活塞桿35，所述的取樣筒體3的外端部設(shè)置有活塞桿導(dǎo)向孔36,所述的活塞桿35與活塞桿導(dǎo)向孔36導(dǎo)向密封配合且活塞桿35的外端伸出于活塞桿導(dǎo)向孔36之外，該活塞桿35在實(shí)際取樣操作時(shí)與纜繩37連接，本實(shí)施例所述的活塞桿35與取樣活塞34聯(lián)接的端部外側(cè)設(shè)置環(huán)形凸部351，所述的活塞桿導(dǎo)向孔36的內(nèi)壁上設(shè)置有該環(huán)形凸部嵌配的環(huán)形嵌槽361，所述的環(huán)形凸部351的側(cè)壁內(nèi)設(shè)置有O型密封圈352，該O型密封圈352在環(huán)形凸部351與環(huán)形嵌槽361嵌配定位時(shí)用于二者的密封，從而保持取樣腔33的密封性。
[0024]此外，本實(shí)施例所述的取樣筒體3上設(shè)置有與取樣筒體同步升降配合的主動(dòng)傳動(dòng)件38，所述的球體組合件2的支撐軸22上同軸聯(lián)合轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置有被動(dòng)傳動(dòng)件23，所述的主動(dòng)傳動(dòng)件38驅(qū)動(dòng)被動(dòng)傳動(dòng)件23轉(zhuǎn)動(dòng)，且所述的取樣筒體3在其處于遠(yuǎn)離球體方向的最大限位行程處時(shí)，主動(dòng)傳動(dòng)件38驅(qū)動(dòng)被動(dòng)傳動(dòng)件23使球體處于完全關(guān)閉狀態(tài)，所述取樣筒體3在其靠近球體方向的最大限位行程處時(shí)，主動(dòng)傳動(dòng)件38驅(qū)動(dòng)被動(dòng)傳動(dòng)件23使球體處于完全導(dǎo)通狀態(tài)，本實(shí)施例所述的主動(dòng)傳動(dòng)件38為固定設(shè)置于取樣筒體兩側(cè)下端部的主動(dòng)齒條，所述的被動(dòng)傳動(dòng)件23為同軸固定于球體組合件的支撐軸上的被動(dòng)齒輪，該主動(dòng)齒條與被動(dòng)齒輪傳動(dòng)嚙合。當(dāng)然本發(fā)明該主動(dòng)傳動(dòng)件38和被動(dòng)傳動(dòng)件23還可以采用其他形式的機(jī)械傳動(dòng)組合進(jìn)行設(shè)計(jì)。本實(shí)施例主動(dòng)齒條與取樣筒體一體結(jié)構(gòu)設(shè)置，如圖4所示。
[0025]另外本實(shí)施例所述的閥座支撐座12的內(nèi)端與閥體的內(nèi)腔壁之間設(shè)置有閥座滑移腔121，所述閥座4滑移設(shè)置于該閥座滑移腔121上，且閥座4的上端面內(nèi)側(cè)角構(gòu)成與球體21密封配合的密封副41，本實(shí)施例該密封副41內(nèi)固定設(shè)置有與球體密封配合的閥座密封圈42。另外，所述的閥座4對(duì)應(yīng)于閥座支撐座12頂面的下端部開(kāi)設(shè)有彈簧安裝盲孔43，該彈簧安裝盲孔內(nèi)設(shè)置有預(yù)緊彈簧44，該預(yù)緊彈簧44的下端與閥座支撐座12頂面作用抵接。
[0026]本實(shí)施例為了進(jìn)一步保障閥座4與球體21閥座的密封，所述的閥座4上方設(shè)置有與取樣筒體3的取樣腔33相同的高壓腔B，所述的閥座4與閥體11的內(nèi)腔壁之間設(shè)置可供介質(zhì)進(jìn)入閥座滑移腔內(nèi)并對(duì)對(duì)閥座4的下端實(shí)施抵壓的第一間隙112，所述的閥座的相對(duì)于第一間隙的側(cè)壁設(shè)置有用于防止雜質(zhì)從第一間隙112通過(guò)的第一擋圈113，本實(shí)施例該第一擋圈113采用柔性石墨制成。
[0027]另外，所述的閥座支撐座12的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)置有第一臺(tái)階部122，所述的閥座4上設(shè)置有與第一臺(tái)階部形狀互補(bǔ)且縱向滑移適配的第二臺(tái)階部46，所述的第一臺(tái)階部122和第二臺(tái)階部46相互配合構(gòu)成臺(tái)階部第一間隙47、臺(tái)階部中間腔48和臺(tái)階部第二間隙49，所述的臺(tái)階部第一間隙47的上端與閥座滑移腔121相通，從第一間隙112進(jìn)入到閥座滑移腔121的介質(zhì)繼續(xù)通過(guò)該臺(tái)階部第一間隙47進(jìn)入到臺(tái)階部中間腔48并對(duì)閥座4的下端進(jìn)行抵壓，所述的臺(tái)階部中間腔48內(nèi)設(shè)置有用于密封隔絕臺(tái)階部第一間隙47和臺(tái)階部第二間隙49的臺(tái)階部密封圈481，所述的閥座4的相對(duì)于臺(tái)階部第二間隙49的側(cè)壁設(shè)置有用于防止雜質(zhì)從臺(tái)階部第二間隙49進(jìn)入到臺(tái)階部中間腔48的第二擋圈491，該第二擋圈491采用柔性石墨制成，所述臺(tái)階部第二間隙49的下端與閥道相通。
[0028]本實(shí)施例介質(zhì)壓力對(duì)閥座的輔助密封的原理是:當(dāng)取樣控制閥處在海底的時(shí)候，取樣控制閥的內(nèi)外壓力是相同的，當(dāng)取樣控制閥關(guān)閉后在海底往海面提升時(shí)，取樣裝置內(nèi)部高壓腔B保持海底的壓力，而取樣控制球體外的閥道14壓力逐漸減小，此時(shí)，取樣控制閥內(nèi)高壓腔B的介質(zhì)壓力通過(guò)第一擋圈113 (僅僅擋臟，不起壓力密封作用)以及第一間隙112、以及臺(tái)階部第一間隙47進(jìn)入到閥座滑移腔121和臺(tái)階部中間腔48內(nèi)，該介質(zhì)壓力使閥座密封圈42與球體21緊密貼合密封，從而實(shí)現(xiàn)了介質(zhì)壓力對(duì)閥座和球體的輔助密封。當(dāng)取樣控制閥提升至海面時(shí)，取樣控制閥內(nèi)外(高壓腔B與閥座14之間)的壓差達(dá)到最大，此時(shí)，介質(zhì)壓力對(duì)閥座下端的密封作用力達(dá)到最大，能完全保障閥座4與球體11之間的密封，從而確保取樣裝置的保壓取樣。
[0029]另外，本實(shí)施例閥座支撐座12的外側(cè)壁與閥體11的內(nèi)壁之間設(shè)置有O型密封圈114。
【權(quán)利要求】
1.一種帶有開(kāi)關(guān)閥的深海海底取樣控制球閥，其特征在于:包括有閥體總成、球體組合件和取樣筒體，閥體總成內(nèi)設(shè)置有閥道，該閥道的一端開(kāi)口構(gòu)成取樣口，該閥道的內(nèi)端設(shè)置有閥座，所述閥體總成包括有閥體，所述的球體組合件包括有中部開(kāi)有通孔的球體、以及對(duì)稱(chēng)固定于球體軸向兩側(cè)的支撐軸，所述的支撐軸轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置于閥體內(nèi)，該球體在其轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中其內(nèi)的通孔與閥道構(gòu)成導(dǎo)通或關(guān)閉配合，且該球體的一端與閥座密封配合，所述閥體相對(duì)球體的另一端外側(cè)滑移設(shè)置有取樣筒體，且閥體組件上設(shè)置有對(duì)該取樣筒體的滑移行程進(jìn)行上下限位的限位機(jī)構(gòu)，該取樣筒體內(nèi)設(shè)置有取樣腔，球體處于導(dǎo)通狀態(tài)下其內(nèi)的通孔與取樣筒體的內(nèi)端開(kāi)口相連通，所述取樣筒體的取樣腔內(nèi)滑移設(shè)置有取樣活塞，該取樣活塞上聯(lián)動(dòng)固定有活塞桿，所述的取樣筒體的外端部設(shè)置有活塞桿導(dǎo)向孔，所述的活塞桿與活塞桿導(dǎo)向孔導(dǎo)向密封配合且活塞桿的外端伸出于活塞桿導(dǎo)向孔之外，所述的取樣筒體上設(shè)置有與取樣筒體同步升降配合的主動(dòng)傳動(dòng)件，所述的球體組合件的支撐軸上同軸聯(lián)合轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置有被動(dòng)傳動(dòng)件，所述的主動(dòng)傳動(dòng)件驅(qū)動(dòng)被動(dòng)傳動(dòng)件轉(zhuǎn)動(dòng)，且所述的取樣筒體在其處于遠(yuǎn)離球體方向的最大限位行程處時(shí)，主動(dòng)傳動(dòng)件驅(qū)動(dòng)被動(dòng)傳動(dòng)件使球體處于完全關(guān)閉狀態(tài)，所述取樣筒體在其靠近球體方向的最大限位行程處時(shí)，主動(dòng)傳動(dòng)件驅(qū)動(dòng)被動(dòng)傳動(dòng)件使球體處于完全導(dǎo)通狀態(tài)； 所述的閥體總成包括固定于閥體下端的閥座支撐座和固定于閥體上端的閥體端蓋，所述的閥道設(shè)置于閥座支撐座的內(nèi)部，所述的限位機(jī)構(gòu)包括有上限位機(jī)構(gòu)和下限位機(jī)構(gòu)，所述的上限位機(jī)構(gòu)包括有凸起設(shè)置于取樣筒體外側(cè)壁的上限位臺(tái)肩、以及與上限位臺(tái)肩的限位配合的閥體端蓋下端面，所述的下限位機(jī)構(gòu)為凸起設(shè)置于閥體內(nèi)壁上并位于球體和取樣筒體下端面之間的下限位凸臺(tái)，該下限位凸臺(tái)與其上端的取樣筒體下端面限位配合，所述的取樣筒體外側(cè)壁的上限位臺(tái)肩和閥體端蓋下端面之間的空間為行程腔，所述的取樣筒體中上設(shè)置有與行程腔相通的通道以及與通道相連的開(kāi)關(guān)閥，所述的開(kāi)關(guān)閥包括有閥瓣頂桿組合件、閥瓣頂桿組合件復(fù)位彈簧和開(kāi)關(guān)閥端蓋，該開(kāi)關(guān)閥端蓋上設(shè)置有外側(cè)與外界相通的開(kāi)關(guān)閥端蓋孔，閥瓣頂桿組合件上設(shè)置有用于封閉通道的閥瓣以及與閥瓣聯(lián)動(dòng)的頂桿，在閥瓣頂桿組合件復(fù)位彈簧的作用下閥瓣處在關(guān)閉位置，且頂桿伸到取樣筒體內(nèi)的取樣腔中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶有開(kāi)關(guān)閥的深海海底取樣控制球閥，其特征在于:所述的主動(dòng)傳動(dòng)件為固定設(shè)置于取樣筒體兩側(cè)下端部的主動(dòng)齒條，所述的被動(dòng)傳動(dòng)件為同軸固定于球體組合件的支撐軸上上的被動(dòng)齒輪，該主動(dòng)齒條與被動(dòng)齒輪傳動(dòng)嚙合，所述的主動(dòng)齒條與取樣筒體一體結(jié)構(gòu)設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種帶有開(kāi)關(guān)閥的深海海底取樣控制球閥，其特征在于:所述的閥座支撐座的內(nèi)端與閥體的內(nèi)腔壁之間設(shè)置有閥座滑移腔，所述閥座滑移設(shè)置于該閥座滑移腔上，且閥座的上端面內(nèi)側(cè)角構(gòu)成與球體密封配合的密封副，所述的閥座對(duì)應(yīng)于閥座支撐座頂面的下端部開(kāi)設(shè)有彈簧安裝盲孔，該彈簧安裝盲孔內(nèi)設(shè)置有預(yù)緊彈簧，該預(yù)緊彈簧的下端與閥座支撐座頂面作用抵接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種帶有開(kāi)關(guān)閥的深海海底取樣控制球閥，其特征在于:閥座的上方設(shè)置有與取樣筒體的取樣腔相通的高壓腔，所述的閥座與閥體的內(nèi)腔壁之間設(shè)置可供介質(zhì)進(jìn)入閥座滑移腔內(nèi)并對(duì)對(duì)閥座的下端實(shí)施抵壓的第一間隙，所述的閥座的相對(duì)于第一間隙的側(cè)壁設(shè)置有用于防止雜質(zhì)從第一間隙通過(guò)的第一擋圈。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種帶有開(kāi)關(guān)閥的深海海底取樣控制球閥，其特征在于:所述的閥座支撐座的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)置有第一臺(tái)階部，所述的閥座上設(shè)置有與第一臺(tái)階部形狀互補(bǔ)且縱向滑移適配的第二臺(tái)階部，所述的第一臺(tái)階部和第二臺(tái)階部相互配合構(gòu)成臺(tái)階部第一間隙、臺(tái)階部中間腔和臺(tái)階部第二間隙，所述的臺(tái)階部第一間隙的上端與閥座滑移腔相通，從第一間隙進(jìn)入到閥座滑移腔的介質(zhì)繼續(xù)通過(guò)該臺(tái)階部第一間隙進(jìn)入到臺(tái)階部中間腔并對(duì)閥座的下端進(jìn)行抵壓，所述的臺(tái)階部中間腔內(nèi)設(shè)置有用于密封隔絕臺(tái)階部第一間隙和臺(tái)階部第二間隙的臺(tái)階部密封圈，所述的閥座的相對(duì)于臺(tái)階部第二間隙的側(cè)壁設(shè)置有用于防止雜質(zhì)從臺(tái)階部第二間隙進(jìn)入到臺(tái)階部中間腔的第二擋圈，該臺(tái)階部第二間隙的下端與閥道相通。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種帶有開(kāi)關(guān)閥的深海海底取樣控制球閥，其特征在于:所述閥座的密封副內(nèi)固定設(shè)置有與球體密封配合的閥座密封圈。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種帶有開(kāi)關(guān)閥的深海海底取樣控制球閥，其特征在于:所述閥座支撐座的外側(cè)壁與閥體的內(nèi)壁之間設(shè)置有O型密封圈。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶有開(kāi)關(guān)閥的深海海底取樣控制球閥，其特征在于:所述的活塞桿與取樣活塞聯(lián)接的端部外側(cè)設(shè)置環(huán)形凸部，所述的活塞桿導(dǎo)向孔的內(nèi)壁上設(shè)置有該環(huán)形凸部嵌配的環(huán)形嵌槽，所述的環(huán)形凸部的側(cè)壁內(nèi)設(shè)置有O型密封圈，該O型密封圈在環(huán)形凸部與環(huán)形嵌槽嵌配定位時(shí)用于二者的密封。
【文檔編號(hào)】F16K5/08GK104154262SQ201410359366
【公開(kāi)日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年7月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月25日
【發(fā)明者】邱曉來(lái), 王漢洲, 黃明金 申請(qǐng)人:超達(dá)閥門(mén)集團(tuán)股份有限公司