[發明專利]用于深海的采樣閥直線驅動裝置

有效

• 申請號: 201110432106.5
• 申請日: 2011-12-21
• 公開（公告）號: CN102434701A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發明（設計）人: 楊燦軍;孫輝;吳世軍;黃鐸佳
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: F16K31/04
• 分類號: F16K31/04;F16K31/50
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 周烽

技術領域

本發明涉及一種采樣閥直線驅動裝置，尤其涉及一種深海用采樣閥直線驅動裝置。

背景技術

對深海熱液采樣器來說，要求采樣閥的驅動機構盡量簡潔，尺寸小，重量輕。由于采樣閥的密封力比較大，要求驅動機構能提供比較大的推力，并且由于深海環境的特殊性，直接用于深海的直線驅動器較少，目前最常用的是液壓缸驅動方式，它具有輸出力大、行程長等優點，但液壓缸不能獨立工作，必須依靠水下液壓源和控制閥等部件組成一個完整的液壓系統。也有使用形狀記憶合金的微型液壓泵，利用它可以組成一個簡潔緊湊的微型液壓直線驅動器，但由于它的輸出力很小，只適合應用在微機電系統上。電磁鐵也是一種廣泛使用的直線驅動器，目前已有經過密封處理可直接用于水下和深海的電磁鐵，但電磁鐵的輸出力和位移都比較小，特別是在尺寸和重量受限制的情況下很難產生足夠大的推力以滿足采樣閥的驅動要求。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足，提供一種用于深海的采樣閥直線驅動裝置，它適合用于深海采樣閥的驅動。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：一種用于深海的采樣閥直線驅動裝置，它包括后端蓋、第一O形密封圈、腔體、電機、第一滾珠、套圈、前端蓋、第二滾珠、第二O形密封圈、傳動絲桿和水密電纜接頭；其中，所述后端蓋和前端蓋分別固定在腔體的兩端，第一O形密封圈置于后端蓋和腔體之間，第二O形密封圈置于前端蓋和腔體之間，水密電纜接頭與后端蓋通過螺紋旋接；電機置于腔體內，電機通過導線與水密電纜接頭相連，傳動絲桿的后部通過緊定螺釘固接在電機的輸出軸上，傳動絲桿的前部外螺紋與前端蓋的中心螺紋孔的內螺紋相配合，傳動絲桿的頂部嵌入一個第二滾珠，套圈套接在電機上，腔體內圓周均勻開有若干個長槽，套圈上相應均勻開有若干個通槽，每個通槽內置有若干第一滾珠，所述第一滾珠嵌入其所在通槽相應的長槽內。

本發明的有益效果在于：本發明采用螺紋傳動把電機軸的旋轉運動轉化為直線運動，以滿足開啟直線驅動閥的要求。另外本發明采用卡槽嵌入滾珠的結構方式，使電機本身不承受軸向力，同時滾珠也保證了電機能在較小阻力下前后移動。該采樣閥驅動機構具有體積小、推力大、耗電少、使用方便、可多次重復使用等優點，非常適合深海應用。與之配合的采樣閥依靠直線驅動來打開，外部驅動力撤消后可自動關閉。

附圖說明

圖1是用于深海的采樣閥直線驅動裝置的結構示意圖；

圖2是套圈的主視圖；

圖3是套圈的剖視圖；

圖4是腔體的主視圖；

圖5是腔體的剖視圖；

圖6是用于深海的采樣閥直線驅動裝置和采樣閥一起使用的初始狀態；?

圖7是用于深海的采樣閥直線驅動裝置開啟采樣閥時的狀態；

圖中，后端蓋1、第一O形密封圈2、螺釘3、腔體4、長槽5、電機6、第一滾珠7、套圈8、螺釘9、前端蓋10、第二滾珠11、第二O形密封圈12、傳動絲桿13、緊定螺釘14、螺釘15、通槽16、水密電纜接頭17。

具體實施方式

以下結合附圖進一步說明本發明。

如圖1所示，本發明的用于深海的采樣閥直線驅動裝置，包括后端蓋1、第一O形密封圈2、腔體4、電機6、第一滾珠7、套圈8、前端蓋10、第二滾珠11、第二O形密封圈12、傳動絲桿13和水密電纜接頭17。其中，后端蓋1和前端蓋10分別通過螺釘3和螺釘9固定在腔體4的兩端，第一O形密封圈2置于后端蓋1和腔體4之間，起靜密封作用；同樣地，第二O形密封圈12置于前端蓋10和腔體4之間，起靜密封作用。水密電纜接頭17與后端蓋1通過螺紋旋接。電機6置于腔體4內，電機6通過導線與水密電纜接頭17相連，傳動絲桿13的后部通過緊定螺釘14固接在電機6的輸出軸上，傳動絲桿13的前部外螺紋與前端蓋10的中心螺紋孔的內螺紋相配合，傳動絲桿13的頂部嵌入一個第二滾珠11，套圈8通過螺釘15套接在電機6上。如圖4和5所示，腔體4內圓周均勻開有若干個長槽5。如圖2和3所示，套圈8上相應均勻開有若干個通槽16，每個通槽16內置有若干第一滾珠7，第一滾珠7嵌入其所在通槽16相應的長槽5內。

電機6、腔體4上的長槽5、套圈8的通槽16之間的間隙可以保證若干第一滾珠7全部安裝后，電機6相對于腔體4只能做軸向運動而不能徑向旋轉。

后端蓋1、腔體4和前端蓋10均可由鈦合金制成，套圈8和傳動絲桿13采用不銹鋼制成。第一O形密封圈2和第二O形密封圈12均可由全氟橡膠制成。

本發明的工作過程如下：