一种具有独立流道管路压力补偿功能的深海液压阀箱

技术领域

本发明涉及深海液压设备领域，具体涉及一种具有独立流道管路压力补偿功能的深海液压阀箱。

背景技术

深海液压阀箱需要承受海水的巨大压强，因此必须采用耐压结构或者压力补偿的方法来抵抗压力，耐压结构会导致阀箱十分笨重，所以目前大多采用压力补偿的方法。现有的深海液压阀箱都只补偿了阀箱内的压力，阀箱必须与外部液压系统保持连接，依靠外部液压系统的压力补偿器补偿管路压力，但在一些特殊的海底作业场合，需要通过可移动的油源与阀箱连接来执行相应工作，作业结束后油源会与阀箱断开连接，此时阀箱的管路会失去油源的压力补偿作用，导致损坏的风险加剧。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种具有独立流道管路压力补偿功能的深海液压阀箱，能够在阀箱本体与外部液压系统断开连接时，依旧保护阀箱本体内部流道管路不受深海海水压力影响，而在阀箱与外部液压系统连接时，不影响其正常作业。

本发明提供一种具有独立流道管路压力补偿功能的深海液压阀箱所述深海液压阀箱包括阀盖、阀块、液压阀组、多个压力传感器、漏水报警器、二位二通开关阀、阀箱压力补偿器、流道管路压力补偿器和排气孔，所述阀盖安装于阀块上表面，所述阀块和阀盖共同构成阀箱本体，所述阀盖内部与阀块上表面之间形成安装空间，所述液压阀组、多个压力传感器、漏水报警器、二位二通开关阀共同安装于所述安装空间内的阀块上表面上；

所述阀块为内部预留有流道管路的镂空结构，所述流道管路包括由与进油管接头连通的进油路、与回油管接头连通的回油路以及与多个控制油路接头连通的多条控制油路，所述进油路、回油路以及多条控制油路共同形成液压回路；

其中，所述进油管接头和所述回油管接头平行安装在阀块右侧面，所述多个控制油管接头安装于阀块底面边缘，所述进油管接头用于将外部液压系统的压力油引入阀箱，所述回油管接头用于回收阀箱流回的油流向外部液压系统，所述多个控制油管接头用于与外部液压执行机构连接；所述液压阀组与阀块内部所述液压回路连接，实现液压阀组对外部液压机构的控制功能；

所述阀箱压力补偿器和所述流道管路压力补偿器分别通过阀箱压力补偿器油管接头和流道管路压力补偿器油管接头与所述阀箱本体连接，所述阀箱压力补偿器油管接头和排气孔对称设置于阀盖正面中心位置，所述流道管路压力补偿器油管接头位于阀块底面右侧。

根据本发明的一个实施方式，所述液压阀组由多个叠装式液压阀组成，所述多个叠装式液压阀在阀块上表面中部从左至右依次排布，所述多个压力传感器、漏水报警器、二位二通开关阀分别安装于阀块上表面的上部边缘、下部边缘和右部边缘。

根据本发明的一个实施方式，所述流道管路压力补偿器油管接头的另一端连接在所述回油路上，所述二位二通开关阀的左右阀芯接在回油路和流道管路压力补偿器油管接头之间，所述流道管路压力补偿器用于阀箱与外部液压系统断开连接时补偿流道管路压力。当所述阀箱与外部液压系统连接执行作业时，所述二位二通开关阀左阀芯工作，该所述流道管路压力补偿器所在回路截止，防止工作时的高压油进入流道管路压力补偿器，并由外部液压系统对所述流道管路提供压力补偿；当阀箱本体与外部液压系统断开时，二位二通开关阀右阀芯工作，该所述流道管路压力补偿器所在回路导通，平衡所述流道管路和阀箱本体的外部压力。

根据本发明的一个实施方式，在所述阀盖顶面中心位置对称安装有水第一密接插件和第二水密接插件，外部控制器的控制指令以及阀箱本体的数据均通过所述水密接插件传输。

根据本发明的一个实施方式，所述阀盖的外部形状与所述安装空间内的液压阀组、漏水报警器、多个压力传感器以及二位二通开关阀的外形贴合，该设计可以有效减小阀箱本体的体积，进一步满足深海设备的紧凑性要求。

根据本发明的一个实施方式，所述阀盖通过金属模具一体成形，以满足其不规则形状设计。

根据本发明的一个实施方式，将所述多个叠装式液压阀中的1/2-2/3替换为多个插装式液压阀，并将所述多个插装式液压阀设置于阀块正面和/或阀块背面中心位置上。由于插装式液压阀需要的内部安装空间更小，重量更轻，插装式和叠装式液压阀组合使用的方式与全叠装式液压阀相比，大大减小了阀块与阀盖之间的安装空间，并进一步减轻了阀箱整体重量，符合水下液压系统轻量化要求。

根据本发明的一个实施方式，所述多个压力传感器用于测量所述液压回路中的压力。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下的技术优点：

1.本发明在阀箱本体中提供了独立的流道管路压力补偿回路，可以在阀箱与外部液压系统断开连接时，依旧保护阀箱内部管路不受深海海水压力影响，而在阀箱与外部液压系统连接时，不影响其正常作业。这样可以使深海液压阀箱在需要作业时通过移动油源给阀箱提供动力，作业结束后移动油源与阀箱断开连接。

2.本发明设计的阀盖是异形阀盖，压缩了阀盖阀块间的多余空间，减小了液压阀箱整体的体积，阀块做了减重设计，降低了整个阀箱的重量，阀盖和阀块都无需做成耐压结构，同时液压阀组采用外插装式和内叠装式组合使用，进一步减小了阀箱本体的内部空间以及阀箱的整体重量，对于深海设备要求的紧凑性和轻量化十分有益。

附图说明

图1是本发明实施例1的结构示意图。

图2是本发明实施例2去掉阀盖的结构示意图。

图3是本发明实施例2的底面视图。

图4是本发明实施例1-2流道管路压力补偿的液压原理图。

其中：1阀盖，2阀块，3第一水密接插件，4第二水密接插件，5阀箱压力补偿器油管接头，6排气孔，7进油管接头，8回油管接头，9液压阀组，10插装式液压阀，11压力传感器，12漏水报警器，13流道管路压力补偿器油管接头，14二位二通开关阀，15控制油管接头，P为进油路，T为回油路，A、B为多个控制油路中的两个示例性控制油路。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

下面结合附图对本发明作进一步详述。

实施例1

一种具有独立流道管路压力补偿功能的深海液压阀箱，包括阀盖1，阀块2，阀盖1和阀块2共同构成阀箱本体，阀盖和阀块均采用耐海水腐蚀的材料制成，阀盖1和阀块2上表面之间形成安装空间，阀块2和阀盖1通过边沿的内六角螺栓连接，并且阀块1、阀盖2之间设有密封圈，隔绝外界海水。36个叠装式液压阀9依次从左至右通过内六角螺栓安装于阀块2上表面中部，多个压力传感器11通过螺纹并排安装于阀块2上表面的上侧，漏水报警器12通过螺丝固定在阀块上表面的下侧，二位二通开关阀14通过螺丝固定在阀块上表面的右侧。

阀块2内部为预留有流道管路的镂空结构，流道管路包括由与进油管接头7连通的进油路、与回油管接头8连通的回油路以及与多个控制油管接头15连通的多条控制油路，进油路、回油路以及多条控制油路共同形成液压回路，所述进油管接头7和所述回油管接头8平行安装在阀块2右侧面，所述多个控制油管接头15安装于阀块2底面边缘。多个叠装式液压阀分别与进油路、回油路以及多条控制油路连接，多个叠装式液压阀9的供电以及数据传输通过阀盖上表面对称设置的第一水密接插件3、第二水密接插件4传递到外部控制系统。多个压力传感器11则用于测量液压回路中的压力，例如进油路、回油路和或多条控制油路中的压力。

阀箱本体则通过进油管接头7和回油管接头8与外部液压系统连接。阀箱压力补偿器油管接头5通过油管与阀箱压力补偿器(未示出)连接，流道管路压力补偿器油管接头13通过油管与流道管路压力补偿器(未示出)连接。阀箱压力补偿器油管接头5和排气孔6对称位于设置于阀盖正面中心位置，流道管路压力补偿器油管接头13位于阀块底面右侧。在阀箱中充油时由排气孔6排出阀箱内空气，阀箱压力补偿器补偿阀盖压力后阀盖无需承受过多压力，因此可以采用非耐压的薄壁结构，减小体积和重量。

具体地，流道管路压力补偿器油管接头的另一端连接在回油路上，二位二通开关阀14的左右阀芯则接在回油路和流道管路压力补偿器油管接头之间，流道管路压力补偿器用于阀箱本体与外部液压系统断开连接时补偿液压管路压力。

阀盖1的外部形状与阀箱本体安装空间内分布的各组件外表面贴合，该设计能有效利用空间，节省体积。另外阀块2进行了镂空减重设计，去掉了一部分多余实体，减轻了阀箱的整体重量。

实施例2

如图1～3所示，一种具有独立流道管路压力补偿功能的深海液压阀箱，包括阀盖1，阀块2，阀盖1和阀块2共同构成阀箱本体，阀盖和阀块均采用耐海水腐蚀的材料制成，阀盖1和阀块2上表面之间形成安装空间，阀块2和阀盖1通过边沿的内六角螺栓连接，并且阀块1、阀盖2之间设有密封圈，隔绝外界海水。12个叠装式液压阀9依次从左至右通过内六角螺栓安装于阀块2上表面中部，另有12个插装式液压阀10分别安装于阀块2正表面中心位置以及阀块2背面中心位置。多个压力传感器11通过螺纹并排安装于阀块2上表面的上侧，漏水报警器12通过螺丝固定在阀块上表面的下侧，二位二通开关阀14通过螺丝固定在阀块上表面的右侧。由于插装式液压阀需要的内部安装空间更小，重量更轻，插装式和叠装式液压阀组合使用的方式与全叠装式液压阀相比，大大减小了阀块与阀盖之间的安装空间，并进一步减轻了阀箱整体重量，更符合水下液压系统轻量化要求。

阀块2内部为预留有流道管路的镂空结构，流道管路包括由与进油管接头7连通的进油路、与回油管接头8连通的回油路以及与多个控制油管接头15连通的多条控制油路，进油路、回油路以及多条控制油路共同形成液压回路，所述进油管接头7和所述回油管接头8平行安装在阀块2右侧面，所述多个控制油管接头15安装于阀块2底面边缘。多个叠装式液压阀分别与进油路、回油路以及多条控制油路连接，多个叠装式液压阀9的供电以及数据传输通过阀盖上表面对称设置的第一水密接插件、第二水密接插件4传递到外部控制系统。多个压力传感器11则用于测量液压回路中的压力，例如进油路、回油路和或多条控制油路中的压力。

阀箱本体则通过进油管接头7和回油管接头8与外部液压系统连接。阀箱压力补偿器油管接头5通过油管与阀箱压力补偿器(图中未示出)连接，流道管路压力补偿器油管接头13通过油管与流道管路压力补偿器(图中未示出)连接。阀箱压力补偿器油管接头5和排气孔6对称位于设置于阀盖正面中心位置，流道管路压力补偿器油管接头13位于阀块底面右侧。在阀箱中充油时由排气孔6排出阀箱内空气，阀箱压力补偿器补偿阀盖压力，阀盖无需承受过多压力，因此可以采用非耐压的薄壁结构，减小体积和重量。

具体地，流道管路压力补偿器油管接头的另一端连接在回油路上，二位二通开关阀14的左右阀芯则接在该回油路和流道管路压力补偿器油管接头之间，流道管路压力补偿器用于阀箱本体与外部液压系统断开连接时补偿流道管路压力。

阀盖1的外部形状与阀箱本体安装空间内分布的各组件外表面贴合，该设计能有效利用空间，节省体积。另外阀块2进行了镂空减重设计，去掉了一部分多余实体，减轻了阀箱的整体重量。

如图4所示，本发明实施例1-2的工作原理为：图4中所示P路是进油路，T路是回油路，A、B路是示例性控制油路。首先，外部液压系统的液压油通过进油管接头7引入阀箱，由A、B路控制油路引入外部液压执行机构，最后通过回油管接头8引回外部液压系统，压力传感器实时读取压力信号，漏水报警器检测是否漏水，得到的信号通过第一水密接插件3和第二水密接插件4传输至外部控制系统，外部控制系统发出的控制信号也通过该水密接插件3和4传至阀箱本体，控制阀箱本体内的液压阀组(9或9和10)和二位二通开关阀14执行相应动作。当阀箱本体和外部液压系统连通时，二位二通开关阀14左阀芯工作，此时流道管路压力补偿器和阀箱本体T路之间的通路单向截止，阀箱的高压液压油不能流入流道管路压力补偿器，以保护流道管路压力补偿器不被撑爆；当阀箱停止工作，并与外部液压系统断开连接时，开关阀右阀芯工作，此时流道管路压力补偿器和阀箱本体T路之间的通路双向连通，利用压力补偿原理继续平衡阀箱管路和外界海水压力，防止管路被海水挤压损坏。

本发明给出了一种具有独立流道管路压力补偿功能的深海液压阀箱，可广泛应用于深海作业设备。本发明的深海液压阀箱中，由于具有独立的流道管路压力补偿回路的设计，阀箱可以与油源分离，作业时移动油源与阀箱连接供油，不作业时阀箱与移动油源断开连接，移动油源可移动到其他位置供油。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。