本发明公开了无人潜航器用真空阀及其装配、抽真空操作方法，该真空阀包括：阀体，阀杆，阀盖，小密封圈和大密封圈；阀体同轴设置在外围的真空容器上预设的通孔中，且对接处密封；阀体大端下部开设一个以上通孔；阀杆同轴设置在阀体内，阀杆中心设有贯穿轴向的通孔；阀杆下部和中部下端的外圆周面上分别设置两圈密封沟槽，并分别装配小、大密封圈，抽真空后，阀杆下端与阀体内底面抵触，通过小、大密封圈实现阀杆与阀体之间的密封；阀盖与阀体大端外螺纹配合，并通过阀盖封闭端的内底面将阀杆压紧在阀体的内底面上；该真空阀的装配、抽真空操作方法能够对无人潜航器上的补偿舱进行抽真空处理，并能够在水下长时间可靠密封。
1.一种无人潜航器用真空阀，其特征在于，包括：阀体(1)，阀杆(2)，阀盖(3)，小密封圈(4)和大密封圈(5)；
所述阀体(1)为上端开口、下端封闭、内部为阶梯形的圆筒结构，且阀体(1)的上端内径大于下端内径，阀体(1)的上端即为阀体大端；阀体(1)同轴设置在外围的真空容器(6)上预设的通孔中，且对接处密封；阀体(1)大端下部开设一个以上通孔(1a)，用于实现阀体(1)与真空容器(6)内部连通；
所述阀杆(2)为两端细、中间粗的阶梯状杆件，其同轴设置在阀体(1)内，阀杆(2)中心设有贯穿轴向的通孔；阀杆(2)下部和中部下端的外圆周面上分别设置两圈密封沟槽，且下端的密封沟槽内装配小密封圈(4)、中部下端的密封沟槽内装配大密封圈(5)，抽真空后，阀杆(2)下端与阀体(1)内底面抵触，通过小密封圈(4)和大密封圈(5)实现阀杆(2)与阀体(1)之间的密封；
所述阀盖(3)为一端开口、另一端封闭的圆筒结构，其开口端设有内螺纹，用于与阀体(1)大端端部的外螺纹配合，以将阀盖(3)与阀体(1)螺纹连接，并通过阀盖(3)封闭端的内底面将阀杆(2)压紧在阀体(1)的内底面上；
所述阀杆(2)上端设置连接盘(2b)，其用来实现阀杆(2)与外界抽真空系统的连接；
所述阀杆(2)的中部上端沿周向切削一圈后形成台阶(2c)，阀杆(2)的中部上端切削时留有一个120°角扇形凸台，扇形凸台与台阶(2c)之间形成卡槽(2a)；
所述真空阀的操作工装为螺套(7)，其为两端开口的圆筒结构，下端设有与阀体(1)大端外螺纹匹配的内螺纹，上端沿径向向内设有一个120°角的扇形台阶，所述扇形台阶与阀杆(2)上的卡槽(2a)凹凸配合，用于对阀杆(2)沿轴向移动限位；
所述扇形台阶的厚度小于阀杆(2)上卡槽(2a)的开口宽度，所述螺套(7)上的扇形台阶的内径尺寸大于阀杆(2)上卡槽(2a)的内径尺寸；其中，扇形台阶的厚度方向与螺套(7)的轴向平行，卡槽(2a)的开口宽度所在方向与阀杆(2)的轴向平行。
2.如权利要求1所述的无人潜航器用真空阀，其特征在于，所述阀体(1)大端下部沿周向均匀开设两个以上通孔(1a)，且每个通孔(1a)的孔轴向与阀体(1)的径向平行。
3.如权利要求1所述的无人潜航器用真空阀，其特征在于，所述阀盖(3)的外圆周面上设有网纹滚花。
4.如权利要求1所述的无人潜航器用真空阀，其特征在于，所述螺套(7)的外圆周面上设有网纹滚花。
5.如权利要求1‑3中任意一项所述的无人潜航器用真空阀，其特征在于，所述阀体(1)、阀杆(2)和阀盖(3)均采用不锈钢材料制成，小密封圈(4)和大密封圈(5)均采用标准O形橡胶密封圈。
6.一种无人潜航器用真空阀的装配、抽真空操作方法，其特征在于，它使用如权利要求
步骤三、旋转阀杆(2)，使得阀杆(2)上的扇形凸台错开螺套(7)上的扇形台阶，沿轴向向外抽出阀杆(2)至其台阶(2c)被螺套(7)上的扇形台阶下端面接触限位；
步骤四、旋转阀杆(2)，使其上的卡槽(2a)与螺套(7)上的扇形台阶凹凸配合，实现螺套(7)对阀杆(2)的轴向限位，此时真空容器(6)内部通过阀体(1)上的通孔(1a)与外界相通；
步骤五、将该真空阀与外界的抽真空系统连接，对真空容器(6)抽真空，当真空容器(6)内部的真空度达到预设要求时，旋转阀杆(2)，使其上的卡槽(2a)错开螺套(7)上的扇形台阶，此时阀杆(2)上下移动限位解除，阀杆(2)在真空容器(6)内部的负压吸力作用下进入阀体(1)底部，真空容器(6)与外界之间的通道被小密封圈(4)和大密封圈(5)密封；
步骤六、拆除抽真空系统，拧下螺套(7)，将阀盖(3)装配至阀体(1)上，至此，该真空阀的装配和抽真空操作完成。
一种无人潜航器用真空阀及其装配、抽真空操作方法
技术领域
[0001] 本发明涉及机械真空阀技术领域，具体涉及一种无人潜航器用真空阀及其装配、抽真空操作方法。
背景技术
[0002] 无人潜航器的一个重要用途是在海洋水下隐秘输送各种载荷。无人潜航器装载载荷后，组成一个平衡的系统在水中航行，航行到目的地后将载荷与之脱开，一般载荷在水中有一定的负浮力，释放载荷后的无人潜航器需要快速补偿这一浮力变化，确保载荷释放前后，无人潜航器在水中的浮力保持不变。通常，无人潜航器是通过设置补偿舱进水来补偿载荷释放后带来的浮力变化。为了提高补偿舱进水速度和保证补偿舱能够进满水，需要在补偿舱上设置真空阀来对补偿舱进行抽真空处理。
[0003] 目前，常用的真空阀一般适用于陆地，如真空截止阀、真空电磁阀、真空挡板阀、真空充气阀等，这些真空阀均不适用于在水下工作的无人潜航器。
发明内容
[0004] 有鉴于此，本发明提供了一种无人潜航器用真空阀及其装配、抽真空操作方法，能够对无人潜航器上的补偿舱进行抽真空处理，并能够在水下长时间可靠密封。
[0005] 本发明的技术方案为：一种无人潜航器用真空阀，包括：阀体，阀杆，阀盖，小密封圈和大密封圈；
[0006] 所述阀体为上端开口、下端封闭、内部为阶梯形的圆筒结构，且阀体的上端内径大于下端内径；阀体同轴设置在外围的真空容器上预设的通孔中，且对接处密封；阀体大端下部开设一个以上通孔，用于实现阀体与真空容器内部连通；
[0007] 所述阀杆为两端细、中间粗的阶梯状杆件，其同轴设置在阀体内，阀杆中心设有贯穿轴向的通孔；阀杆下部和中部下端的外圆周面上分别设置两圈密封沟槽，且下端的密封沟槽内装配小密封圈、中部下端的密封沟槽内装配大密封圈，抽真空后，阀杆下端与阀体内底面抵触，通过小密封圈和大密封圈实现阀杆与阀体之间的密封；
[0008] 所述阀盖为一端开口、另一端封闭的圆筒结构，其开口端设有内螺纹，用于与阀体大端端部的外螺纹配合，以将阀盖与阀体螺纹连接，并通过阀盖封闭端的内底面将阀杆压紧在阀体的内底面上。
[0009] 优选地，所述阀体大端下部沿周向均匀开设两个以上通孔，且每个通孔的孔轴向与阀体的径向平行。
[0010] 优选地，所述阀盖的外圆周面上设有网纹滚花。
[0011] 优选地，所述阀杆上端设置连接盘，其用来实现阀杆与外界抽真空系统的连接。
[0012] 优选地，所述阀杆的中部上端沿周向切削一圈后形成台阶，阀杆的中部上端切削时留有一个120°角扇形凸台，扇形凸台与台阶之间形成卡槽。
[0013] 优选地，所述真空阀的操作工装为螺套，其为两端开口的圆筒结构，下端设有与阀体大端外螺纹匹配的内螺纹，上端沿径向向内设有一个120°角的扇形台阶，所述扇形台阶与阀杆上的卡槽凹凸配合，用于对阀杆沿轴向移动限位。
[0014] 优选地，所述扇形台阶的厚度小于阀杆上卡槽的开口宽度，所述螺套上的扇形台阶的内径尺寸大于阀杆上卡槽的内径尺寸；其中，扇形台阶的厚度方向与螺套的轴向平行，卡槽的开口宽度所在方向与阀杆的轴向平行。
[0015] 优选地，所述螺套的外圆周面上设有网纹滚花。
[0016] 优选地，所述阀体、阀杆和阀盖均采用不锈钢材料制成，小密封圈和大密封圈均采用标准O形橡胶密封圈。
[0017] 一种无人潜航器用真空阀的装配、抽真空操作方法，包括以下步骤：
[0018] 步骤一、将阀盖从阀体上拧下；
[0019] 步骤二、将螺套装配至阀体上；
[0020] 步骤三、旋转阀杆，使得阀杆上的扇形凸台错开螺套上的扇形台阶，沿轴向向外抽出阀杆至其台阶被螺套上的扇形台阶下端面接触限位；
[0021] 步骤四、旋转阀杆，使其上的卡槽与螺套上的扇形台阶凹凸配合，实现螺套对阀杆的轴向限位，此时真空容器内部通过阀体上的通孔与外界相通；
[0022] 步骤五、将该真空阀与外界的抽真空系统连接，对真空容器抽真空，当真空容器内部的真空度达到预设要求时，旋转阀杆，使其上的卡槽错开螺套上的扇形台阶，此时阀杆上下移动限位解除，阀杆在真空容器内部的负压吸力作用下进入阀体底部，真空容器与外界之间的通道被小密封圈和大密封圈密封；
[0023] 步骤六、拆除抽真空系统，拧下螺套，将阀盖装配至阀体上，至此，该真空阀的装配和抽真空操作完成。
[0024] 有益效果：
[0025] 1、本发明的真空阀通过阀杆在阀体内部上下移动位置，来控制真空阀的通与断，具有组成简单，零件组成少，易操作的优势，同时采用双道密封结构，提高了水下长时间工作的密封可靠性；另外，真空阀可通过标准接口与外界抽真空系统连接，以用于无人潜航器补偿舱进行抽真空处理。
[0026] 2、本发明中阀套的外圆周面上设置的网纹滚花，能够增加手动操作时的摩擦力，从而便于操作。
[0027] 3、本发明中阀杆上台阶、扇形凸台与卡槽的设置，与螺套上设置的扇形台阶配合，可对阀杆沿轴向的移动进行限位，防止抽真空过程中阀杆在阀体内上下窜动。
[0028] 4、本发明中述阀体、阀杆和阀套均采用耐海水腐蚀的材料制作而成，能够保证该真空阀长时间工作在海水环境下。
附图说明
[0029] 图1为本发明的真空阀在阀杆密封状态下的总体结构剖视图。
[0030] 图2为本发明的真空阀在抽真空状态下的总体结构剖视图。
[0031] 图3为本发明中阀体的结构示意图。
[0032] 图4为本发明中阀杆的结构示意图。
[0033] 图5为本发明中阀盖的结构示意图。
[0034] 图6为本发明中螺套的结构示意图。
[0035] 其中，1‑阀体，2‑阀杆，3‑阀盖，4‑小密封圈，5‑大密封圈，6‑真空容器，7‑螺套，1a‑通孔，2a‑卡槽，2b‑连接盘，2c‑台阶。
具体实施方式
[0036] 下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
[0037] 本实施例提供了一种无人潜航器用真空阀及其装配、抽真空操作方法，能够对无人潜航器上的补偿舱进行抽真空处理，并能够在水下长时间可靠密封。
[0038] 如图1和图2所示，该真空阀包括：阀体1，阀杆2，阀盖3，小密封圈4和大密封圈5；外围设备有真空容器6；操作工装有螺套7。
[0039] 如图1和图3所示，阀体1为上端开口、下端封闭、内外均为阶梯形的圆筒结构，且阀体1的上端内径大于下端内径，上端外径大于下端外径；阀体1同轴设置在真空容器6上预设的通孔中，阀体1大端中上部通过外置其上的法兰与真空容器6的外壁焊接固定并密封(法兰同轴固定在阀体1大端外表面上，法兰的下表面与真空容器6的外壁固定)；阀体1大端下部开设一个以上通孔1a(通孔1a的数量由抽真空的速率确定，优选沿周向均匀开设两个以上通孔1a，更优选沿周向均匀开设六个通孔1a，且每个通孔1a的孔轴向与阀体1的径向平行)，用于实现阀体1与真空容器6内部连通；
[0040] 如图1和图5所示，阀盖3为一端开口、另一端封闭的圆筒结构，其外圆周面上设有网纹滚花，可以增加手动操作时的摩擦力；阀盖3开口端的内圆周面上设有螺纹，用于与阀体1大端端部的外螺纹匹配，以将阀盖3与阀体1螺纹连接，并通过阀盖3封闭端的内底面将同轴设置在阀体1内的阀杆2压紧在阀体1内；
[0041] 如图1、图2和图4所示，阀杆2为两端细、中间粗的阶梯状杆件，其中心设有贯穿轴向的通孔；阀杆2下部和中部下端的外圆周面上分别设置两圈密封沟槽，阀杆2下端的密封沟槽内装配小密封圈4，阀杆2中部下端的密封沟槽内装配大密封圈5，抽真空后，阀杆2下端与阀体1内底面抵触，通过小密封圈4和大密封圈5实现阀杆2与阀体1之间的密封；阀杆2的中部上端沿周向切削一圈后形成台阶2c，阀杆2的中部上端切削时留有一个120°角扇形凸台，扇形凸台与台阶2c之间形成卡槽2a；另外，阀杆2上端设置连接盘2b，该连接盘2b采用GB 4982‑2003标准接口，用来实现阀杆2与外界抽真空系统的连接；
[0042] 如图2和图6所示，螺套7为两端开口的圆筒结构，其外圆周面上设有网纹滚花，可以增加手动操作时的摩擦力，下端设有与阀体1大端外螺纹匹配的内螺纹，上端沿径向向内设有一个120°角的扇形台阶，该扇形台阶的厚度(沿螺套7的轴向)比阀杆2上的120°角扇形凸台所对应的卡槽2a的开口宽度(与阀杆2的轴向平行)小0.5mm，保证螺套7能够顺利卡入阀杆2上的卡槽2a中；所述螺套7上的扇形台阶的内径尺寸比阀杆2上卡槽2a的内径尺寸大0.5mm，使得螺套7不会对阀杆2产生过度的径向压紧力，确保螺套7的扇形台阶通过卡槽2a对阀杆2的上下运动限位的同时，阀杆2仍可相对螺套7和阀体1转动；
[0043] 如图1所示，当抽真空后，阀杆2推入阀体1的底部，通孔1a高度上的位置介于阀杆2上两种同轴密封沟槽(分别装配小密封圈4和大密封圈5)之间，确保真空容器6内外连通的通道被小密封圈4和大密封圈5密封。
[0044] 本实施例中，阀体1、阀杆2和阀盖3均采用耐海水腐蚀的不锈钢材料制成，小密封圈4和大密封圈5均采用GB 3452.1‑2005中标准的O形橡胶密封圈。
[0045] 本实施例中，该真空阀装配、抽真空的操作方法包括以下步骤：
[0046] 步骤一、初始状态如图1所示，将阀盖3从阀体1上拧下；
[0047] 步骤二、如图2所示，将螺套7装配至阀体1上；
[0048] 步骤三、通过连接盘2b旋转阀杆2，使得阀杆2上的扇形凸台完全错开螺套7上的扇形台阶，沿轴向向外抽出阀杆2至其台阶2c被螺套7上的扇形台阶下端面接触限位；
[0049] 步骤四、旋转阀杆2，使其上的卡槽2a与螺套7上的扇形台阶凹凸配合，实现螺套7对阀杆2的轴向限位，防止抽真空过程中阀杆2在阀体1内上下窜动，此时真空容器6内部通过阀体1上的通孔1a与外界相通；
[0050] 步骤五、通过阀杆2上的连接盘2b将该真空阀与外界的抽真空系统连接，开始对真空容器6抽真空，当真空容器6内部的真空度达到预设要求时，旋转阀杆2，使其上的卡槽2a完全错开螺套7上的扇形台阶，此时阀杆2上下移动限位解除，阀杆2在真空容器6内部的负压吸力作用下进入阀体1底部，真空容器6与外界之间的通道被小密封圈4和大密封圈5密封；
[0051] 步骤六、拆除抽真空系统与连接盘2b之间的连接，拧下螺套7，将阀盖3装配至阀体1上，至此，该真空阀的装配和抽真空操作完成。
[0052] 综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
