CN100402900C - 一种控制液体流量大小的调节阀 - Google Patents

Abstract

一种控制液体流量大小的调节阀，包括圆柱形的一外壳体，安装在外壳体上的液体进入口和流量调节机构，其特征在于，还包括具有内腔的圆柱形阀体，该阀体固定安装在该外壳体内，所述外壳体与阀体之间形成有环形空间，该环形空间构成了所述液体的进入通道，所述流量调节机构安装在该环形空间与液体流出口之间，在所述流量调节机构的与该环形空间对应的位置上有开口大小可调节的通道；在所述调节机构的输出端还设置有圆筒状的导流套。本发明结构简单且可达到高的控制精度。

Description

一种控制液体流量大小的调节阀

技术领域

本发明涉及一种阀门，尤其涉及一种调节液体流量大小的调节阀。

背景技术

在石油天然气地质勘探钻井完井工程领域，在固井作业中，要配置质量可靠的水泥浆，必须对进入混浆系统的清水和干水泥量进行严格控制。清水的量是靠干灰调节阀控制的。随着固井技术的发展，各式各样的混浆车或混浆橇相继出现。目前现场固井设备中普遍使用的混合器都对清水进行控制，且都是通过清水调节阀控制的，但是各种设备上使用的清水调节阀要么控制精度不够，要么结构过于复杂。因此需要提供一种控制精度高且结构简单的清水调节阀。

当然，在需要对其它液体的流量大小进行控制的场合，也需要这样这种调节阀。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种控制液体流量大小的调节阀，结构简单且可达到高的控制精度。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种控制液体流量大小的调节阀，包括圆柱形的一外壳体，安装在外壳体上的液体进入口和流量调节机构，其特征在于，还包括具有内腔的圆柱形阀体，该阀体固定安装在该外壳体内，所述外壳体与阀体之间形成有环形空间，该环形空间构成了所述液体的进入通道，所述流量调节机构安装在该环形空间与液体流出口之间，在所述流量调节机构上与该环形空间对应的位置设有开口大小可调节的通道；所述流量调节机构包括在水流方向上依次叠合的上端连接法兰、阀板和孔板；所述上端连接法兰为固定套装在所述阀体下部外的一片状环形体，与所述环形空间对应的圆周上开有多个通孔或通槽；所述阀板为具有一中孔的片状构件，安装在所述上端连接法兰朝向液体流出口的一侧，该中孔位置对应于所述阀体的内腔，且在该中孔的周边形成有通槽或者通孔，该阀板通过手动或自动旋转，转动时，所述阀板上的通槽或通孔和对应的上端连接法兰上的通孔或通槽的重合度随之改变；所述孔板也是具有一中孔的片状构件，安装在所述阀板朝向液体流出口的一侧，在所述孔板上对应于上端连接法兰上通孔或通槽的位置开有许多孔径不同的孔；所述上端连接法兰、阀板和孔板的外周边的对应位置都加工了若干个通孔，连接件穿过该3个部件的通孔将它们连接在一起，且阀板的通孔和连接件之间存在间距。

进一步地，上述调节阀还可具有以下特点：在所述流量调节机构的输出端还设置有圆筒状的导流套，所述导流套上端面具有多个与所述孔板上的孔对应的导流槽。

进一步地，上述调节阀还可具有以下特点：所述导流套上每一个导流槽的轴线都和所述调节阀的轴线有一个偏角和螺旋角。

进一步地，上述调节阀还可具有以下特点：所述调节阀上部和下部还包括与其它部件连接用的法兰。

可以看出，本发明的液体调节阀结构简单，控制方式新颖。可以应用于各种液体和固体参混的混合设备上，也可单独控制各种流体的比例输出。特别地，为石油固井和地质探测固井提供了一种混浆速度快、控制精度高、结构简单、使用方便的清水比例控制阀。

附图说明

图1是本发明轴流式混合器的整体结构图。

图2是本发明实施例清水调节阀的结构剖面图。

图3是本发明实施例清水调节阀阀门动作的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的调节阀进行说明。

本实施例以固井作业中使用的轴流式混合器中的清水调节阀为例，该阀门用于调节加入的清水流量。

如图1所示，整个轴流式混合器由干灰调节阀100、清水调节阀200和混合头300三部分组成。干灰调节阀100在清水调节阀200的上端，混合头300在清水调节阀200的下端，三个部件的内腔构成了一个上下相通的腔室，且相互之间都采取了密封措施，中间用螺纹和法兰连接。干灰从最上端进入腔室，清水从中部进入腔室，二次水泥浆从最下端进入腔室。干灰的进入量由干灰调节阀100控制，清水的流量由清水调节阀200控制。

如图2所示，清水比例阀200是用来控制清水的流入量的，是一个中间中空，外壁环空的圆柱体结构，其内腔直径和干灰比例阀内腔直径同样大小，阀体和外壳体之间的环形空间是清水进入混合头的通道。如图2所示，清水比例阀200由法兰1、阀体2、清水进入口3、上端连接法兰4、阀板5、孔板6、O型密封圈7、尼龙套8、下端连接法兰9、螺栓10、定位套11、O型密封圈12、O型密封圈13、喷雾器水流出口14、外壳体15等组成。

请同时参照图3A～图3C，上端连接法兰4为套装在所述阀体下部外的一片状圆环，在所述环形空间对应的圆周上有许多通长的槽孔351(或通长的圆孔)，清水(这里指用于混合的水，就是指清水)通过这些小孔进入混合头。其上端面和阀体2焊接在一起，下端面和阀板5上端面配合，中间通过O型密封圈7密封。

阀板5位于所述上端连接法兰4的下方，也是一片状结构，其外形类似网球拍状，中间有一个大孔，在大孔的圆柱面上有数十个尺寸不同的通槽150(也可以相应位置加工成通孔)，这些通槽和孔板6上的小孔配合可以控制清水的流量，图3A、3B和3C分别示出了清水通道全开、全关和半开状态的示意图。阀板5下端面和孔板6上端面配合，中间通过O型密封圈7密封。

上端连接法兰4、阀板5、孔板6和下端连接法兰9的对应位置都加工了6个(也可以是8个、10个等)通孔51，这些通孔位于距轴心相等距离的一圆周上，螺栓10穿过该3个部件的通孔将它们连接在一起。阀板5上的通孔比较长，和螺栓间有一定间距，使得阀板5可以在一个小的范围内转动。通过把柄52可以转动阀板5，其旋转可以通过液压缸推动也可以通过加长柄手动转动，为了提高控制的精度和自动化程度，一般由液压缸来控制其转动量。转动后，阀板会绕清水比例阀的轴心旋转一定的角度，槽孔的长度就是阀板5可旋转的角度。通槽150随之转动从而改变清水流动通道的大小。阀板下端面和孔板上端面配合，中间通过O型密封圈7密封。

孔板6位于所述阀板5朝向混合头的一侧，也是一片状圆环，在所述环形空间对应的圆周上开有许多孔径不同的小孔321，这些小孔的位置与上端连接法兰上槽孔351的位置对应，清水通过这些小孔可以进入混合头。通过旋转阀板5，可以开启不同直径的小孔，从这些小孔中流过的清水的量就不同，清水的流入量也就不同。孔板6上端面和阀板5下端面配合，中间用O型密封圈7密封。

尼龙套8(也可以是其它耐腐蚀材质的导流套)是清水进入混合头300的导流装置，是一个圆筒状结构，尼龙套的上端有一个定位台阶，尼龙套8通过这个定位台阶被固定在混合头的最上端。在尼龙套8的上端面上加工了和孔板6上小孔数一样数量的导流槽，每一个导流槽的轴线都和清水比例阀的轴线有一个偏角和螺旋角，当清水通这些导流槽进入混合头时，经过导流槽的导流作用，清水就以螺旋状进入混合头。这样清水就被分解成许多细流高速进入混合头。

为了使清水调节阀能承受干灰和水泥浆的长时间冲蚀，、清水调节阀阀体、上端连接法兰、孔板、阀板等部件使用特殊材料、经特殊工艺处理。

明显地，上述调节阀也可以应用于对其它液体流量的控制。本发明的液体调节阀结构简单，控制方式新颖。可以应用于各种液体和固体参混的混合设备上，也可单独控制各种流体的比例输出。特别地，为石油固井和地质探测固井提供了一种混浆速度快、控制精度高、结构简单、使用方便的清水比例控制阀。

Claims (4)

1.一种控制液体流量大小的调节阀，包括圆柱形的一外壳体，安装在外壳体上的液体进入口和流量调节机构，还包括具有内腔的圆柱形阀体，该阀体固定安装在所述外壳体内，所述外壳体与阀体之间形成有环形空间，该环形空间构成了所述液体的进入通道，所述流量调节机构安装在该环形空间与液体流出口之间，在所述流量调节机构上与该环形空间对应的位置设有开口大小可调节的通道；所述流量调节机构包括在水流方向上依次叠合的上端连接法兰、阀板和孔板；所述上端连接法兰为固定套装在所述阀体下部外的一片状环形体，与所述环形空间对应的圆周上开有多个通孔或通槽；所述阀板为具有一中孔的片状构件，安装在所述上端连接法兰朝向液体流出口的一侧，该中孔位置对应于所述阀体的内腔，且在该中孔的周边形成有通槽或者通孔，该阀板通过手动或自动旋转，转动时，所述阀板上的通槽或通孔和对应的上端连接法兰上的通孔或通槽的重合度随之改变；所述孔板也是具有一中孔的片状构件，安装在所述阀板朝向液体流出口的一侧，在所述孔板上对应于上端连接法兰上通孔或通槽的位置开有许多孔径不同的孔；其特征在于，所述上端连接法兰、阀板和孔板的外周边的对应位置都加工了若干个通孔，连接件穿过该3个部件的通孔将它们连接在一起，且阀板的通孔和连接件之间存在间距。

2.如权利要求1所述的调节阀，其特征在于，在所述流量调节机构的输出端还设置有圆筒状的导流套，所述导流套上端面具有多个与所述孔板上的孔对应的导流槽。

3.如权利要求2所述的调节阀，其特征在于，所述导流套上每一个导流槽的轴线都和所述调节阀的轴线有一个偏角和螺旋角。

4.如权利要求1所述的调节阀，其特征在于，所述调节阀上部和下部还包括与其它部件连接用的法兰。

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