用于深海磨料射流破拆装置的高压磨料浆液混合开关阀制造方法及图纸

本发明专利技术属于超高围压水下切割技术技术领域，具体涉及一种用于深海磨料射流破拆装置的高压磨料浆液混合开关阀。本发明专利技术的阀体内布置高压磨料通路，高压磨料通路经过所述阀腔，并通过阀芯实现高压磨料通路的启闭功能，阀芯与高压磨料通路之间形成动配合面；阀体内还布置高压水通路，高压水通路同样连通阀腔，阀芯外壁与阀腔的腔壁之间形成可供高压水通过的水膜腔，且该水膜腔与高压磨料通路之间依靠动配合面彼此隔离；高压磨料浆液与高压水分别经过相应通路排出后再彼此汇流，从而形成混合流体。本发明专利技术具备了“水包料”的特点，实现了阀芯所在的动配合面的内外压力差的一致性，确保了长期运行条件下的阀路高密封性能。长期运行条件下的阀路高密封性能。长期运行条件下的阀路高密封性能。

【技术实现步骤摘要】
用于深海磨料射流破拆装置的高压磨料浆液混合开关阀


[0001]本专利技术属于超高围压水下切割技术
，具体涉及一种用于深海磨料射流破拆装置的高压磨料浆液混合开关阀。

技术介绍

[0002]现代化的造船技术日益精湛，船舶日趋大型化，超巨型油轮已达60 多万吨，第五代集装箱船的载箱能力已超过5000TEU。近年来，全球约 70％的贸易是通过国际海洋货物运输进行，而我国进出口货物运输总量的80％～90％是通过海洋运输进行。随着海洋运输规模的快速增长，发生沉船等事故的风险机率相应增加，发生事故后的影响亦越来越大，因此深水船舶应急救援技术需求迫切，水下破拆装备不可或缺。高压磨料浆液射流深海破拆装置具有对切割材料无选择性、水下适应性强等无可比拟的优势，在水下应急救援装置中越来越受到重视；其采用前混合式磨料射流经磨料喷嘴喷出，形成具有极高速度的磨料粒子流，达到切割物体的作用。高压磨料混合开关阀是控制磨料供给和混合效果的阀门，在整个装置中作用关键，不可或缺；传统的高压磨料混合开关阀往往直接使用单通阀，在高压磨料浆液沿阀路通行时，阀芯与阀体的动配合间隙的密封成为一大难题；由于上述动配合间隙处内外压力的巨大差异，高压磨料浆液极易产生泄漏状况，严重降低了磨料混合开关阀的实际使用寿命。同时，一旦阀路关闭时，位于阀芯前端的一段阀路内的混合流体由于无后续压力，会沉积堵塞阀路，不仅影响下次工作，更甚者还会发生憋坏设备的状况。以上问题表现在超高围压水下切割领域时，会给正常进行的深海破拆工作带来巨大困扰，亟待解决。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种结构合理且工作可靠稳定的用于深海磨料射流破拆装置的高压磨料浆液混合开关阀，其具备了“水包料”的特点，实现了阀芯所在的动配合面的内外压力差的一致性，确保了长期运行条件下的阀路高密封性能，能极大的延长高压磨料浆液混合开关阀的实际使用寿命。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：
[0005]一种用于深海磨料射流破拆装置的高压磨料浆液混合开关阀，包括阀体及位于阀体阀腔内的阀芯，其特征在于：所述阀体内布置可供高压磨料浆液行进的高压磨料通路，高压磨料通路经过所述阀腔，并通过阀芯实现高压磨料通路的启闭功能，阀芯与高压磨料通路之间形成动配合面从而避免高压磨料浆液进入阀芯所在阀腔；所述阀体内还布置有可供高压水通行的高压水通路，所述高压水通路同样连通阀芯所在阀腔从而与高压磨料通路形成交叉流道，此时阀芯外壁与阀腔的腔壁之间形成可供高压水通过的水膜腔，且该水膜腔与高压磨料通路之间依靠动配合面彼此隔离；高压磨料浆液与高压水分别经过相应通路排出后再彼此汇流，从而形成混合流体。
[0006]优选的，阀体上铅垂向的贯穿布置安装孔，安装孔的两孔端分别同轴的塞入阀塞，两组阀塞的相邻端以及安装孔孔壁共同围合形成所述阀腔，阀塞上同轴的贯穿布置通孔；
阀芯外形呈圆球状，高压磨料浆液经由两组阀塞处贯穿孔及阀芯处阀孔从而形成所述高压磨料通路，且阀芯球面与两组阀塞相邻面处贯穿孔的孔端面间均彼此面贴合从而形成所述动配合面；连通阀腔的高压水通路水平贯穿阀体，此时阀芯球面与安装孔孔壁之间形成的环形腔道构成连通高压水通路的所述水膜腔。
[0007]优选的，两组阀塞的相邻面处均凹设有沉孔，沉孔内安装与阀塞同轴的环形的阀座，阀座相应环面与阀芯球面间彼此配合构成所述动配合面。
[0008]优选的，所述阀塞外形呈二段式的阶梯轴状，阀塞的轴肩与阀体外壁间形成止口限位配合；阀塞的小轴径段上同轴套设密封圈，从而使得阀塞与安装孔间形成密封配合。
[0009]优选的，该高压磨料浆液混合开关阀还包括用于定中阀芯回转轴线的定中组件；阀体内贯穿开设定中孔；定中孔的轴线与高压水通路的轴线处于同一水平面上且两者彼此轴线垂直，同时，定中孔的轴线与安装孔的轴线处于同一铅垂面上且两者彼此轴线垂直；第一定中插销和第二定中插销分别经由定中孔的其中一孔端同轴的插入定中孔内，第一定中插销的插入端与阀芯间形成回转配合，以便阀芯可相对第一定中插销轴线产生回转动作；第二定中插销的插入端与阀芯间形成限制阀芯绕第二定中插销产生回转动作的止转配合，第二定中插销同轴的固接执行组件，从而用于驱动阀芯产生用于启闭高压磨料通路的回转动作。
[0010]优选的，所述阀芯上凹设回转孔，第一定中插销的插入端同轴凸设有回转轴，回转轴插入回转孔内从而使得阀芯可相对第一定中插销的轴线产生回转动作；在回转孔的相对端的阀芯球面上凹设有四方状的止转孔，第二定中插销的插入端外形呈与止转孔适配的四方柱销状。
[0011]优选的，所述执行组件包括同轴的固定在定中孔的第二定中插销所在孔端处的外壳体；外壳体外形呈筒体状，且筒腔内同轴设置旋转芯，旋转芯的外壁处布置螺旋槽，并通过位于筒腔上的定位销与螺旋槽的滑动配合，从而使得当旋转芯外端面在外部气压或液压作用下产生沿外壳体筒腔的前行动作时，旋转芯同时受定位销的限位动作而产生回转动作，并随后带动与旋转芯同轴固接的第二定中插销产生回转动作。
[0012]优选的，旋转芯的朝向第二定中插销的内端面与第二处凹设有止转定位孔，转动杆的一端止转配合于止转定位孔内并可相对止转定位孔产生轴向往复动作，转动杆的另一端与第二定中插销间形成同轴的固接配合关系；转动杆上同轴布置环形凸起，压缩弹簧套设在转动杆上且顶端与环形凸起间形成抵靠配合，压缩弹簧底端与旋转芯的内端面间形成抵靠配合。
[0013]优选的，所述外壳体包括彼此同轴配合的外壳前部和直接法兰固接阀体的外壳后部；外壳后部处筒腔外形呈二段式的阶梯孔状，且旋转芯位于大孔径段内，小孔径段直径与外壳前部筒径一致；小孔径段及外壳前部处筒腔共同配合形成可供先导芯同轴塞入并可产生轴向滑移动作的的配合孔；外壳前部处筒腔内还设置用于限位先导芯行进距离的缩颈段。
[0014]优选的，该高压磨料浆液混合开关阀还包括汇合块，汇合块内布置三通通道，三通通道分别通过第一管路连通高压磨料通路的出口、通过第二管路连通高压水通路的出口以及直接连通外部工作环境。
[0015]本专利技术的有益效果在于：
[0016]1)、抛弃了传统的尤其不利于无人水下工作的单通阀结构，本专利技术转而研发出了一种具备“水包料”特点的特殊混合开关阀构造，具体而言：一方面，通过高压磨料通路及阀芯的配合，使之兼具了传统的单通阀功能；另一方面，通过将高压水通路与高压磨料通路彼此交汇，从而在阀芯周围形成了水膜腔，使得阀芯在工作时始终处于被高压水包覆，进而确保阀芯始终位于“水在外而磨料在内”的“水包料”的特殊工作环境中。由于水下作业环境中，目前均采用一台高压泵来同时实现高压水及高压磨料浆液的同步供给，也即高压水与高压磨料浆液压力等同，也即在“水包料”的正常工作条件下，本专利技术的阀芯动配合面处内外压力差始终为零或位于极其微小的压力差范围内，解决了该部位处的密封难题，这显然有效的避免了磨料的外泄，确保了长期运行条件下的阀路高密封性能，能极大的延长高压磨料浆液混合开关阀的实际使用寿命。此外的，高压磨料通路本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于深海磨料射流破拆装置的高压磨料浆液混合开关阀，包括阀体(10)及位于阀体(10)阀腔内的阀芯(20)，其特征在于：所述阀体(10)内布置可供高压磨料浆液行进的高压磨料通路(30)，高压磨料通路(30)经过所述阀腔，并通过阀芯(20)实现高压磨料通路(30)的启闭功能，阀芯(20)与高压磨料通路(30)之间形成动配合面(A)从而避免高压磨料浆液进入阀芯(20)所在阀腔；所述阀体(10)内还布置有可供高压水通行的高压水通路(40)，所述高压水通路(40)同样连通阀芯(20)所在阀腔从而与高压磨料通路(30)形成交叉流道，此时阀芯(20)外壁与阀腔的腔壁之间形成可供高压水通过的水膜腔(B)，且该水膜腔(B)与高压磨料通路(30)之间依靠动配合面(A)彼此隔离；高压磨料浆液与高压水分别经过相应通路排出后再彼此汇流，从而形成混合流体。2.根据权利要求1所述的一种用于深海磨料射流破拆装置的高压磨料浆液混合开关阀，其特征在于：阀体(10)上铅垂向的贯穿布置安装孔，安装孔的两孔端分别同轴的塞入阀塞(50)，两组阀塞(50)的相邻端以及安装孔孔壁共同围合形成所述阀腔，阀塞(50)上同轴的贯穿布置通孔；阀芯(20)外形呈圆球状，高压磨料浆液经由两组阀塞(50)处贯穿孔及阀芯(20)处阀孔从而形成所述高压磨料通路(30)，且阀芯(20)球面与两组阀塞(50)相邻面处贯穿孔的孔端面间均彼此面贴合从而形成所述动配合面(A)；连通阀腔的高压水通路(40)水平贯穿阀体(10)，此时阀芯(20)球面与安装孔孔壁之间形成的环形腔道构成连通高压水通路(40)的所述水膜腔(B)。3.根据权利要求2所述的一种用于深海磨料射流破拆装置的高压磨料浆液混合开关阀，其特征在于：两组阀塞(50)的相邻面处均凹设有沉孔，沉孔内安装与阀塞(50)同轴的环形的阀座(51)，阀座(51)相应环面与阀芯(20)球面间彼此配合构成所述动配合面(A)。4.根据权利要求2所述的一种用于深海磨料射流破拆装置的高压磨料浆液混合开关阀，其特征在于：所述阀塞(50)外形呈二段式的阶梯轴状，阀塞(50)的轴肩与阀体(10)外壁间形成止口限位配合；阀塞(50)的小轴径段上同轴套设密封圈，从而使得阀塞(50)与安装孔间形成密封配合。5.根据权利要求2或3或4所述的一种用于深海磨料射流破拆装置的高压磨料浆液混合开关阀，其特征在于：该高压磨料浆液混合开关阀还包括用于定中阀芯(20)回转轴线的定中组件；阀体(10)内贯穿开设定中孔(11)；定中孔(11)的轴线与高压水通路(40)的轴线处于同一水平面上且两者彼此轴线垂直，同时，定中孔(11)的轴线与安装孔的轴线处于同一铅垂面上且两者彼此轴线垂直；第一定中插销(61)和第二定中插销(62)分别经由定中孔(11)的其中一孔端同轴的插入定中孔(11)内，第一定中插销(61)的插入端与阀芯(20)间形成回转配合，以便阀芯(20)可相对第一定中插销(61)轴线产生...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏吉鑫，薛胜雄，陈正文，曲玉栋，鲁飞，张的，韩彩红，巴胜富，
申请(专利权)人：合肥通用环境控制技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：