CN117419203A - 一种开口可调的液控海水阀 - Google Patents
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Abstract
本发明属于水下机器人与液压传动领域，具体地说是一种开口可调的液控海水阀，包括高压截止阀及开口液控调节机构，其中开口液控调节机构包括液压马达、联轴节、高度调整环、压紧环、旋转编码器及水密接插件，液压马达、联轴节、高度调整环、压紧环与高压截止阀依次密封连接，联轴节内设有旋转编码器，旋转编码器动盘连接在液压马达的马达输出轴上，旋转编码器静盘固定在联轴节的内部；高压截止阀的调节螺杆上所安装的手柄伸至联轴节内部，液压马达的马达输出轴端部开口，并夹持住手柄；联轴节的外表面上安装有水密接插件，线缆通过所述水密接插件接入，并接至旋转编码器静盘。本发明控制精度高，可连续调节，并且结构紧凑、耐高压海水。
Description
技术领域
本发明涉及水下机器人与液压传动领域，具体地说是一种开口可调的液控海水阀。
背景技术
水下机器人在作业过程中存在多种因素引起浮力发生变化。为补偿水下机器人浮力的变化，使潜水器始终处于理想的配平状态，需要搭载浮力调节***。通常浮力调节***分为油囊式和海水泵式，其中海水泵式浮力调节***是直接从周围环境中吸入或排出海水，通过改变潜水器自身重量达到浮力调节的目的，其核心元器件为高压海水泵和高压截止阀。现有的高压截止阀，其开口需要手动调节，不便于操作，而且控制精度低。
发明内容
针对现有高压截止阀手动调节开口存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种开口可调的液控海水阀，可用于水下机器人的浮力调节***，海水阀中液控的高压截止阀通过液压马达的控制不仅可以调节高压截止阀的开闭，还可以调节开度大小，进而调节水下机器人的浮力。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
本发明包括高压截止阀，还包括开口液控调节机构，其中开口液控调节机构包括液压马达、联轴节、高度调整环、压紧环、旋转编码器及水密接插件，所述液压马达、联轴节、高度调整环、压紧环与高压截止阀依次密封连接，所述联轴节内设有旋转编码器，旋转编码器动盘连接在液压马达的马达输出轴上，旋转编码器静盘固定在所述联轴节的内部；所述高压截止阀的调节螺杆上所安装的手柄伸至联轴节内部，所述液压马达的马达输出轴端部开口，并夹持住所述手柄；所述联轴节的外表面上安装有水密接插件，线缆通过所述水密接插件接入，并接至所述旋转编码器静盘。
其中：所述联轴节内的马达输出轴上分别套设有铜垫及固定环，所述固定环通过紧定螺钉固定在马达输出轴上，并将所述铜垫锁紧；所述铜垫及旋转编码器动盘分别位于固定环的两侧，所述旋转编码器动盘通过螺钉与固定环固接。
所述联轴节的内部还安装有线缆固定环，由所述水密接插件伸入的线缆固定在线缆固定环上。
所述联轴节的内壁设有螺纹孔，所述线缆固定环及旋转编码器静盘分别通过螺钉安装在联轴节的内部。
所述联轴节的外表面上还安装有排气阀。
所述压紧环朝向高度调整环的一侧外边缘沿轴向延伸而形成台阶，所述高压截止阀上的法兰位于延伸部分的内侧并被压紧在台阶与高度调整环之间；所述联轴节、高度调整环及压紧环通过螺钉依次连接。
所述联轴节与液压马达之间、联轴节与高度调整环之间、高度调整环与高压截止阀上的法兰之间均安装有密封圈，从而形成密封腔体。
本发明的优点与积极效果为：
1．实现液压远程控制：本发明采用液压驱动代替手动调节，液压马达带动高压截止阀的调节螺杆上安装的手柄旋转，控制液压马达旋转即可控制高压截止阀开度，实现液压远程控制。
2．控制精度高：本发明由液压马达驱动高压截止阀旋转，结合了水下油压液压***与海水液压***的优势，开度可以实现无极连续调节；结合旋转编码器检测高压截止阀的转数，高压截止阀旋转圈数与开度是线性关系，因此高压截止阀开度大小可以精确控制。
3．可耐高压海水：本发明具有密封的补偿油腔体，即使在深海环境中也能实现压力补偿从而正常工作。
附图说明
图1为本发明的结构主视图；
图2为本发明的结构左视图；
图3为本发明的结构俯视图；
图4为图1中去掉联轴节、排气阀及水密接插件后的结构示意图；
图5为本发明去掉联轴节、高度调整环及水密接插件后的结构示意图；
图6为图1的局部内部剖视图；
图7为本发明联轴节的结构主视图；
图8为图7的俯视图；
图9为本发明联轴节的立体结构示意图；
图10为本发明高度调整环的结构主视图；
图11为本发明高度调整环的侧视剖视图；
图12为本发明固定环的立体结构示意图；
其中：1为液压马达，2为联轴节，3为高度调整环，4为压紧环，5为高压截止阀，6为铜垫，7为固定环，8为旋转编码器动盘，9为旋转编码器静盘，10为线缆固定环，11为手柄，12为排气阀，13为水密接插件，14为紧定螺钉，15为补偿油口。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详述。
如图1～12所示，本发明包括高压截止阀5及开口液控调节机构，其中开口液控调节机构包括液压马达1、联轴节2、高度调整环3、压紧环4、旋转编码器及水密接插件13，液压马达1、联轴节2、高度调整环3、压紧环4与高压截止阀5依次密封连接，联轴节2内设有旋转编码器，旋转编码器动盘8连接在液压马达1的马达输出轴上，旋转编码器静盘9固定在联轴节2的内部；高压截止阀5的调节螺杆上所安装的手柄11伸至联轴节2内部，液压马达1的马达输出轴端部开口，并夹持住手柄11；联轴节2的外表面上安装有水密接插件13，线缆通过水密接插件13接入，并接至旋转编码器静盘9。
本实施例的联轴节2的一端通过螺钉固定安装在液压马达1上，联轴节2的另一端为法兰，高度调整环3为圆环状，压紧环4朝向高度调整环3的一侧外边缘沿轴向延伸而形成台阶，高压截止阀5上的法兰位于延伸部分的内侧并被压紧在台阶与高度调整环3之间；联轴节2另一端的法兰、高度调整环3的外边缘及压紧环4的外边缘分别沿圆周方向均匀开设有数量相同、一一对应的螺钉孔，联轴节2、高度调整环3及压紧环4通过螺钉依次连接，实现机械结构的固定。
本实施例在联轴节2与液压马达1之间、联轴节2与高度调整环3之间、高度调整环3与高压截止阀5上的法兰之间均安装有密封圈，从而形成密封腔体。
由于直接增大联轴节2的长度在加工上不方便，本实施例在高压截止阀5与联轴节2之间设置了高度调整环3，高度调整环3延长了高压截止阀5与液压马达1之间的距离，这样能够保证马达输出轴端部开口能够夹持上手柄11。
本实施例联轴节2内的马达输出轴上分别套设有铜垫6及固定环7，固定环7通过紧定螺钉14固定在马达输出轴上，并将铜垫6锁紧；铜垫6及旋转编码器动盘8分别位于固定环7的两侧，旋转编码器动盘8通过螺钉与固定环7固接。联轴节2的内部还安装有线缆固定环10，联轴节2的内壁设有螺纹孔，线缆固定环10及旋转编码器静盘9分别通过螺钉安装在联轴节2的内部，由水密接插件13伸入的线缆固定在线缆固定环10上。
本实施例在联轴节2的外表面上还安装有排气阀12。
本实施例的旋转编码器为现有技术，在此不再赘述。
本实施例的高压截止阀5为现有技术，在高压截止阀5上设有补偿油口15，高压截止阀5与液压马达1之间的腔体内部充满补偿油液。
本发明的工作原理为：
液压马达1夹持高压截止阀5的调节螺杆上安装的手柄11，驱动液压马达1旋转即可通过马达输出轴所夹持的手柄调节高压截止阀5的开度大小，用液压驱动代替了现有的手动调节。液压马达1旋转过程中带动铜垫6、固定环7及旋转编码器动盘8一起旋转，旋转编码器静盘9保持不动，旋转编码器产生角度变化，检测电路线缆通过水密接插件13接到外部控制检测电路中，从而可以检测高压截止阀5的开口旋转圈数；由于高压截止阀5开度与旋转圈数是线性关系，即用旋转编码器检测了高压截止阀5开度大小，根据检测数据控制液压马达1旋转，从而实现高压截止阀5开度精确控制，进一步实现高压截止阀吸水速度可控。
本发明结合了水下机器人油压液压***和海水液压***的优势，具有液压远程控制功能且控制精度高，结构紧凑，具有压力补偿功能，耐高压海水，可用于深海水下机器人浮力调节***。
Claims (7)
1.一种开口可调的液控海水阀，包括高压截止阀（5），其特征在于：还包括开口液控调节机构，其中开口液控调节机构包括液压马达（1）、联轴节（2）、高度调整环（3）、压紧环（4）、旋转编码器及水密接插件（13），所述液压马达（1）、联轴节（2）、高度调整环（3）、压紧环（4）与高压截止阀（5）依次密封连接，所述联轴节（2）内设有旋转编码器，旋转编码器动盘（8）连接在液压马达（1）的马达输出轴上，旋转编码器静盘（9）固定在所述联轴节（2）的内部；所述高压截止阀（5）的调节螺杆上所安装的手柄（11）伸至联轴节（2）内部，所述液压马达（1）的马达输出轴端部开口，并夹持住所述手柄（11）；所述联轴节（2）的外表面上安装有水密接插件（13），线缆通过所述水密接插件（13）接入，并接至所述旋转编码器静盘（9）。
2.根据权利要求1所述开口可调的液控海水阀，其特征在于：所述联轴节（2）内的马达输出轴上分别套设有铜垫（6）及固定环（7），所述固定环（7）通过紧定螺钉（14）固定在马达输出轴上，并将所述铜垫（6）锁紧；所述铜垫（6）及旋转编码器动盘（8）分别位于固定环（7）的两侧，所述旋转编码器动盘（8）通过螺钉与固定环（7）固接。
3.根据权利要求1所述开口可调的液控海水阀，其特征在于：所述联轴节（2）的内部还安装有线缆固定环（10），由所述水密接插件（13）伸入的线缆固定在线缆固定环（10）上。
4.根据权利要求3所述开口可调的液控海水阀，其特征在于：所述联轴节（2）的内壁设有螺纹孔，所述线缆固定环（10）及旋转编码器静盘（9）分别通过螺钉安装在联轴节（2）的内部。
5.根据权利要求1所述开口可调的液控海水阀，其特征在于：所述联轴节（2）的外表面上还安装有排气阀（12）。
6.根据权利要求1所述开口可调的液控海水阀，其特征在于：所述压紧环（4）朝向高度调整环（3）的一侧外边缘沿轴向延伸而形成台阶，所述高压截止阀（5）上的法兰位于延伸部分的内侧并被压紧在台阶与高度调整环（3）之间；所述联轴节（2）、高度调整环（3）及压紧环（4）通过螺钉依次连接。
7.根据权利要求1所述开口可调的液控海水阀，其特征在于：所述联轴节（2）与液压马达（1）之间、联轴节（2）与高度调整环（3）之间、高度调整环（3）与高压截止阀（5）上的法兰之间均安装有密封圈，从而形成密封腔体。
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