一种水下流体采集阀的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及海洋工程设备领域，涉及一种水下流体采集阀。
【背景技术】
[0002]目前所知的流体采集阀分为保压保气类及非保压保气类两种，它们的使用环境多为3000米左右深海，由水下作业机器人等作业潜器操作采样。其中非保压保气类的采集阀为均压式截断阀，其功能近似普通的截止阀，而保压保气类的采集阀由于其保压时采集阀内外环境存在较大的非平衡压力，并且不允许水样中的气体析出，故采集难度较高。现有的保压保气式流体采集阀多为压力平衡式结构，其产生的问题有三个:一是阀芯杆过长，其形状公差不容易控制，导致加工难度大;二是阀芯杆迫于O型圈的大小使其直径不可能无限制缩小，甚至由于需要加大弹簧预紧力的原因，使阀芯杆必须保持一定的有效通行间隙的同时还需要保证一定的粗细，造成的后果是阀芯斜面密封圆周过长，增加泄漏的可能性;三是由于阀芯驱动所需的驱动力和密封可靠性呈正比，也就是密封的可靠性越高，阀开启的难度也就越大，增加水下作业潜器的操作难度和风险。此外现有技术中的保压保气式流体采集阀还存在连接管接头过多等而降低系统可靠性的风险。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于为克服现有技术中由采集阀自身结构特点所带来的密封性缺陷、操作难度高和采集阀本身加工难度大的问题而提供一种保压保气类水下流体采集阀。
[0004]为实现上述目的现提供以下技术方案:
[0005]—种水下流体采集阀，包括，驱动力部件、外阀套、内阀套、阀芯、弹性部件，其中，
[0006]所述外阀套具有内腔以及连通内腔与外界的第一进样孔、出样孔和第一驱动力传输孔;所述内阀套套设于外阀套的内腔中，所述内阀套也具有内腔，且该内阀套内腔与外阀套的出样孔相通，所述内阀套上还具有连通内阀套内腔与外阀套的第一进样孔的第二进样孔以及连通内阀套内腔与外阀套第一驱动力传输孔的第二驱动力传输孔;所述阀芯和所述弹性部件安装于所述内阀套的内腔中，所述阀芯的一端位于内阀套的内腔与外阀套出样孔相通处，所述阀芯另一端与弹性部件相接触，该弹性部件由于形变产生的弹力使得阀芯与外阀套的出样孔挤紧而形成密封;所述驱动力部件连接在外阀套外侧的第一驱动力传输孔处，该驱动力部件产生的驱动力可依次通过第一驱动力传输孔和第二驱动力传输孔传输至内阀套的内腔中，从而促使阀芯向使弹性部件进一步压缩形变方向移动的同时与出样孔分离。所述外阀套的外侧还设有便于与驱动力部件连接固定的安装平台。
[0007]所述驱动力部件为活塞式驱动力部件，包括，伸缩推柄、驱动力活塞缸及活塞杆，
[0008]所述驱动力活塞缸与外阀套密封连接，且该驱动力活塞缸内腔由直径不同且同轴向相通的三节圆柱体通孔组成，最大直径通孔为第一腔室、中直径通孔为第二腔室，最小直径通孔为连接第一、二腔室的连通孔;所述驱动力活塞缸的外侧近外阀套处还设有便于与外阀套固定连接的方形安装座；
[0009]所述伸缩推柄为中心轴向设有螺纹孔的圆柱体，该伸缩推柄的外圆柱面与所述驱动力活塞缸的第一腔室形成间隙配合;所述伸缩推柄优选由直径不同且同轴相连的两个圆柱体组成，伸缩推柄的螺纹孔位于该伸缩推柄小直径圆柱体部分的中心轴向，该伸缩推柄的大直径圆柱体部分用于方便对伸缩推柄进行操作；
[0010]所述活塞杆由两种不同直径的圆柱体同轴连接，该活塞杆的大直径圆柱体部分的外圆柱面上安装有活塞密封件，安装有活塞密封件的活塞杆大直径圆柱体部分与驱动力活塞缸的第二腔室动密封配合，所述活塞杆的小直径圆柱体部分与连接驱动力活塞缸第一、二腔室的连通孔间隙配合，该活塞杆的小直径圆柱体部分还具有部分外螺纹用以与伸缩推柄的螺纹孔形成螺纹副连接；
[0011]所述驱动力活塞缸的第二腔体中具有驱动液，推动伸缩推柄可使驱动液通过外阀套上的第一驱动力传输孔和内阀套上的第二驱动力传输孔进入内阀套的内腔；
[0012]所述活塞杆的大直径圆柱体部分的外圆柱面上还设有便于安装活塞密封件的密封槽。
[0013]所述内阀套的外侧安装有两个环形内阀套密封件，分别为内阀套前端密封件和内阀套后端密封件，安装有内阀套前端密封件和内阀套后端密封件的内阀套与外阀套的内腔形成密封配合，所述第二驱动力传输孔位于内阀套外侧的一端处于两个环形内阀套密封件之间。
[0014]所述内阀套的外侧位于两个环形内阀套密封件之间还设有环形驱动液集流槽，所述第二驱动力传输孔位于内阀套外侧的一端处于该环形驱动液集流槽上。
[0015]所述内阀套的外侧还具有环形进样集流槽，所述第二进样孔位于内阀套外侧的一端处于该环形驱动液集流槽上。
[0016]所述内阀套的内腔为三段直径不同的圆柱孔同轴相通的结构，依次为小直径圆柱孔、中直径圆柱孔和大直径圆柱孔;所述阀芯为四段不同直径圆柱体同轴连接的结构，依次为第一小直径圆柱体部分、中直径圆柱体部分、第二小直径圆柱体部分和大直径圆柱体部分，其中，中直径圆柱体部分的外圆柱面上安装有阀芯小端密封件并与内阀套的小直径圆柱孔形成动密封，大直径圆柱体部分的外圆柱面上安装有阀芯大端密封件并与内阀套的中直径圆柱孔形成动密封;第二驱动力传输孔与内阀套内腔中处于阀芯中直径圆柱体部分与阀芯大直径圆柱体部分之间的空间相通，第二进样孔与内阀套内腔和阀芯小直径圆柱体部分之间的空间相通;优选的，所述阀芯小直径圆柱体部分与出样孔相接触处为圆锥体，在所述弹性部件提供的弹力作用下，该圆锥体部分的部分锥体进入出样孔中，与出样孔挤紧从而达到更好的密封效果；
[0017]所述阀芯的中直径圆柱体部分和大直径圆柱体部分的外圆柱面上分别设有便于安装阀芯小端密封件和阀芯大端密封件的密封槽；
[0018]所述内阀套的内腔一端与出样孔相通，另一端与外界相通处具有与内阀套通过紧固件固定连接的弹簧底托盖;所述弹性部件位于内阀套内腔的大直径圆柱孔中，该弹性部件由弹簧导柱和截止弹簧组成，该截止弹簧为压缩型弹簧，所述弹簧导柱分为前段、弹簧截止段和弹簧导向段，所述弹簧导柱前段的端面与所述阀芯的大直径圆柱体部分的端面相接触，所述截止弹簧套设在弹簧导柱的弹簧导向段上，该截止弹簧的一端与弹簧导柱的弹簧截止段端面相接触，另一端与弹簧底托盖位于内阀套内腔的一侧相接触；
[0019]所述阀芯的第一小直径圆柱体部分和第二小直径圆柱体部分的直径可相同。
[0020]所述弹簧底托盖上还设有连通内阀套内腔与外界的压力平衡孔。
[0021]由于采用上述方案，本发明具有以下有益效果:
[0022]1、本发明所述的保压保气类的水下流体采集阀，该采集阀采用非平衡式阀芯设计，阀芯比平衡式采集阀阀芯更短，以此能承受更大的密封力，同时减小了金属密封接触面面积，能更为可靠地采集深海含气水样，并保证其中气样不会析出散失。
[0023]2、本发明所述的水下流体采集阀大幅降低了因为加工误差而导致的性能下降，提尚了广品制造的重复性。
[0024]3、本发明所述的水下流体采集阀在生产制作过程中，可以根据不同种类或型号的水下作业潜器的操作能力而对阀芯密封截面的大小和伸缩推柄的大小进行调整，从而在实现密封可靠性的同时，降低了水下作业潜器的操作难度。
【附图说明】
[0025]图1为本发明实施例的剖面结构示意图；
[0026]图2为本发明实施例所述伸缩推柄的立体结构示意图；
[0027]图3为本发明实施例所述驱动力活塞缸的立体结构示意图；
[0028]图4为本发明实施例所述活塞杆的立体结构示意图；
[0029]图5为本发明实施例所述弹簧导柱的立体结构示意图；
[0030]图6为本发明实施例所述外阀套的立体结构示意图；
[0031 ]图7为本发明实施例所述阀芯的立体结构示意图；
[0032]图8为本发明实施例所述内阀套的立体结构示意图；
[0033]图9为本发明实施例所述弹簧底托盖的立体结构示意图。
【具体实施方式】
[0034]以下结合附图所示实施例对本发明作进一步的说明。
[0035]如图1所示，本发明所述的一种锤形水下流体采集阀的结构示意图。
[0036]—种水下流体采集阀，包括伸缩推柄1、驱动力活塞缸2、活塞杆3、活塞密封件