凸輪式快速進(jìn)氣控制裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種凸輪式快速進(jìn)氣控制裝置，其特征是：包括主閥體、副閥體、針閥和凸輪搖臂機(jī)構(gòu)，所述主閥體通過螺釘與副閥體固接成整體，所述主閥體包括相互連通的凸輪搖臂運(yùn)動內(nèi)腔、針閥運(yùn)動內(nèi)腔和氣體導(dǎo)流腔，所述凸輪搖臂運(yùn)動內(nèi)腔里銷接有凸輪搖臂機(jī)構(gòu)，所述凸輪搖臂機(jī)構(gòu)在凸輪搖臂運(yùn)動內(nèi)腔中上下擺動，所述凸輪搖臂機(jī)構(gòu)與置于針閥運(yùn)動內(nèi)腔的針閥頂部觸接，所述針閥在主閥體的針閥運(yùn)動內(nèi)腔中上下滑動，所述針閥下部設(shè)為圓柱形頂針。有益效果：本發(fā)明能夠利用微型高壓充氣鋼瓶快速充氣，采用偏置凸輪式結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了小力臂大力矩功能，能夠在狹窄空間內(nèi)使用；頂針尖部的三棱錐體，有利于刺破微型高壓充氣鋼瓶的金屬膜，并快速脫離。
【專利說明】
凸輪式快速進(jìn)氣控制裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于船舶堵漏和海上救生領(lǐng)域，尤其涉及一種用于給堵漏氣囊和救生氣囊快速充氣的凸輪式快速進(jìn)氣控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]氣囊式堵漏器材是一種新興的舷外堵漏器材，可在艙內(nèi)實施堵漏作業(yè)，并可借助舷外海水壓力將充氣后的氣囊壓緊在船殼上，破口封堵受艙內(nèi)環(huán)境的影響小，堵漏操作方便，堵漏效果好。氣囊式救生裝置包括救生衣、救生筏等。氣囊式堵漏器材和救生裝置具有質(zhì)量輕，可卷收貯放，攜帶方便等優(yōu)點(diǎn)，因此，近年來得到許多研究機(jī)構(gòu)的重視和研發(fā)。專利文獻(xiàn)CN101670879公開了一種舷外充氣式堵漏氣囊。它由主桿套件、高壓空氣控制器、氣囊座、氣囊、定位銷、支撐裝置、高壓空氣瓶組成，所述主桿套件由主桿和端蓋組成，主桿為一端封閉的管件，在封閉端的中央有螺孔，所述高壓空氣控制器由本體、頂桿系統(tǒng)、單向閥、放泄閥、悶蓋組成，所述氣囊座由氣囊座主件和氣囊座副件構(gòu)成，氣囊座套在主桿上并能在主桿上作軸向運(yùn)動，所述氣囊分為相同的內(nèi)外兩層，它在未充氣時為圓筒型，在兩層的中間構(gòu)成密閉的氣囊空間，所述定位銷由定位銷舌、定位銷座、定位銷彈簧、定位銷拉環(huán)、定位銷基座構(gòu)成，所述支撐裝置由把手、支撐桿、橫桿、卡盤組成，本發(fā)明適用于各種船舶破損后的堵漏，堵漏后它能夠?qū)嵤┛煽康闹巍＠墨I(xiàn)CN204383734U公開了一種船用氣囊式快速堵漏器，其特征是:包括復(fù)合氣囊、進(jìn)氣控制閥、氣囊固定套管、操作手柄、微型高壓儲氣鋼瓶和導(dǎo)氣支撐桿，所述復(fù)合氣囊由內(nèi)層密封囊體和外層高強(qiáng)度囊體構(gòu)成薄壁雙層復(fù)合結(jié)構(gòu)，所述復(fù)合氣囊由錐臺腔體和半球殼體構(gòu)成的組合體形狀，所述復(fù)合氣囊底部通過氣囊固定套管與操作手柄固接，所述操作手柄呈中空長圓管形狀，操作手柄底端扣接有保險蓋，所述保險蓋內(nèi)側(cè)固接有拉繩，拉繩另一端與進(jìn)氣控制閥連接，所述操作手柄內(nèi)腔置有微型高壓儲氣鋼瓶，所述微型高壓儲氣鋼瓶的瓶口固接進(jìn)氣控制閥，所述進(jìn)氣控制閥上端與導(dǎo)氣支撐桿連接，所述導(dǎo)氣支撐桿包括四壁圓周均布有若干出氣孔的圓管和帶通氣孔的圓盤，所述圓管和圓盤構(gòu)成整體。
[0003]氣囊式堵漏器材和救生裝置使用中需要解決氣囊快速充氣、氣密性、可靠性等問題?，F(xiàn)有氣囊式堵漏器材和救生裝置的進(jìn)氣控制裝置往往需要較大的力臂操作空間，容易造成誤觸發(fā);當(dāng)氣囊內(nèi)部壓力較大時，難以有效控制氣密性;可靠性較低，重復(fù)利用性差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服上述技術(shù)的不足，而提供一種凸輪式快速進(jìn)氣控制裝置，利用微型高壓充氣鋼瓶快速充氣，實現(xiàn)了小力臂大力矩功能，能夠在狹窄空間內(nèi)使用，也利于力臂回位。
[0005]本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的，采用以下技術(shù)方案:一種凸輪式快速進(jìn)氣控制裝置，其特征是:包括主閥體、副閥體、針閥和凸輪搖臂機(jī)構(gòu)，所述主閥體通過螺釘與副閥體固接成整體，所述主閥體包括相互連通的凸輪搖臂運(yùn)動內(nèi)腔、針閥運(yùn)動內(nèi)腔和氣體導(dǎo)流腔，所述凸輪搖臂運(yùn)動內(nèi)腔里銷接有凸輪搖臂機(jī)構(gòu)，所述凸輪搖臂機(jī)構(gòu)在凸輪搖臂運(yùn)動內(nèi)腔中上下擺動，所述凸輪搖臂機(jī)構(gòu)與置于針閥運(yùn)動內(nèi)腔的針閥頂部觸接，所述針閥在主閥體的針閥運(yùn)動內(nèi)腔中上下滑動，所述針閥下部設(shè)為圓柱形頂針。
[0006]所述主閥體與副閥體結(jié)合部設(shè)有密封墊圈。
[0007]所述主閥體外形呈長方體結(jié)構(gòu)，所述主閥體的凸輪搖臂運(yùn)動內(nèi)腔形狀呈長方體凹槽，長方體凹槽下方吻接有凸輪搖臂機(jī)構(gòu)向下擺動的斜臺空間。
[0008]所述副閥體外形呈長方體結(jié)構(gòu)，所述副閥體設(shè)有與微型高壓充氣鋼瓶螺接的圓孔，副閥體上設(shè)有與主閥體連接的螺釘過孔。
[0009]所述凸輪搖臂機(jī)構(gòu)包括搖臂桿和拉繩，所述搖臂桿的前端設(shè)有凸輪曲線，并與針閥頂部觸接，搖臂桿一端通過銷軸與主閥體銷接，另一端連接有拉繩。
[0010]所述針閥形狀呈三段式階梯軸，針閥上部為導(dǎo)向圓柱體，導(dǎo)向圓柱體與主閥體的針閥運(yùn)動內(nèi)腔滑動配合，導(dǎo)向圓柱體上沿縱向設(shè)有長凹槽，所述長凹槽與固接在主閥體上的定位銷滑動連接，針閥中部為定位圓柱體，所述針閥下部設(shè)為圓柱形頂針，頂針端部為三棱錐體針尖。
[0011]所述針閥下部的圓柱形頂針針尖上沿其軸向均布設(shè)有短凹槽，圓柱形頂針上套裝有回位彈簧。
[0012]有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明是一種能夠利用微型高壓充氣鋼瓶快速充氣，且具有小力臂大力矩、氣密性好、可重復(fù)使用等特點(diǎn)。采用偏置凸輪式結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了小力臂大力矩功能，能夠在狹窄空間內(nèi)使用，也利于力臂回位;獨(dú)特的腔體設(shè)計，利用氣流反沖力和彈簧彈力使針閥快速脫離金屬膜，實現(xiàn)針閥與閥腔的可靠密封，并利于氣流在腔體的快速導(dǎo)流;特殊針閥設(shè)計，將針閥驅(qū)動接觸面由點(diǎn)接觸變成線接觸，增大了凸輪與針閥體的接觸面積，提高了可靠性;針閥頂針尖部采用帶凹槽的三棱錐體結(jié)構(gòu)，有利于刺破微型高壓充氣鋼瓶的金屬膜，并快速脫離。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2是主、副閥體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3a_圖3b是針閥結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖4a_圖4d是凸輪式快速進(jìn)氣控制裝置的工作過程圖。
[0017]圖中:1、主閥體，1-1、凸輪搖臂運(yùn)動內(nèi)腔，1-1-1、銷孔，1-2、針閥運(yùn)動內(nèi)腔，1-3、氣體導(dǎo)流腔，1-4、斜臺空間，2、副閥體，2-1、螺釘過孔，3、針閥，3-1、導(dǎo)向圓柱體，3-2、長凹槽，3-3、定位圓柱體，3-4、圓柱形頂針，3-5、短凹槽，3-6、圓柱面，4、凸輪搖臂機(jī)構(gòu)，5、螺釘，6、定位銷，7、回位彈簧，8、密封墊，9、搖臂桿，10、拉繩，11、銷軸，12、螺紋圓孔。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合較佳實施例詳細(xì)說明本發(fā)明的【具體實施方式】。
[0019]詳見附圖，本實施例提供了一種凸輪式快速進(jìn)氣控制裝置，包括主閥體1、副閥體
2、針閥3和凸輪搖臂機(jī)構(gòu)4，所述主閥體通過螺釘5與副閥體固接成整體，所述主閥體包括相互連通的凸輪搖臂運(yùn)動內(nèi)腔1-1、針閥運(yùn)動內(nèi)腔1-2和氣體導(dǎo)流腔1-3，所述凸輪搖臂運(yùn)動內(nèi)腔里通過銷孔1-1-1及銷軸銷接有凸輪搖臂機(jī)構(gòu)，所述凸輪搖臂機(jī)構(gòu)在凸輪搖臂運(yùn)動內(nèi)腔中上下擺動，所述凸輪搖臂機(jī)構(gòu)與置于針閥運(yùn)動內(nèi)腔的針閥頂部觸接，所述針閥在主閥體的針閥運(yùn)動內(nèi)腔中上下滑動，所述針閥下部設(shè)為圓柱形頂針。所述針閥形狀呈三段式階梯軸，針閥上部為導(dǎo)向圓柱體3-1，導(dǎo)向圓柱體與主閥體的針閥運(yùn)動內(nèi)腔滑動配合，導(dǎo)向圓柱體上沿縱向設(shè)有長凹槽3-2，所述長凹槽與固接在主閥體上的定位銷6滑動連接，防止導(dǎo)向圓柱體沿周向轉(zhuǎn)動;針閥中部為定位圓柱體3-3，定位圓柱體起到導(dǎo)向和密封作用;所述針閥下端部設(shè)為圓柱形頂針3-4。所述針閥圓柱形頂針端部呈三棱錐體，沿軸向均布設(shè)有三個短凹槽3-5，用于刺破微型高壓充氣鋼瓶金屬膜。針閥套裝有回位彈簧7，回位彈簧選用防銹無記憶彈性元件，套在頂針上，用于針閥回位;O形密封圈選用標(biāo)準(zhǔn)件，套在導(dǎo)向圓柱體上，用于針閥運(yùn)動腔體密封。所述主閥體與副閥體結(jié)合部設(shè)有密封墊8。所述主閥體外形呈長方體結(jié)構(gòu)，所述主閥體的凸輪搖臂運(yùn)動內(nèi)腔形狀呈長方體凹槽，長方體凹槽下方吻接有凸輪搖臂機(jī)構(gòu)向下擺動的斜臺空間1-4。所述副閥體外形呈長方體結(jié)構(gòu)，所述副閥體設(shè)有與微型高壓充氣鋼瓶螺接的螺紋圓孔12，副閥體上設(shè)有與主閥體連接的螺釘過孔2-1。所述凸輪搖臂機(jī)構(gòu)包括搖臂桿9和拉繩10，所述搖臂桿的前端設(shè)有凸輪曲線，并與針閥頂部觸接，搖臂桿一端通過銷軸11與主閥體銷接，另一端連接有拉繩，凸輪搖臂桿在向下的拉力作用下，繞凸輪搖臂軸轉(zhuǎn)動，將拉繩拉力轉(zhuǎn)化為凸輪驅(qū)動力，并利用凸輪曲面將驅(qū)動力有效傳遞給針閥。微型高壓充氣鋼瓶通過密封圈與副閥體密封，副閥體通過密封墊與主閥體密封。
[0020]工作過程
[0021]詳見圖4a-圖4d，其中圖4c-d中復(fù)位彈簧(圖中未示)
[0022]I)凸輪偏置與驅(qū)動
[0023]將凸輪搖臂軸的中心線與針閥運(yùn)動所在路徑直線偏離一定距離，當(dāng)凸輪搖臂在運(yùn)動上限時，凸輪與針閥接觸面的法線向左偏離中線一定角度，當(dāng)凸輪搖臂在運(yùn)動下限時，凸輪與針閥接觸面的法線向右偏離中線一定角度，兩角度基本相等，這樣當(dāng)凸輪搖臂驅(qū)動針閥下行時，接觸面法線基本在中線附近擺動，從而使凸輪驅(qū)動力產(chǎn)生的無效分力最小，有效分力最大，實現(xiàn)了小力臂大力矩功能。而且凸輪偏置有利于凸輪在針閥驅(qū)動作用下回位。
[0024]2)針閥穿刺與回位
[0025]針閥與凸輪的接觸面設(shè)計成圓柱面3-6而非球面，將點(diǎn)接觸變成線接觸，大大增大了接觸面積，提高了可靠性。針閥頂針尖部設(shè)計成帶凹槽的三棱錐體，有利于刺破微型高壓鋼瓶金屬膜，并通過凹槽將氣流引出，形成氣流沖擊力，氣流沖擊力作用于針閥定位圓柱體，推動針閥向上運(yùn)動。針閥在氣流沖擊力和回位彈簧力作用下向上運(yùn)動，直至定位圓柱體壓緊O形密封圈，形成腔體密封，完成針閥回位。
[0026]3)腔體密封與導(dǎo)流
[0027]主閥體包括凸輪搖臂運(yùn)動腔體、針閥運(yùn)動腔體和氣體導(dǎo)流腔體三部分。凸輪搖臂運(yùn)動腔體與外界相通，副閥體與主閥體配合形成針閥運(yùn)動腔體，氣體導(dǎo)流腔體與需充氣的氣囊相通。副閥體與主閥體之間通過密封墊密封，副閥體與微型高壓充氣鋼瓶之間通過密封圈密封，針閥運(yùn)動腔體與凸輪搖臂運(yùn)動腔體之間通過O形密封圈密封。
[0028]微型高壓充氣鋼瓶的金屬膜被針閥的頂針刺破后，高壓氣體從鋼瓶中沖出，形成對針閥頂針凹槽和定位圓柱體的沖擊力，帶動其向上直線運(yùn)動，當(dāng)定位圓柱體向上移動露出氣體導(dǎo)流腔體的進(jìn)氣孔后，氣流分成兩部分，一部繼續(xù)作用于定位圓柱體向上直線運(yùn)動，壓緊定位圓柱凸臺，然后轉(zhuǎn)向氣體導(dǎo)流腔體，另一部分直接通過氣體導(dǎo)流腔體的折形腔體進(jìn)入需充氣的氣囊。完成充氣后，腔內(nèi)氣體仍大于外界氣體壓力。
[0029]本發(fā)明主要解決了三個技術(shù)問題:一是利用偏置式凸輪結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了小力臂大力矩功能，并利于凸輪回位;二是特殊的針閥驅(qū)動接觸面和尖部設(shè)計，增強(qiáng)了可靠性和實用性;三是特殊腔體設(shè)計，利用腔內(nèi)高氣壓和彈簧力實施雙重壓力密封，提高了氣密性。
[0030]上述參照實施例對凸輪式快速進(jìn)氣控制裝置進(jìn)行的詳細(xì)描述，是說明性的而不是限定性的，可按照所限定范圍列舉出若干個實施例，因此在不脫離本發(fā)明總體構(gòu)思下的變化和修改，應(yīng)屬本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種凸輪式快速進(jìn)氣控制裝置，其特征是:包括主閥體、副閥體、針閥和凸輪搖臂機(jī)構(gòu)，所述主閥體通過螺釘與副閥體固接成整體，所述主閥體包括相互連通的凸輪搖臂運(yùn)動內(nèi)腔、針閥運(yùn)動內(nèi)腔和氣體導(dǎo)流腔，所述凸輪搖臂運(yùn)動內(nèi)腔里銷接有凸輪搖臂機(jī)構(gòu)，所述凸輪搖臂機(jī)構(gòu)在凸輪搖臂運(yùn)動內(nèi)腔中上下擺動，所述凸輪搖臂機(jī)構(gòu)與置于針閥運(yùn)動內(nèi)腔的針閥頂部觸接，所述針閥在主閥體的針閥運(yùn)動內(nèi)腔中上下滑動，所述針閥下部設(shè)為圓柱形頂針。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凸輪式快速進(jìn)氣控制裝置，其特征是:所述主閥體與副閥體結(jié)合部設(shè)有密封墊圈。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的凸輪式快速進(jìn)氣控制裝置，其特征是:所述主閥體外形呈長方體結(jié)構(gòu)，所述主閥體的凸輪搖臂運(yùn)動內(nèi)腔形狀呈長方體凹槽，長方體凹槽下方吻接有凸輪搖臂機(jī)構(gòu)向下擺動的斜臺空間。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凸輪式快速進(jìn)氣控制裝置，其特征是:所述副閥體外形呈長方體結(jié)構(gòu)，所述副閥體設(shè)有與微型高壓充氣鋼瓶螺接的圓孔，副閥體上設(shè)有與主閥體連接的螺釘過孔。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凸輪式快速進(jìn)氣控制裝置，其特征是:所述凸輪搖臂機(jī)構(gòu)包括搖臂桿和拉繩，所述搖臂桿的前端設(shè)有凸輪曲線，并與針閥頂部觸接，搖臂桿一端通過銷軸與主閥體銷接，另一端連接有拉繩。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凸輪式快速進(jìn)氣控制裝置，其特征是:所述針閥形狀呈三段式階梯軸，針閥上部為導(dǎo)向圓柱體，導(dǎo)向圓柱體與主閥體的針閥運(yùn)動內(nèi)腔滑動配合，導(dǎo)向圓柱體上沿縱向設(shè)有長凹槽，所述長凹槽與固接在主閥體上的定位銷滑動連接，針閥中部為定位圓柱體，所述針閥下部的圓柱形頂針端部為三棱錐體針尖。7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的凸輪式快速進(jìn)氣控制裝置，其特征是:所述針閥下部的圓柱形頂針針尖上沿其軸向均布設(shè)有短凹槽，圓柱形頂針上套裝有回位彈簧。
【文檔編號】B63B43/16GK105882917SQ201610347724
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年5月23日
【發(fā)明人】李敏堂
【申請人】中國人民解放軍總后勤部軍事交通運(yùn)輸研究所