一种用于多相流体介质的同轴硬密封结构及其应用的制作方法

本发明属于水下设备，尤其是一种用于多相流体介质的同轴硬密封结构及其应用。

背景技术：

1、海洋是生命之源也是资源的宝库，而深海进入能力是海洋资源勘探和开发的基础。小型深海uuv可执行勘探、作业等任务，是深海大面积勘探的重要设备。小型深海uuv在作业过程中有下潜、上浮、定深巡航、水下变深、水面巡航等工况，浮力调节系统可通过电磁换向阀进行注水、排水控制，调整小型深海uuv的自身重量，达到沉浮控制，节约小型深海uuv能量消耗，提高续航能力的效果。

技术实现思路

1、本发明针对小型深海uuv的工况特点，为了解决上述现有技术中存在的缺陷和不足，提供了一种用于多相流体介质的同轴硬密封结构，代替传统液压系统连接管式电磁换向阀的接头和管路，使电磁换向阀排布紧凑，减小布局空间；通过使用带接头的紧固件代替穿舱接头和管路，有效减小安装电磁换向阀阀箱的体积，减少阀箱的注油量；通过同轴硬密封结构，使用密封垫片代替密封圈，避免在接头和油路块上加工密封圈槽，减小接头和油路块的厚度，进一步缩小阀箱体积，用于电磁换向阀在压力补偿环境下保证多相介质间的密封可靠，电磁换向阀正常工作。

2、本发明的技术方案如下：一种用于多相流体介质的同轴硬密封结构，包括紧固件、管道组件、若干密封垫片，以及被连接的电磁阀组件和阀箱，所述电磁阀组件、管道组件、紧固件中流动的为工作介质，电磁阀组件、管道组件以外到阀箱以内填充有压力补偿用油液，所述阀箱以外为环境海水，通过密封垫片和管道组件填补电磁阀组件与阀箱间的空隙，通过紧固件与电磁阀组件的螺纹将阀箱、密封垫片、管道组件挤压固定，实现多相介质在多个密封面中同轴密封。

3、优选地，所述电磁阀组件采用多个带固定螺栓孔的电磁换向阀并排紧密放置并连接在一起，以减小电磁阀组件布局占用的空间。

4、优选地，所述紧固件采用带流道和接头的紧固件取代穿舱管，紧固电磁阀组件、管道组件和若干密封垫片，实现同轴硬密封。

5、优选地，该密封结构采用管道组件代替传统接头和管路，避免弯管半径和接头尺寸造成的空间浪费。

6、优选地，该密封结构采用密封垫片代替传统密封圈结构，可避免加工密封圈槽，减小阀箱、管道组件的厚度，缩小阀箱尺寸体积。

7、优选地，由多个电磁换向阀组成的电磁阀组件安装在阀箱，多个电磁换向阀之间通过管道组件及带流道和接头的紧固件连接，同时有三个密封垫片进行多相流体介质间的密封。

8、优选地，三个密封垫片分别安装在电磁换向阀与管道组件之间、管道组件与阀箱之间、紧固件与阀箱之间，用于密封油液或分隔油液与海水。

9、一种用于多相流体介质的同轴硬密封结构的应用，应用于浮力调节系统阀箱中，通过在多种介质间采用同轴硬密封结构，缩小阀箱整体尺寸重量。

10、本发明的有益效果如下：代替传统液压系统连接管式电磁换向阀的接头和管路，使电磁换向阀排布紧凑，减小布局空间；在海水环境下，电磁换向阀需要浸泡在油液中使用，同时进行压力补偿，通过使用带接头的紧固件代替穿舱接头和管路，有效减小安装电磁换向阀阀箱的体积，减少阀箱的注油量；使用密封垫片代替密封圈，避免在接头和油路块上加工密封圈槽，减小接头和油路块的厚度，进一步缩小阀箱体积。

技术特征：

1.一种用于多相流体介质的同轴硬密封结构，其特征在于：包括紧固件、管道组件、若干密封垫片，以及被连接的电磁阀组件和阀箱，所述电磁阀组件、管道组件、紧固件中流动的为工作介质，电磁阀组件、管道组件以外到阀箱以内填充有压力补偿用油液，所述阀箱以外为环境海水，通过密封垫片和管道组件填补电磁阀组件与阀箱间的空隙，通过紧固件与电磁阀组件的螺纹将阀箱、密封垫片、管道组件挤压固定，实现多相介质在多个密封面中同轴密封。

2.根据权利要求1所述的一种用于多相流体介质的同轴硬密封结构，其特征在于：所述电磁阀组件采用多个带固定螺栓孔的电磁换向阀并排紧密放置并连接在一起，以减小电磁阀组件布局占用的空间。

3.根据权利要求1所述的一种用于多相流体介质的同轴硬密封结构，其特征在于：所述紧固件采用带流道和接头的紧固件取代穿舱管，紧固电磁阀组件、管道组件和若干密封垫片，实现同轴硬密封。

4.根据权利要求1所述的一种用于多相流体介质的同轴硬密封结构，其特征在于：该密封结构采用管道组件代替传统接头和管路，避免弯管半径和接头尺寸造成的空间浪费。

5.根据权利要求1所述的一种用于多相流体介质的同轴硬密封结构，其特征在于：该密封结构采用密封垫片代替传统密封圈结构，可避免加工密封圈槽，减小阀箱、管道组件的厚度，缩小阀箱尺寸体积。

6.根据权利要求2所述的一种用于多相流体介质的同轴硬密封结构，其特征在于：由多个电磁换向阀组成的电磁阀组件安装在阀箱，多个电磁换向阀之间通过管道组件及带流道和接头的紧固件连接，同时有三个密封垫片进行多相流体介质间的密封。

7.根据权利要求6所述的一种用于多相流体介质的同轴硬密封结构，其特征在于：三个密封垫片分别安装在电磁换向阀与管道组件之间、管道组件与阀箱之间、紧固件与阀箱之间，用于密封油液或分隔油液与海水。

8.一种如权利要求1所述的用于多相流体介质的同轴硬密封结构的应用，其特征在于：其应用于浮力调节系统阀箱中，通过在多种介质间采用同轴硬密封结构，缩小阀箱整体尺寸重量。

技术总结
本发明公开了一种用于多相流体介质的同轴硬密封结构，应用于电磁换向阀阀箱，包括紧固件、管道组件、若干密封垫片，以及被连接的电磁阀组件和阀箱，所述电磁阀组件、管道组件、紧固件中流动的为工作介质，电磁阀组件、管道组件以外到阀箱以内填充有压力补偿用油液，所述阀箱以外为环境海水，通过密封垫片和管道组件填补电磁阀组件与阀箱间的空隙，通过紧固件与电磁阀组件的螺纹将阀箱、密封垫片、管道组件挤压固定，实现多相介质在多个密封面中同轴密封。本发明可用于小型深海UUV的浮力调节系统，相较于传统管路、接头、穿舱管结构的阀箱，有更小的体积和重量，和更少的充油量，有效减小浮力调节系统的体积和重量。

技术研发人员：程逾豪,董朋鹏,王志敏,黄俊雄
受保护的技术使用者：中国船舶集团有限公司第七一五研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/5/10