一种海洋机器人用进气浮阀
技术领域
本发明属于海洋机器人领域，具体地说是一种海洋机器人用进气浮阀，适用于油电混合动力海洋机器人，特别适用于与外界直接进行气体交换的燃油动力海洋机器人。
背景技术
对于燃油动力的水下无人机器人，在较差海况，海浪易通过桅杆进入进气管，发生倒灌。潜艇用进气浮阀结构复杂，现有技术中还有采用泡沫结构套装在进气管，该结构因浮子需要上下浮动，导致与进气管之间的间隙发生较大泄露，不能达到完全密封，密封效果差，而且泡沫不能承受海水压力，不能用于深海。
发明内容
为了防止海洋机器人进气管发生海水倒灌，本发明的目的在于提供一种海洋机器人用进气浮阀。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
本发明包括密封帽、进气管、浮子、伸缩管及保护罩，其中密封帽与进气管的上端相连，所述浮子可相对上下移动地套设在进气管外，该浮子的下方设有套设在所述进气管上的伸缩管，所述伸缩管的上端与浮子的下端面相连，该伸缩管的下端与所述进气管下端的进气管法兰连接；所述保护罩与进气管相连，在保护罩上方的进气管上开设有进气口，所述保护罩上开设有迎浪口；所述浮子在重力作用下压缩伸缩管至保护罩内，所述进气口打开，空气由该进气口进入所述进气管内，进气浮阀开启；所述进气浮阀遇海浪时，海水通过所述迎浪口进入保护罩内，所述浮子在海水浮力作用下上浮，直至该浮子的顶部与所述密封帽密封抵接、关闭所述进气口，所述进气浮阀关闭、处于全密封状态；
其中：所述浮子的顶部中间部位沿轴向向上延伸、形成凸出部，该凸出部的外表面设有环形凹槽，所述环形凹槽内插设有密封圈，该密封圈在所述进气口关闭状态与所述密封帽密封抵接；
所述密封圈的内表面沿径向向内延伸、形成凸缘，该凸缘与所述环形凹槽过盈配合；所述密封圈的上表面高于浮子的上表面；
所述密封帽的下表面中间部位沿轴向向下延伸、形成连接环，该连接环与所述进气管的上端螺纹连接；
所述密封帽与浮子顶部密封抵接的位置为刃型密封结构，即密封帽与浮子顶部密封抵接的位置设有环形凸起，该环形凸起的轴向截面呈刃状结构；
所述浮子及伸缩管在进气浮阀处于开启状态时均位于保护罩的内部；
所述保护罩的下端沿海洋机器人运动方向开有至少一个迎浪口。
本发明的优点与积极效果为：
1.本发明的浮子下端面与进气管下端的进气管法兰采用伸缩管经法兰联接，上端面在海水浮力作用下与密封帽实现端面密封，整个进气浮阀在没入海水后只有一处密封点，有效降低泄漏量，防止倒灌。
2.本发明结构简单，加工工艺性好。
附图说明
图1为本发明进气管关闭状态的结构示意图；
图2为本发明进气管开启状态的结构示意图；
图3为本发明密封帽的结构剖视图；
图4为本发明浮子的结构剖视图；
图5为本发明进气管的结构剖视图；
其中：1为密封帽，101为连接环，102为环形凸起；2为进气管，201为进气口，202为进气管法兰；3为浮子，301为凸出部，302为环形凹槽；4为伸缩管；5为保护罩，501为迎浪口。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详述。
如图1～5所示，本发明包括密封帽1、进气管2、浮子3、伸缩管4及保护罩5，其中密封帽1与进气管2的上端相连，浮子3可相对上下移动地套设在进气管2外，该浮子3的下方设有套设在进气管2上的伸缩管4，伸缩管4的上端与浮子3的下端面相连，该伸缩管4的下端与进气管2下端的进气管法兰202连接；保护罩5与进气管2相连，在保护罩5上方的进气管2上开设有进气口201，保护罩5上开设有迎浪口501。
如图1、图2及图3所示，密封帽1的下表面中间部位沿轴向向下延伸、形成连接环101，该连接环101的外表面制有外螺纹、与进气管2的上端螺纹连接。密封帽1与浮子3顶部密封抵接的位置为刃型密封结构，即密封帽1与浮子3顶部密封抵接的位置设有环形凸起102，该环形凸起102的轴向截面呈刃状结构。
如图1、图2及图5所示，进气管2的上端内表面制有内螺纹、与密封帽1上的连接环101螺纹连接；进气管2的下端设有进气管法兰202。本实施例的进气管2为空心圆柱状，靠近上端的位置沿圆周方向均布有多个(本实施例为四个)进气口201，该进气口201沿轴向开设。
如图1、图2及图4所示，浮子3的顶部中间部位沿轴向向上延伸、形成凸出部301，该凸出部301的外表面设有环形凹槽302，环形凹槽302内插设有密封圈6；密封圈6的内表面沿径向向内延伸、形成凸缘，该凸缘与环形凹槽302过盈配合，密封圈6的上表面高于浮子3的上表面。密封圈6在进气口201关闭状态与密封帽1下表面上的环形凸起102密封抵接。本实施例的浮子3采用浮力材制成，适用不同海深；浮子3为中空的圆柱状，其内径与进气管2之间为间隙配合，外径小于保护罩5的直径。本实施例的密封圈6采用硅胶材料制成，与浮子3之间采用凸缘和环形凹槽的结构连接，属于紧配合。
本发明的伸缩管4采用耐海水橡胶制成，伸缩管4与进气管2也为间隙配合。浮子3的下端面与进气管2下端的进气管法兰202之间采用伸缩管4经法兰连接，浮子3及伸缩管4在进气浮阀处于开启状态时均位于保护罩5的内部。
保护罩5的下端与进气管2下端的进气管法兰202钎焊在一起，保护罩5的下端沿海洋机器人运动方向开有至少一个迎浪口501。
本发明的工作原理为：
如图1所示，进气浮阀在漏出水面后，浮子3在重力作用下压缩伸缩管4至最低点，浮子3及伸缩管4均位于保护罩5内，进气口201被子打开，空气由进气口201进入进气管2内，进气浮阀开启。
如图2所示，进气浮阀遇海浪没入海水时，海水经保护罩5上的迎浪口501进入保护罩5内，浮子3在海水浮力作用下上浮，直至浮子3顶部的密封圈6与密封帽1下表面上的环形凸起102密封抵接，进气口201被关闭，进气浮阀关闭处于全密封状态，防止海浪倒灌，达到放浪效果。
