一种常闭式浮动阀的制作方法

1.本发明涉及流体样本采样技术领域，尤其涉及一种常闭式浮动阀。


背景技术：

2.随着科学技术的发展和社会的进步而不断扩大和深化，对自然环境中已存的或再生物质进行科学研究。如通过对地质研究，提供可供人类使用的金属元素；对大气成分的研究，以判断空气的污染程度及对人体造成的危害而进行有效的防治；对深海中海水或其他物质的研究，判断海洋环境优劣，以进行有效的防治，保持整个生态系统的稳定等多个方面的研究类型，而对于不同领域的研究，均是要通过样本采集，最终在实验室中进行分析研究的过程。
3.针对于深海研究的领域而言，主要的采集方式是对深海中的海水进行采集研究，以判断深海海水的水质情况，是否适合海底多样生物的生存。由于深海的深度较深，动辄几千米的深度，并且随着研究内容的宽泛性，不仅只是对深海海水进行收集，还包括通过下放检测设备对海底各项信息的检测和收集，因此对海水的收集是整个海底研究的一部分。而由于海底深度较大，通常是将多个检测设备组成一个整体，并储存一定的设备工作能量，进行一定周期内的检测收集作业。进而针对于对海水收集的部分而言，附加的设备越多，能量消耗的越快，使得整个设备在海底检测周期缩短，需要多次对设备进行打捞、蓄能和再次下放的过程，无形增加整个海底研究的成本。


技术实现要素：

4.针对上述存在的问题，本发明旨在提供一种常闭式浮动阀，将其附带于海底设备上，对海底海水进行有效的收集，并同时减少对整个设备能量的消耗，延长海底设备检测的周期，进而降低深海研究的成本。
5.为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：一种常闭式浮动阀，包括：阀体，其具有入口、出口及与所述入口和出口贯通的阀内腔，位于所述出口的所述阀体的端部设有用于将依次通过所述入口、阀内腔及出口的流体收集的容器的连接结构；
6.翻板，其设于所述阀内腔内，用于将所述入口与出口之间可选择性的连通或阻隔；
7.转轴，其与所述翻板平行连接，所述转轴两端垂直且转动穿设于所述阀内腔对称侧壁上，用于通过其旋转带动所述翻板转动；
8.驱动装置，其设于所述阀体外壁、并与所述转轴一端密封连接，用于驱动所述转轴旋转，以带动所述翻板转动。
9.优选的，所述翻板连接于位于所述出口一侧的所述转轴底侧。
10.优选的，在所述转轴底部与所述翻板表面之间夹设有增高板。
11.优选的，以所述翻板在将所述入口与出口阻隔的状态为基准下、在所述翻板以所述转轴的对应侧的所述阀内腔侧壁上穿设有与所述转轴平行的用于所述翻板在关闭状态下复位的复位杆。
12.优选的，所述复位杆在与所述阀内腔侧壁平行的竖直面上与所述转轴交错设置，并且所述复位杆设置于所述翻板旋转关闭方向的一侧。
13.优选的，所述驱动装置包括与所述转轴密封连接且端部延伸至所述阀体外侧的驱动杆。
14.优选的，所述驱动杆伸出阀体的部分上设有在所述翻板关闭状态下与所述翻板垂直的且具有一定高度的平板拨叉，所述驱动杆将所述平板拨叉分为上半部和下半部，与所述平板拨叉的下半部竖直对应的所述阀体一侧外壁上设有定位板，在所述平板拨叉的所述下半部与所述定位板的靠近端与定位板之间设有复位弹簧。
15.优选的，所述平板拨叉的下半部与所述复位弹簧的连接端还铰接有转动板，所述复位弹簧顶端与所述转动板的底端连接。
16.本发明的有益效果是：该常闭式浮动阀主要应用于特殊环境下收集液体样本，如深海采集样本。通过转轴带动翻板旋转打开贯通阀内腔，通过出口端连接的容器进行样本的收集。该翻板与转轴的连接能有效减少转轴转动驱动能量，使得该浮动阀具有较小的能量消耗，能适用于多种精密作业中，以减少整体设备的能量消耗及能量储存的难度。
附图说明
17.图1为本发明常闭式浮动阀整体结构图。
18.图2为本发明图1剖视图。
19.图3为本发明采用凸轮块打开阀门示意图。
具体实施方式
20.为了使本领域的普通技术人员能更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的描述。
21.参照附图1～3所示的一种常闭式浮动阀，包括：阀体1，其具有入口1a、出口1b及与所述入口1a和出口1b贯通的阀内腔1c，位于所述出口1b的所述阀体1的端部设有用于将依次通过所述入口1a、阀内腔1c及出口1b的流体收集的容器的连接结构。较佳的，所述连接结构为在位于所述出口1b侧的阀内腔1c内壁设置的内螺纹。选择带有外螺纹端口的容器配合该内螺纹与阀体1密封连接，将通过入口1a进入阀体1的阀内腔1c内的流体通过出口1b收集在容器中。
22.为了对流体进行针对性的收集，比如在深海中的某个深度位置进行海水样品的收集时，需要将阀体1下降到达该深度后，将该深度的海水样本通过入口1a收集到容器内。因此在将阀体1下降到该深度位置的过程中，不允许其他深度的海水通过阀内腔1c进入到容器中。因此，所述浮动阀还包括翻板2，其设于所述阀内腔1c内，用于将所述入口1a与出口1b之间可选择性的连通或阻隔。在阀体下降的过程中，通过翻板2将入口1a与出口1b之间的阀内腔1c的通道关闭，避免不在采集深度的海水进入到容器内。而当阀体1整体下降到预定采集深度时，通过翻板2翻转，打开阀内腔1c的通道，使该深度的海水进入到容器中进行收集。收集完成后，通过翻板2反相翻转，关闭阀内腔1c的通道，进而避免在打捞阀体1的过程中，不同深度的海水再次进入容器中的可能，提高通过该阀体1对额定深度海水收集的精确性。同样的该阀体可应用于其他领域中流体的精确收集工作。
23.为了实现翻板2的翻转，所述阀体1还包括转轴3，其与所述翻板2平行连接，所述转轴3两端垂直且转动穿设于所述阀内腔1c对称侧壁上，用于通过其旋转带动所述翻板2转动。如图2所示，平行连接也就是转轴3连接在翻板2一侧的平面上，并未直接穿设在翻板2中，该平行连接的方式使翻板2与转轴3的轴线的旋转中心具有一定高度的水平位置差，使翻板2的旋转边缘至转轴3轴线的旋转中心的直线距离延长，进而使翻板2在通过转轴3以相同的转动速度下、翻板2边缘的旋转的线速度增大，使的在转轴3相同的转动角度下，翻板2边缘旋转的行程更长，其打开的开口更大，以便于更多的流体能快速填充满容器中，提高收集效率，并同时能有效减少转轴3在转动打开翻板2时消耗的能量更少，特别时对于如深海中采集海水样本的作业而言，该采集阀体1只是整个下海设备中的一个部件，而下海设备较多的部件则需要消耗更多的蓄积能量，因此将阀体1收集海水的所用的能量有效减少，能提供更多的能量用于其他下海设备中，以便在深海中能更长周期的作业，极大的减少下海设备打捞的成本。较佳的，所述转轴3的两端端部均位于所述阀体侧壁中，而并未穿透所述阀体1侧壁，以提高阀体1的密封性。
24.为了实现对转轴3的驱动作用，以便打开翻板2进行流体的收集工作，所述阀体1还包括驱动装置，其设于所述阀体1外壁、并与所述转轴3一端密封连接，用于驱动所述转轴3旋转，以带动所述翻板2转动。
25.为实现转轴3与翻板2的平行连接方式，具体的，所述翻板2连接于位于所述出口1b一侧的所述转轴3底侧。也就是转轴3设置于通过翻板2与底部连接容器构成的容纳空间的外侧，减少转轴3对该容纳空间的占用，以提高容纳空间中收集较多的流体样本。
26.为进一步在转轴3旋转的一定角度内使翻板2能打开较大的开口宽度，在所述转轴3底部与所述翻板2表面之间夹设有增高板4，通过该增高板进一步增大翻板2边缘至转轴3轴线的旋转中心的直线长度，进一步提高翻板2边缘的旋转线速度，使的在转轴3相同的转动角度下，翻板2打开的开口更大，便于更多的流体能快速填充满容器中，提高收集效率，并同时进一步减少转轴3在转动打开翻板2时能量的消耗。
27.为了将在容器内收集满流体后快速准确的将翻板2复位实现对容器的关闭密封，以所述翻板2在将所述入口1a与出口1b阻隔的状态为基准下，在所述翻板2以所述转轴3的对应侧的所述阀内腔1c侧壁上穿设有与所述转轴3平行的用于所述翻板2在关闭状态下复位的复位杆5。也就是在翻板2位于连接容器一侧的阀内腔1c侧壁上穿设有复位杆。当翻板2从打开的状态下反向旋转至平行状态对阀内腔1c进行密封阻隔时，通过翻板2旋转至接触到复位杆5，实现对翻板2复位位置的定位和限制，以便于翻板2能快速回位达到密封阻隔的状态，并通过该复位杆5对翻板2的封闭状态进行可靠的保持，避免阀体1外部的流体(如海水)对翻板2的冲击，而影响其密闭性的问题。
28.为了有效的实现对翻板2复位密封，所述复位杆5在与所述阀内腔1c侧壁平行的竖直面上与所述转轴3交错设置(如图2所示)，并且所述复位杆5设置于所述翻板2旋转关闭方向(图2中箭头所示方向)的一侧。也就是在当翻板2旋转复位的过程中，与转轴3交错设置的复位杆5能对翻板2的旋转过程在相应侧进行有效的阻挡，以实现翻板2具有准确的复位密封位置。较佳的，所述转轴3设置在所述翻板2中线位置的一侧。也就是通过转轴3将翻板2分割为面积不对等的左右两侧，以实现面积较大的一侧的所述翻板2的边缘至所述转轴3轴线的旋转中心的直线距离更长，进一步提高翻板2边缘的旋转线速度及打开的开口宽度，便于
更多的流体能快速填充满容器中，提高收集效率，并同时进一步减少转轴3在转动打开翻板2时能量的消耗。
29.为实现对转轴3的旋转驱动，所述驱动装置包括与所述转轴3密封连接且端部延伸至所述阀体1外侧的驱动杆6。为了实现对驱动杆6的驱动作用，在所述驱动杆6端部连接驱动电机(图中未示出)进行驱动杆6的旋转驱动。通过驱动电机来控制转轴3的旋转，带动翻板2转动来贯通阀内腔1c，将流体收集到容器中。收集完成，再次通过驱动电机反向关闭阀内腔1c，并通过复位杆5进行复位密封。
30.在上述驱动电机驱动驱动杆6的基础上，为了进一步减少驱动电机的能量消耗，所述驱动杆6伸出阀体1的部分上设有在所述翻板2关闭状态下与所述翻板2垂直的且具有一定高度的平板拨叉7，所述驱动杆6将所述平板拨叉7分为上半部7a和下半部7b，与所述平板拨叉7的下半部7b竖直对应的所述阀体1一侧外壁上设有定位板8，在所述平板拨叉7的所述下半部7b与所述定位板8的靠近端与定位板8之间设有复位弹簧9。如图3所示，在阀体1外部设置驱动机构，其具有转盘11(其与入口1a之间留有进液间隙，图中未示出)，在转盘11的侧壁设有凸轮块12，该凸轮块12具有与平板拨叉的上半部7a接触作用的圆弧面12a。在转盘11上连接驱动电机(图中未示出)，通过驱动电机带动转盘11及凸轮块12转动，凸轮块12的圆弧面12a接触到平板拨叉7的上半部7a使平板拨叉7以驱动杆6为中心转动，并带动驱动杆6转动，进而依次带动转轴3和翻板2转动，将阀内腔1c贯通，使流体进入到容器中收集。较佳的，上半部7a的长度大于下半部7b的长度，以实现上半部7a较长力矩的省力特性，减少驱动电机扭力输出和能量消耗。而当收集完成后，则不需要驱动电机的驱动，通过复位弹簧9的弹性恢复将平板拨叉7的偏斜状态拉正，使翻板2接触到复位杆5进行密封复位，并且通过复位弹簧9的弹性作用，将翻板2的密封复位状态进行保持。同时平板拨叉7在复位弹簧9的作用力下，反作用于凸轮块12，将其以及转盘11和驱动电机复位。在通过复位弹簧9使翻板2及平板拨叉7复位的过程中，去除驱动电机的能量输入，使得在翻板2打开和关闭的完整过程中，只需要驱动电机单向的能量输入，因此在平板拨叉7和复位弹簧9的共同作用下，有效减少驱动电机的能量输出，减少阀体1的能量消耗，并能有效延长深海作业的周期。
31.为了减少在翻板2打开的过程中，平板拨叉7为克服复位弹簧9的拉力而多余消耗的驱动电机的能量，所述平板拨叉7的下半部7b与所述复位弹簧9的连接端还铰接有转动板10，所述复位弹簧9顶端与所述转动板10的底端连接。在未设置转动板10的结构中，当平板拨叉7转动打开翻板2的过程中，平板拨叉7与复位弹簧9连接的底端会旋转上升较高的高度，会造成复位弹簧9的伸长量较长，复位弹簧9的反向拉力也同步增大，驱动电机需要克服增大的反向拉力，需要消耗更多的能量。设置的转动板10，则在平板拨叉7转动打开翻板2的过程中，转动板10与平板拨叉7下半部7b铰接的结构，并在复位弹簧9拉力的作用下，使转动板10通过铰接处相对于平板拨叉7转动，仍然保持转动板10具有相对稳定的竖直状态，使得转动板10与复位弹簧9连接的底端不会随平板拨叉7的下半部7b而旋转升高，进而使得复位弹簧9的伸长量减小，避免其弹性拉力的增加，而最终节约驱动电机的能量消耗。
32.本发明的原理是：该常闭式浮动阀主要应用于特殊环境下收集液体样本，如深海采集样本。通过转轴带动翻板旋转打开贯通阀内腔，通过出口端连接的容器进行样本的收集。该翻板与转轴的连接能有效减少转轴转动驱动能量，使得该浮动阀具有较小的能量消耗，能适用于多种精密作业中，以减少整体设备的能量消耗及能量储存的难度。
33.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。