凸轮式快速进气控制装置的制造方法

文档序号:10525033阅读:362来源:国知局
凸轮式快速进气控制装置的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种凸轮式快速进气控制装置,其特征是:包括主阀体、副阀体、针阀和凸轮摇臂机构,所述主阀体通过螺钉与副阀体固接成整体,所述主阀体包括相互连通的凸轮摇臂运动内腔、针阀运动内腔和气体导流腔,所述凸轮摇臂运动内腔里销接有凸轮摇臂机构,所述凸轮摇臂机构在凸轮摇臂运动内腔中上下摆动,所述凸轮摇臂机构与置于针阀运动内腔的针阀顶部触接,所述针阀在主阀体的针阀运动内腔中上下滑动,所述针阀下部设为圆柱形顶针。有益效果:本发明能够利用微型高压充气钢瓶快速充气,采用偏置凸轮式结构,实现了小力臂大力矩功能,能够在狭窄空间内使用;顶针尖部的三棱锥体,有利于刺破微型高压充气钢瓶的金属膜,并快速脱离。
【专利说明】
凸轮式快速进气控制装置
技术领域
[0001]本发明属于船舶堵漏和海上救生领域,尤其涉及一种用于给堵漏气囊和救生气囊快速充气的凸轮式快速进气控制装置。
【背景技术】
[0002]气囊式堵漏器材是一种新兴的舷外堵漏器材,可在舱内实施堵漏作业,并可借助舷外海水压力将充气后的气囊压紧在船壳上,破口封堵受舱内环境的影响小,堵漏操作方便,堵漏效果好。气囊式救生装置包括救生衣、救生筏等。气囊式堵漏器材和救生装置具有质量轻,可卷收贮放,携带方便等优点,因此,近年来得到许多研究机构的重视和研发。专利文献CN101670879公开了一种舷外充气式堵漏气囊。它由主杆套件、高压空气控制器、气囊座、气囊、定位销、支撑装置、高压空气瓶组成,所述主杆套件由主杆和端盖组成,主杆为一端封闭的管件,在封闭端的中央有螺孔,所述高压空气控制器由本体、顶杆系统、单向阀、放泄阀、闷盖组成,所述气囊座由气囊座主件和气囊座副件构成,气囊座套在主杆上并能在主杆上作轴向运动,所述气囊分为相同的内外两层,它在未充气时为圆筒型,在两层的中间构成密闭的气囊空间,所述定位销由定位销舌、定位销座、定位销弹簧、定位销拉环、定位销基座构成,所述支撑装置由把手、支撑杆、横杆、卡盘组成,本发明适用于各种船舶破损后的堵漏,堵漏后它能够实施可靠的支撑。专利文献CN204383734U公开了一种船用气囊式快速堵漏器,其特征是:包括复合气囊、进气控制阀、气囊固定套管、操作手柄、微型高压储气钢瓶和导气支撑杆,所述复合气囊由内层密封囊体和外层高强度囊体构成薄壁双层复合结构,所述复合气囊由锥台腔体和半球壳体构成的组合体形状,所述复合气囊底部通过气囊固定套管与操作手柄固接,所述操作手柄呈中空长圆管形状,操作手柄底端扣接有保险盖,所述保险盖内侧固接有拉绳,拉绳另一端与进气控制阀连接,所述操作手柄内腔置有微型高压储气钢瓶,所述微型高压储气钢瓶的瓶口固接进气控制阀,所述进气控制阀上端与导气支撑杆连接,所述导气支撑杆包括四壁圆周均布有若干出气孔的圆管和带通气孔的圆盘,所述圆管和圆盘构成整体。
[0003]气囊式堵漏器材和救生装置使用中需要解决气囊快速充气、气密性、可靠性等问题。现有气囊式堵漏器材和救生装置的进气控制装置往往需要较大的力臂操作空间,容易造成误触发;当气囊内部压力较大时,难以有效控制气密性;可靠性较低,重复利用性差。

【发明内容】

[0004]本发明的目的在于克服上述技术的不足,而提供一种凸轮式快速进气控制装置,利用微型高压充气钢瓶快速充气,实现了小力臂大力矩功能,能够在狭窄空间内使用,也利于力臂回位。
[0005]本发明为实现上述目的,采用以下技术方案:一种凸轮式快速进气控制装置,其特征是:包括主阀体、副阀体、针阀和凸轮摇臂机构,所述主阀体通过螺钉与副阀体固接成整体,所述主阀体包括相互连通的凸轮摇臂运动内腔、针阀运动内腔和气体导流腔,所述凸轮摇臂运动内腔里销接有凸轮摇臂机构,所述凸轮摇臂机构在凸轮摇臂运动内腔中上下摆动,所述凸轮摇臂机构与置于针阀运动内腔的针阀顶部触接,所述针阀在主阀体的针阀运动内腔中上下滑动,所述针阀下部设为圆柱形顶针。
[0006]所述主阀体与副阀体结合部设有密封垫圈。
[0007]所述主阀体外形呈长方体结构,所述主阀体的凸轮摇臂运动内腔形状呈长方体凹槽,长方体凹槽下方吻接有凸轮摇臂机构向下摆动的斜台空间。
[0008]所述副阀体外形呈长方体结构,所述副阀体设有与微型高压充气钢瓶螺接的圆孔,副阀体上设有与主阀体连接的螺钉过孔。
[0009]所述凸轮摇臂机构包括摇臂杆和拉绳,所述摇臂杆的前端设有凸轮曲线,并与针阀顶部触接,摇臂杆一端通过销轴与主阀体销接,另一端连接有拉绳。
[0010]所述针阀形状呈三段式阶梯轴,针阀上部为导向圆柱体,导向圆柱体与主阀体的针阀运动内腔滑动配合,导向圆柱体上沿纵向设有长凹槽,所述长凹槽与固接在主阀体上的定位销滑动连接,针阀中部为定位圆柱体,所述针阀下部设为圆柱形顶针,顶针端部为三棱锥体针尖。
[0011]所述针阀下部的圆柱形顶针针尖上沿其轴向均布设有短凹槽,圆柱形顶针上套装有回位弹簧。
[0012]有益效果:与现有技术相比,本发明是一种能够利用微型高压充气钢瓶快速充气,且具有小力臂大力矩、气密性好、可重复使用等特点。采用偏置凸轮式结构,实现了小力臂大力矩功能,能够在狭窄空间内使用,也利于力臂回位;独特的腔体设计,利用气流反冲力和弹簧弹力使针阀快速脱离金属膜,实现针阀与阀腔的可靠密封,并利于气流在腔体的快速导流;特殊针阀设计,将针阀驱动接触面由点接触变成线接触,增大了凸轮与针阀体的接触面积,提高了可靠性;针阀顶针尖部采用带凹槽的三棱锥体结构,有利于刺破微型高压充气钢瓶的金属膜,并快速脱离。
【附图说明】
[0013]图1是本发明的结构示意图;
[0014]图2是主、副阀体结构示意图;
[0015]图3a_图3b是针阀结构示意图;
[0016]图4a_图4d是凸轮式快速进气控制装置的工作过程图。
[0017]图中:1、主阀体,1-1、凸轮摇臂运动内腔,1-1-1、销孔,1-2、针阀运动内腔,1-3、气体导流腔,1-4、斜台空间,2、副阀体,2-1、螺钉过孔,3、针阀,3-1、导向圆柱体,3-2、长凹槽,3-3、定位圆柱体,3-4、圆柱形顶针,3-5、短凹槽,3-6、圆柱面,4、凸轮摇臂机构,5、螺钉,6、定位销,7、回位弹簧,8、密封垫,9、摇臂杆,10、拉绳,11、销轴,12、螺纹圆孔。
【具体实施方式】
[0018]下面结合较佳实施例详细说明本发明的【具体实施方式】。
[0019]详见附图,本实施例提供了一种凸轮式快速进气控制装置,包括主阀体1、副阀体
2、针阀3和凸轮摇臂机构4,所述主阀体通过螺钉5与副阀体固接成整体,所述主阀体包括相互连通的凸轮摇臂运动内腔1-1、针阀运动内腔1-2和气体导流腔1-3,所述凸轮摇臂运动内腔里通过销孔1-1-1及销轴销接有凸轮摇臂机构,所述凸轮摇臂机构在凸轮摇臂运动内腔中上下摆动,所述凸轮摇臂机构与置于针阀运动内腔的针阀顶部触接,所述针阀在主阀体的针阀运动内腔中上下滑动,所述针阀下部设为圆柱形顶针。所述针阀形状呈三段式阶梯轴,针阀上部为导向圆柱体3-1,导向圆柱体与主阀体的针阀运动内腔滑动配合,导向圆柱体上沿纵向设有长凹槽3-2,所述长凹槽与固接在主阀体上的定位销6滑动连接,防止导向圆柱体沿周向转动;针阀中部为定位圆柱体3-3,定位圆柱体起到导向和密封作用;所述针阀下端部设为圆柱形顶针3-4。所述针阀圆柱形顶针端部呈三棱锥体,沿轴向均布设有三个短凹槽3-5,用于刺破微型高压充气钢瓶金属膜。针阀套装有回位弹簧7,回位弹簧选用防锈无记忆弹性元件,套在顶针上,用于针阀回位;O形密封圈选用标准件,套在导向圆柱体上,用于针阀运动腔体密封。所述主阀体与副阀体结合部设有密封垫8。所述主阀体外形呈长方体结构,所述主阀体的凸轮摇臂运动内腔形状呈长方体凹槽,长方体凹槽下方吻接有凸轮摇臂机构向下摆动的斜台空间1-4。所述副阀体外形呈长方体结构,所述副阀体设有与微型高压充气钢瓶螺接的螺纹圆孔12,副阀体上设有与主阀体连接的螺钉过孔2-1。所述凸轮摇臂机构包括摇臂杆9和拉绳10,所述摇臂杆的前端设有凸轮曲线,并与针阀顶部触接,摇臂杆一端通过销轴11与主阀体销接,另一端连接有拉绳,凸轮摇臂杆在向下的拉力作用下,绕凸轮摇臂轴转动,将拉绳拉力转化为凸轮驱动力,并利用凸轮曲面将驱动力有效传递给针阀。微型高压充气钢瓶通过密封圈与副阀体密封,副阀体通过密封垫与主阀体密封。
[0020]工作过程
[0021]详见图4a-图4d,其中图4c-d中复位弹簧(图中未示)
[0022]I)凸轮偏置与驱动
[0023]将凸轮摇臂轴的中心线与针阀运动所在路径直线偏离一定距离,当凸轮摇臂在运动上限时,凸轮与针阀接触面的法线向左偏离中线一定角度,当凸轮摇臂在运动下限时,凸轮与针阀接触面的法线向右偏离中线一定角度,两角度基本相等,这样当凸轮摇臂驱动针阀下行时,接触面法线基本在中线附近摆动,从而使凸轮驱动力产生的无效分力最小,有效分力最大,实现了小力臂大力矩功能。而且凸轮偏置有利于凸轮在针阀驱动作用下回位。
[0024]2)针阀穿刺与回位
[0025]针阀与凸轮的接触面设计成圆柱面3-6而非球面,将点接触变成线接触,大大增大了接触面积,提高了可靠性。针阀顶针尖部设计成带凹槽的三棱锥体,有利于刺破微型高压钢瓶金属膜,并通过凹槽将气流引出,形成气流冲击力,气流冲击力作用于针阀定位圆柱体,推动针阀向上运动。针阀在气流冲击力和回位弹簧力作用下向上运动,直至定位圆柱体压紧O形密封圈,形成腔体密封,完成针阀回位。
[0026]3)腔体密封与导流
[0027]主阀体包括凸轮摇臂运动腔体、针阀运动腔体和气体导流腔体三部分。凸轮摇臂运动腔体与外界相通,副阀体与主阀体配合形成针阀运动腔体,气体导流腔体与需充气的气囊相通。副阀体与主阀体之间通过密封垫密封,副阀体与微型高压充气钢瓶之间通过密封圈密封,针阀运动腔体与凸轮摇臂运动腔体之间通过O形密封圈密封。
[0028]微型高压充气钢瓶的金属膜被针阀的顶针刺破后,高压气体从钢瓶中冲出,形成对针阀顶针凹槽和定位圆柱体的冲击力,带动其向上直线运动,当定位圆柱体向上移动露出气体导流腔体的进气孔后,气流分成两部分,一部继续作用于定位圆柱体向上直线运动,压紧定位圆柱凸台,然后转向气体导流腔体,另一部分直接通过气体导流腔体的折形腔体进入需充气的气囊。完成充气后,腔内气体仍大于外界气体压力。
[0029]本发明主要解决了三个技术问题:一是利用偏置式凸轮结构,实现了小力臂大力矩功能,并利于凸轮回位;二是特殊的针阀驱动接触面和尖部设计,增强了可靠性和实用性;三是特殊腔体设计,利用腔内高气压和弹簧力实施双重压力密封,提高了气密性。
[0030]上述参照实施例对凸轮式快速进气控制装置进行的详细描述,是说明性的而不是限定性的,可按照所限定范围列举出若干个实施例,因此在不脱离本发明总体构思下的变化和修改,应属本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种凸轮式快速进气控制装置,其特征是:包括主阀体、副阀体、针阀和凸轮摇臂机构,所述主阀体通过螺钉与副阀体固接成整体,所述主阀体包括相互连通的凸轮摇臂运动内腔、针阀运动内腔和气体导流腔,所述凸轮摇臂运动内腔里销接有凸轮摇臂机构,所述凸轮摇臂机构在凸轮摇臂运动内腔中上下摆动,所述凸轮摇臂机构与置于针阀运动内腔的针阀顶部触接,所述针阀在主阀体的针阀运动内腔中上下滑动,所述针阀下部设为圆柱形顶针。2.根据权利要求1所述的凸轮式快速进气控制装置,其特征是:所述主阀体与副阀体结合部设有密封垫圈。3.根据权利要求1或2所述的凸轮式快速进气控制装置,其特征是:所述主阀体外形呈长方体结构,所述主阀体的凸轮摇臂运动内腔形状呈长方体凹槽,长方体凹槽下方吻接有凸轮摇臂机构向下摆动的斜台空间。4.根据权利要求1所述的凸轮式快速进气控制装置,其特征是:所述副阀体外形呈长方体结构,所述副阀体设有与微型高压充气钢瓶螺接的圆孔,副阀体上设有与主阀体连接的螺钉过孔。5.根据权利要求1所述的凸轮式快速进气控制装置,其特征是:所述凸轮摇臂机构包括摇臂杆和拉绳,所述摇臂杆的前端设有凸轮曲线,并与针阀顶部触接,摇臂杆一端通过销轴与主阀体销接,另一端连接有拉绳。6.根据权利要求1所述的凸轮式快速进气控制装置,其特征是:所述针阀形状呈三段式阶梯轴,针阀上部为导向圆柱体,导向圆柱体与主阀体的针阀运动内腔滑动配合,导向圆柱体上沿纵向设有长凹槽,所述长凹槽与固接在主阀体上的定位销滑动连接,针阀中部为定位圆柱体,所述针阀下部的圆柱形顶针端部为三棱锥体针尖。7.根据权利要求1或6所述的凸轮式快速进气控制装置,其特征是:所述针阀下部的圆柱形顶针针尖上沿其轴向均布设有短凹槽,圆柱形顶针上套装有回位弹簧。
【文档编号】B63B43/16GK105882917SQ201610347724
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年5月23日
【发明人】李敏堂
【申请人】中国人民解放军总后勤部军事交通运输研究所
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