一种深海采集用内部压力补偿两位三通电磁换向阀的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种深海海水采集装置中的方向控制元件，属于液压控制阀类，主要适用于海水，同时也适用于淡水、高水基等为工作介质的中高压水深度采集装置的方向控制阀，用于深海海水采集过程中对采集瓶的保压、海水采集以及降压。
【背景技术】
[0002]我国作为海洋大国，海洋资源极其丰富，伴随着我国海洋探索、海洋开发的迅猛发展，进行深海海水样品采集工作越来越重要，同时对于采集海水样品也提出了越来越多的要求。以往的深海海水采集装置是机械触发式的，采样时需要其他装置进行触发，有时会出现位置对不上的情况，导致采样失败，而采用阀控采样器进行深海海水采集具有结构简单、控制精度高、可靠性强等优点，尤其是采用电磁换向阀控制的采样器还具有响应时间快的优点，但是考虑到深海高压环境和海水腐蚀问题，传统的电磁换向阀在深海工作时往往难以克服这些问题，因此，需要根据采样器的具体工作情况对电磁换向阀进行特别设计。现有一种深海采集用内部压力补偿两位三通电磁换向阀，要求三个连接口的A 口与末端带有单向阀的采集瓶相通，B 口与末端带有开孔的平衡瓶相通，C 口与密封低压瓶相通，针对这种进出口压力相差较大的换向阀结构，传统的电磁换向阀难以满足其工作要求，需要进行针对性的设计新型的电磁换向阀，来满足其工况需求。
[0003]此外两位三通换向阀是液压系统中常用的方向控制元件，主要用于控制液压系统中液体的接通或切断，相当于一个开关的作用。传统的换向阀只适用于压力比较小的工作环境，当在深海4500m下的高压环境中作业时，传统的换向阀就无法正常工作。
【发明内容】
[0004]本实用新型提供一种深海采集用内部压力补偿两位三通电磁换向阀，目的在于克服现有两位三通电磁换向阀不适用于深海环境和上述工况的要求。
[0005]本实用新型采用如下技术方案:
[0006]一种深海采集用内部压力补偿两位三通电磁换向阀，包括端盖(1)、左阀座(2)、复位弹簧⑶、阀体⑷、阀芯(5)、右阀座(6)、格莱圈(7)、连接端盖⑶、电磁铁(9)、电磁铁封装外壳(10)、水密接头(11)，所述的阀体(4)上开有A 口、B 口和C 口，所述的电磁铁
(9)包括推杆(12)、电磁线圈(13)、衔铁(14)、导磁套(15)、压盖(16)，推杆(12)和衔铁
(14)位于导磁套(15)内，导磁套(15)贯穿电磁线圈(13)与连接端盖(8)通过螺纹连接在一起，压盖(16)与导磁套(15)通过螺纹连接使电磁线圈(13)压紧在连接端盖(8)上，电磁铁(9)置于电磁铁封装外壳(10)内，端盖⑴与阀体(4)的左端相连，连接端盖⑶与阀体⑷的右端相连，电磁铁(9)与连接端盖⑶相连，左阀座(2)、阀芯(5)和右阀座(6)从左至右依次置于阀体⑷内部，左阀座⑵和右阀座(6)内均设有锥阀孔，右阀座(6)的侧向圆柱面上均开有环形槽，每个环形槽内均开有数个均匀分布的连接孔，这些连接孔与右阀座(6)内部的锥阀孔相通，阀芯(5)的左侧穿过复位弹簧(3)，阀芯(5)的右侧部分依次穿过右阀座￠)的锥阀孔、格莱圈(7)和连接端盖(8)，阀芯(5)的圆柱面上沿轴向开有数个均匀分布的连接槽，连接槽将左阀座(2)和阀芯(5)之间形成的左侧内腔，以及阀芯(5)和右阀座(6)之间形成的右侧内腔相连通，阀芯(5)的中心沿轴向开有一连接通孔，距阀芯(5)右端面一定处开有沿径向呈垂直的两通孔，这些连接孔将左阀座(2)的锥阀孔以连接端盖(8)和导磁套(15)之间形成的内腔相连通，电磁铁(9)置于电磁铁封装外壳(10)内，电磁铁封装外壳(10)右端与水密接头(11)通过螺纹连接在一起，左端与连接端盖(8)通过周向布置的4个螺钉连接，连接端盖(8)右端外部布置两道0型圈，保证连接端盖(8)与电磁铁封装外壳(10)之间的密封，外部控制单元通过水密接头(11)经导线与电磁线圈(13)相连，控制电磁线圈(13)的通断电来控制衔铁(14)的运动，推动推杆(12)实现阀芯(5)的左右移动；所述的A 口和B 口外接深海高压，且A 口外接进水单向阀，C 口与低压相通；电磁线圈(13)不通电时，阀芯(5)位于右侧，A 口、B 口相通，A、C 口不通，高压水通过B 口进入左侧内腔，并通过连接槽进入右侧内腔，A 口在进水单向阀作用下关闭；电磁线圈
(13)通电时，阀芯(5)位于左侧，A 口、B 口不通，A 口、C 口相通，高压水通过A 口进入左侧内腔，并通过连接槽进入右侧内腔，再经过右阀座(6)上的环形槽从C 口流出。
[0007]阀芯(5)分别与左阀座⑵和右阀座(6)内的锥阀孔之间构成锥阀密封形式。
[0008]阀芯(5)的中心沿轴向开有一连接通孔，距阀芯(5)右端面一定处开有沿径向呈垂直的两通孔。
[0009]B 口外接末端带有开孔的平衡瓶，与深海相通，所述的A 口与末端带有单向阀的采集瓶相通，采集瓶置于深海中，所述的C 口与密封低压瓶相通。
[0010]电磁铁(9)置于电磁铁封装外壳(10)内，电磁铁封装外壳(10)右端与水密接头
[11]通过螺纹连接在一起，左端与连接端盖(8)通过周向布置的4个螺钉连接，连接端盖
(8)右端外部布置两道0型圈，保证连接端盖(8)与电磁铁封装外壳(10)之间的密封。
[0011]本实用新型在对换向阀电磁部分的设计选用内部压力平衡的湿式电磁铁(9)，充分利用电磁铁(9)的推杆(12)和衔铁(14)的特性。在未通电的情况下，B 口处于深海高压环境，通过阀芯(5)中间的连接孔使电磁铁(9)的推杆(12)和衔铁(14)、连接端盖⑶和导磁套(15)之间的空腔、阀芯(5)的右侧均处于外界海水高压环境，阀芯(5)左右两侧由于面积相等、所处外界压力环境相同可视为阀芯(5)两端压力平衡，在复位弹簧(3)的作用下，阀芯(5)处于右位，C 口与右侧空腔不通，连接口 A 口和B 口相通，由于A 口带有单向进水阀，A 口只能进水，因此，此时B 口对A 口进行保压；在电磁线圈(11)通电的情况下，电磁铁(9)的衔铁(14)推动推杆(12)在激励磁场的作用下，由于阀芯(5)左右两侧以及推杆
(12)和衔铁(14)左右两侧均压力平衡，电磁力只需克服弹簧力和摩擦力即可带动阀芯(5)向左移动，使A 口、C 口相通，A 口、B 口不相通。由于设置了阀芯(5)中间的连接孔使阀芯
(5)和推杆(12)、衔铁(14)均处于深海环境，使得阀芯(5)移动过程中所需克服的压力大大降低，并且使用时不受海水深度影响，同时，电磁铁(9)置于电磁铁封装外壳(10)内，使电磁铁在深海中与外界海水隔绝，以防止电磁铁的深海海水腐蚀。
[0012]有益效果
[0013]本实用新型满足了深海采集情况下，两位三通电磁换向阀能够克服深海高压环境和耐海水腐蚀的要求，同时解决了传统换向阀受工作环境压力的限制，本实用新型在不上电时，始终保持外界海水环境压力与采集瓶中的压力相等，起到保压作用；得电时，电磁铁电磁力克服弹簧力、摩擦力等使采集瓶与低压瓶相通，由于存在压力差，使采集瓶下端部的单向阀打开，完成海水采集；当完成海水采集后，电磁铁断电，在采集装置上升的工程中，采集瓶内部压力与外界海水环境压力相等，完成降压。本换向阀体积小，响应快，工作可靠性高，寿命长，经济性好，适用于不同水深环境下的海水采集。因深海海水腐蚀比淡水或浅海海水腐蚀严重许多，而电磁铁不能承受深海海水腐蚀，本实用新型采用将电磁铁用封装外壳保护，使电磁铁在深海中与外界海水隔绝，以防止电磁铁的深海海水腐蚀。
【附图说明】
[0014]图1(a)是本实用新型一种深海采集用内部压力补偿两位三通电磁换向阀的工作原理图一。
[0015]图1(b)是本实用新型一种深海采集用内部压力补偿两位三通电磁换向阀的工作原理图二。
[0016]图1(c)是本实用新型一种深海采集用内部压力补偿两位三通电磁换向阀的工作原理图三。
[0017]图2是深海采集用内部压力补偿两位三通电磁换向阀的结构示意图。
[0018]图3是电磁铁示意图。
[0019]图4是换向阀阀芯剖面示意图。
[0020]图5是换向阀