專利名稱：用于深海的采樣閥直線驅(qū)動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種采樣閥直線驅(qū)動(dòng)裝置，尤其涉及一種深海用采樣閥直線驅(qū)動(dòng)裝置。
背景技術(shù)：
對(duì)深海熱液采樣器來(lái)說(shuō)，要求采樣閥的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)盡量簡(jiǎn)潔，尺寸小，重量輕。由于采樣閥的密封力比較大，要求驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)能提供比較大的推力，并且由于深海環(huán)境的特殊性， 直接用于深海的直線驅(qū)動(dòng)器較少，目前最常用的是液壓缸驅(qū)動(dòng)方式，它具有輸出力大、行程長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，但液壓缸不能獨(dú)立工作，必須依靠水下液壓源和控制閥等部件組成一個(gè)完整的液壓系統(tǒng)。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(gè)簡(jiǎn)潔緊湊的微型液壓直線驅(qū)動(dòng)器，但由于它的輸出力很小，只適合應(yīng)用在微機(jī)電系統(tǒng)上。電磁鐵也是一種廣泛使用的直線驅(qū)動(dòng)器，目前已有經(jīng)過(guò)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(chǎn)生足夠大的推力以滿足采樣閥的驅(qū)動(dòng)要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于深海的采樣閥直線驅(qū)動(dòng)裝置，它適合用于深海采樣閥的驅(qū)動(dòng)。本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的一種用于深海的采樣閥直線驅(qū)動(dòng)裝置，它包括后端蓋、第一 0形密封圈、腔體、電機(jī)、第一滾珠、套圈、前端蓋、第二滾珠、第二 0 形密封圈、傳動(dòng)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 0形密封圈置于后端蓋和腔體之間，第二 0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(guò)螺紋旋接；電機(jī)置于腔體內(nèi)，電機(jī)通過(guò)導(dǎo)線與水密電纜接頭相連，傳動(dòng)絲桿的后部通過(guò)緊定螺釘固接在電機(jī)的輸出軸上，傳動(dòng)絲桿的前部外螺紋與前端蓋的中心螺紋孔的內(nèi)螺紋相配合，傳動(dòng)絲桿的頂部嵌入一個(gè)第二滾珠，套圈套接在電機(jī)上，腔體內(nèi)圓周均勻開(kāi)有若干個(gè)長(zhǎng)槽，套圈上相應(yīng)均勻開(kāi)有若干個(gè)通槽，每個(gè)通槽內(nèi)置有若干第一滾珠，所述第一滾珠嵌入其所在通槽相應(yīng)的長(zhǎng)槽內(nèi)。本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明采用螺紋傳動(dòng)把電機(jī)軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)，以滿足開(kāi)啟直線驅(qū)動(dòng)閥的要求。另外本發(fā)明采用卡槽嵌入滾珠的結(jié)構(gòu)方式，使電機(jī)本身不承受軸向力，同時(shí)滾珠也保證了電機(jī)能在較小阻力下前后移動(dòng)。該采樣閥驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)具有體積小、推力大、耗電少、使用方便、可多次重復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn)，非常適合深海應(yīng)用。與之配合的采樣閥依靠直線驅(qū)動(dòng)來(lái)打開(kāi)，外部驅(qū)動(dòng)力撤消后可自動(dòng)關(guān)閉。


圖1是用于深海的采樣閥直線驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)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6是用于深海的采樣閥直線驅(qū)動(dòng)裝置和采樣閥一起使用的初始狀態(tài)； 圖7是用于深海的采樣閥直線驅(qū)動(dòng)裝置開(kāi)啟采樣閥時(shí)的狀態(tài)； 圖中，后端蓋1、第一 0形密封圈2、螺釘3、腔體4、長(zhǎng)槽5、電機(jī)6、第一滾珠7、套圈8、 螺釘9、前端蓋10、第二滾珠11、第二 0形密封圈12、傳動(dòng)絲桿13、緊定螺釘14、螺釘15、通槽16、水密電纜接頭17。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。如圖1所示，本發(fā)明的用于深海的采樣閥直線驅(qū)動(dòng)裝置，包括后端蓋1、第一 0形密封圈2、腔體4、電機(jī)6、第一滾珠7、套圈8、前端蓋10、第二滾珠11、第二 0形密封圈12、傳動(dòng)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(guò)螺釘3和螺釘9固定在腔體4的兩端，第一 0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 0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(guò)螺紋旋接。電機(jī)6置于腔體4內(nèi)，電機(jī)6通過(guò)導(dǎo)線與水密電纜接頭17相連，傳動(dòng)絲桿 13的后部通過(guò)緊定螺釘14固接在電機(jī)6的輸出軸上，傳動(dòng)絲桿13的前部外螺紋與前端蓋 10的中心螺紋孔的內(nèi)螺紋相配合，傳動(dòng)絲桿13的頂部嵌入一個(gè)第二滾珠11，套圈8通過(guò)螺釘15套接在電機(jī)6上。如圖4和5所示，腔體4內(nèi)圓周均勻開(kāi)有若干個(gè)長(zhǎng)槽5。如圖2和 3所示，套圈8上相應(yīng)均勻開(kāi)有若干個(gè)通槽16，每個(gè)通槽16內(nèi)置有若干第一滾珠7，第一滾珠 嵌入其所在通槽16相應(yīng)的長(zhǎng)槽5內(nèi)。電機(jī)6、腔體4上的長(zhǎng)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(jī)6相對(duì)于腔體4只能做軸向運(yùn)動(dòng)而不能徑向旋轉(zhuǎn)。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(dòng)絲桿13采用不銹鋼制成。第一 O形密封圈2和第二 0形密封圈12均可由全氟橡膠制成。本發(fā)明的工作過(guò)程如下
1、如圖6所示，使用前復(fù)位，令傳動(dòng)絲桿13頂部的第二滾珠11處于未伸出前端蓋10 的狀態(tài)，前端蓋10和采樣閥之間通過(guò)螺紋連接，并由前端蓋10與采樣閥之間的0形密封圈建立密封。此時(shí)采樣閥處于關(guān)閉截止?fàn)顟B(tài)。2、如圖7所示，驅(qū)動(dòng)裝置推動(dòng)采樣閥開(kāi)啟，水密電纜的信號(hào)使電機(jī)6正向轉(zhuǎn)動(dòng)，由于第一滾珠7限制了電機(jī)6相對(duì)于腔體4的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，傳動(dòng)絲桿13和前端蓋10配合把電機(jī)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為軸向的前進(jìn)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)第二滾珠11將驅(qū)動(dòng)力作用在采樣閥螺母上，第二滾珠11弱化了作用在采樣閥螺母上的旋轉(zhuǎn)力矩，推動(dòng)閥芯向右運(yùn)動(dòng)，打開(kāi)采樣閥。3、使用后復(fù)位，采樣閥需要關(guān)閉時(shí)，由水密電纜的信號(hào)使電機(jī)6反向轉(zhuǎn)動(dòng)，由于第一滾珠7限制了電機(jī)6相對(duì)于腔體4的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，傳動(dòng)絲桿13和前端蓋10配合把電機(jī)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為軸向的后退運(yùn)動(dòng)，采樣閥在彈簧作用下自動(dòng)關(guān)閉。
權(quán)利要求
1.一種用于深海的采樣閥直線驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，它包括后端蓋(1)、第一 0形密封圈(2)、腔體(4)、電機(jī)(6)、第一滾珠(7)、套圈(8)、前端蓋(10)、第二滾珠(11)、第二 0形密封圈(12)、傳動(dòng)絲桿(13)和水密電纜接頭(17)等；其中，所述后端蓋(1)和前端蓋(10) 分別固定在腔體(4)的兩端，第一 0形密封圈(2)置于后端蓋(1)和腔體(4)之間，第二 0 形密封圈(12)置于前端蓋(10)和腔體(4)之間，水密電纜接頭(17)與后端蓋(1)通過(guò)螺紋旋接；電機(jī)(6)置于腔體(4)內(nèi)，電機(jī)(6)通過(guò)導(dǎo)線與水密電纜接頭(17)相連，傳動(dòng)絲桿 (13)的后部通過(guò)緊定螺釘(14)固接在電機(jī)(6)的輸出軸上，傳動(dòng)絲桿(13)的前部外螺紋與前端蓋(10)的中心螺紋孔的內(nèi)螺紋相配合，傳動(dòng)絲桿(13)的頂部嵌入一個(gè)第二滾珠(11)， 套圈(8)套接在電機(jī)(6)上，腔體(4)內(nèi)圓周均勻開(kāi)有若干個(gè)長(zhǎng)槽(5)，套圈(8)上相應(yīng)均勻開(kāi)有若干個(gè)通槽(16)，每個(gè)通槽(16)內(nèi)置有若干第一滾珠(7)，所述第一滾珠(7)嵌入其所在通槽(16)相應(yīng)的長(zhǎng)槽(5)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于深海的采樣閥直線驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述后端蓋 (1)、腔體(4 )和前端蓋(10 )均可由鈦合金制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于深海的采樣閥直線驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述套圈(8)和傳動(dòng)絲桿(13)采用不銹鋼制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于深海的采樣閥直線驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述第一0形密封圈(2)和第二 0形密封圈(12)均可由全氟橡膠制成。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于深海的采樣閥直線驅(qū)動(dòng)裝置，包括腔體、后端蓋、前端蓋、電機(jī)、套圈、滾珠和傳動(dòng)絲桿。本發(fā)明采用螺紋傳動(dòng)把電機(jī)軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)，以滿足開(kāi)啟直線驅(qū)動(dòng)閥的要求。另外本發(fā)明采用卡槽嵌入滾珠的結(jié)構(gòu)方式，使電機(jī)本身不承受軸向力，同時(shí)滾珠也保證了電機(jī)能在較小阻力下前后移動(dòng)。該采樣閥驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)具有體積小、推力大、耗電少、使用方便、可多次重復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn)，非常適合深海應(yīng)用。與之配合的采樣閥依靠直線驅(qū)動(dòng)來(lái)打開(kāi)，外部驅(qū)動(dòng)力撤消后可自動(dòng)關(guān)閉。
文檔編號(hào)F16K31/04GK102434701SQ20111043210
公開(kāi)日2012年5月2日 申請(qǐng)日期2011年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月21日
發(fā)明者吳世軍, 孫輝, 楊燦軍, 黃鐸佳 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)