技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種閘閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)，特別是關(guān)于一種結(jié)構(gòu)緊湊、安全性高的水下閘閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)

海底環(huán)境是世界上最嚴(yán)厲、腐蝕性最強(qiáng)的環(huán)境之一，所以在設(shè)計(jì)水下設(shè)備時(shí)，必須按照制定的標(biāo)準(zhǔn)，考慮設(shè)備的可用性、故障安全性，設(shè)備的水下監(jiān)控和壓力保護(hù)等問題。通常水下設(shè)備，由冗余設(shè)計(jì)來保證其可用性，由緊急回復(fù)功能來保證安全性，由水下機(jī)器人(ROV)來實(shí)施最后的故障操作。

目前，在水下生產(chǎn)系統(tǒng)中，采用最典型的是電液復(fù)合控制。隨著水深增加，壓力增高，對(duì)水下生產(chǎn)系統(tǒng)中蓄能器和臍帶纜等器件的要求將會(huì)更高，以保證必要的響應(yīng)時(shí)間和安全運(yùn)行系數(shù)；加之環(huán)保法規(guī)嚴(yán)格要求零排放，因此水下生產(chǎn)系統(tǒng)電液控制的建造面臨挑戰(zhàn)。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、安全性高且適用于全電控制的水下閘閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種水下閘閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征在于，它包括：一機(jī)殼，所述機(jī)殼靠近中部的位置間隔設(shè)置有兩隔板，兩所述隔板將所述機(jī)殼內(nèi)空間分隔成上腔體、中間層和下腔體；一主動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，所述主動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括一沿所述機(jī)殼縱向布置在所述上腔體內(nèi)的伺服電機(jī)，所述伺服電機(jī)的輸出端連接一減速器，所述減速器的輸出端依次通過一超越離合器、一電磁離合器連接一齒輪軸；一冗余驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，所述冗余驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括沿所述機(jī)殼縱向布置在所述上腔體內(nèi)的另一伺服電機(jī)，所述另一伺服電機(jī)的輸出端連接另一減速器，所述另一減速器的輸出端依次通過另一超越離合器、另一電磁離合器連接另一齒輪軸；所述冗余驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與所述主動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)對(duì)稱分布在所述機(jī)殼中軸線的兩側(cè)；所述齒輪軸和所述另一齒輪軸均貫穿位于上部的所述隔板且轉(zhuǎn)動(dòng)連接在兩所述隔板之間；一旋轉(zhuǎn)移動(dòng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，所述旋轉(zhuǎn)移動(dòng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)包括兩分別緊固連接在所述齒輪軸和所述另一齒輪軸上的小齒輪，在兩所述小齒輪之間嚙合一大齒輪，所述大齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)連接支持在兩所述隔板之間且與所述機(jī)殼同軸；所述大齒輪的輸出端緊固連接一絲杠軸，所述絲杠軸上螺紋連接一螺母，所述螺母外壁緊固套接一勾筒，所述勾筒呈一上端帶有一端板的T形筒結(jié)構(gòu)，所述勾筒的下端緊固連接一連接頭，所述連接頭穿出所述機(jī)殼底部的中心；所述勾筒的外部套置有一彈簧，所述彈簧的上端抵在所述勾筒的所述端板的底面，下端抵在所述機(jī)殼的底部?jī)?nèi)側(cè)；以及一水下機(jī)器人操作系統(tǒng)，所述水下機(jī)器人操作系統(tǒng)包括一同軸設(shè)置在所述機(jī)殼上腔體內(nèi)的筒狀支架，所述筒狀支架的上端緊固連接所述機(jī)殼的頂部；在所述筒狀支架內(nèi)設(shè)置有一梯形螺桿和一與所述梯形螺桿螺紋連接的梯形螺母，所述梯形螺母為正六邊形螺母，其與所述筒狀支架的六邊形內(nèi)部配合；所述梯形螺桿的上端緊固連接一水下機(jī)器人接頭，所述水下機(jī)器人接頭穿出所述機(jī)殼頂部的中心且與所述機(jī)殼轉(zhuǎn)動(dòng)連接；在所述機(jī)殼頂部還設(shè)置有一包圍所述水下機(jī)器人接頭的水下機(jī)器人接口；在所述筒狀支架的下端連接一推壓板，所述推壓板為一筒體和一平板的結(jié)合體，所述筒體伸入所述筒狀支架內(nèi)且頂在所述梯形螺母的下端，所述平板位于所述筒體的下端，在所述平板的底部緊固連接多個(gè)沿所述機(jī)殼縱向布置的推拉桿，各所述推拉桿穿過兩所述隔板后緊固連接在所述勾筒端板的頂部。

在所述隔板與推壓板之間設(shè)置一電位行程開關(guān)，所述電位行程開關(guān)的一端連接所述隔板，另一端通過一小推拉桿連接所述推壓板。

在所述機(jī)殼的所述上腔體內(nèi)還設(shè)置有一筒狀的密封承壓腔，所述密封承壓腔內(nèi)設(shè)置有一控制器，所述伺服電機(jī)、所述另一伺服電機(jī)、所述電磁離合器、所述另一電磁離合器和所述電位行程開關(guān)分別電連接所述控制器。

還包括一緊固連接在所述機(jī)殼上腔體內(nèi)的位置指示裝置，所述位置指示裝置沿所述機(jī)殼縱向布置且其移動(dòng)端連接所述推壓板。

還包括一活塞式壓力補(bǔ)償器，所述活塞式壓力補(bǔ)償器的上部腔與海水相通，下部腔與所述機(jī)殼內(nèi)部相通，所述機(jī)殼內(nèi)部充滿油液。