CN101561048B - 低压导阀 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高低压导阀，包括具有进口和出口的阀体，阀体中有阀腔，阀芯安装在阀腔中两端延伸出阀腔，一端为压力检测端，另一端安装有弹性复位元件，其特征在于，阀腔内有第一腔体和与之相邻的第二腔体，二者交界处有一密封面，第一腔体和第二腔体分别与进口和出口连通，在阀芯上有一段为锥阀，锥阀的圆锥面与密封面相配合形成密封。本发明的高低压导阀感测灵敏度高、响应性好、动作迅速、重复精度高、复位精度高、可靠性好、耐用性强。

Description

低压导阀
技术领域
本发明涉及本石油天然气井口安全生产中的阀，尤其是一种改进了其中导阀的高低压导阀。 
背景技术
石油天然气井口广泛使用的地面安全阀和水下安全阀采用的控制方式主要有：气动控制、液动控制、气液动联合控制。所有控制系统的核心部件是感测导阀(Pilot)，由于活塞式阀体的不适合石油天然气井口的高压应用，并且其圆柱阀芯对两个密封面的垂直度要求高，阀芯的偏差会导致密封失效，目前国内外一般采用为滑阀式结构，如图1和图2所示，导阀的阀芯安装在阀体内的通孔中，阀芯的一端为压力检测端，另一端安装弹性复位元件，在阀芯上有两个“O”形密封元件，两个“O”形密封元件之间有流体通道，当压力检测端的压力超过预订值时，在弹性复位元件和压力的共同作用下，阀芯移动连通阀体上的进口和出口，该结构的存在以下问题：1、滑阀式结构的导阀的阀芯“O”形密封元件在作往复动作时，均要通过轴向孔与径向孔的贯通位置。当“O”形密封元件运动到此位置时，金属棱角就会对“O”形密封元件造成程度不同的损伤，且压力越大损伤程度就越大，次数越多损伤就越多，“O”形密封元件受损伤后其性能就会下降，这就严重影响其性能。2、滑阀的开启和关闭是在“O”形密封元件通过油道以后才能实现。即导阀最初感测到压力变化超出预设压力时，柱塞开始运动(此时还不能开启导阀)，但必须要等到“O”形密封元件过了油道，导阀才能接通。为此其响应速度慢、灵敏度不好。 
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种以全新方式实现导阀对进、出油道开启和关闭控制的高低压导阀。 
本发明的技术方案如下： 
一种高低压导阀，包括具有进口和出口的阀体，阀体中有阀腔，阀芯安装在阀腔中两端延伸出阀腔，一端为压力检测端，另一端安装有弹性复位元件，其特征在于，阀腔内有第一腔体和与之相邻的第二腔体，二者交界处有一密封面，第一腔体和第二腔体分别与进口和出口连通，在阀芯上有一段为锥阀，锥阀的圆锥面与密封面相配合形成密封。 
本发明的附加技术方案如下： 
优选地，第一腔体的直径大于第二腔体，二者交界处的台阶构成密封面，锥阀直径大的一端位于第一腔体中。 
优选地，压力检测端位于第一腔体外侧，弹性复位元件安装在第二腔体外侧。 
优选地，弹性复位元件安装在第一腔体外侧，压力检测端位于第二腔体外侧。 
优选地，所述的弹性复位元件包括固定在阀芯延伸出阀腔段上的弹簧座，以及安装在弹簧座和阀体之间的弹簧。 
优选地，第一腔体和第二腔体交界处有一环形的凸起构成密封面。 
本发明是这样实现的：通过感测压力与弹簧推力之间的压力差来推动锥阀作往复运动，利用金属锥面对进、出口之间的通道进行高精度的开启和关阀。 
本发明的有益效果如下：整个阀体的接口端与现行滑阀式结构的接口端相同，易于在石油天然气井口广泛使用，锥阀与密封面之间的接触密封效果好，不易磨损泄漏，并且锥阀的开启度可以和压力成比例关系，如：高压导阀开启的速度与压力成正比，低压导阀开启的速度与压力成反比。整个导阀的感测灵敏度高、响应性好、动作迅速、重复精度高、复位精度高、可靠性好、耐用性强。 
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中： 
图1是现有技术中滑阀式导阀关闭示意图。 
图2是图1所示滑阀式导阀处于开启状态的示意图。 
图3是本发明高低压导阀的实施例处于关闭状态的示意图。 
图4是图3所示实施例处于开启状态的示意图。 
图5是本发明高低压导阀的另一实施例处于关闭状态的示意图。 
图6图5所示实施例处于开启状态的示意图。 
具体实施方式
本发明的具体实施例1，如图3和图4所示，一种高低压导阀，包括具有进口和出口的阀体，阀体中有阀腔，阀芯安装在阀腔中两端延伸出阀腔，一端为压力检测端，即阀芯尾部2，另一端安装有弹性复位元件，阀腔内有第一腔体和与之相邻的第二腔体，第一腔体的直径大于第二腔体，二者交界处的台阶构成密封面，锥阀直径大的一端位于第一腔体中，二者交界处有一密封面，第一腔体和第二腔体分别与进口和出口连通，在阀芯上有一段为锥阀，锥阀的圆锥面与密封面相配合形成密封。弹性复位元件安装在第一腔体外侧，压力检测端位于第二腔体外侧。 
上述实施例中弹性元件的一种优选方案是：弹性复位元件包括固定在阀芯延伸出阀腔段上的弹簧座4，以及安装在弹簧座4和阀体之间的弹簧5。 
上述实施例中的高低压导阀运行方式如下：阀芯尾部2的所受的感测压力10高于预设压力时，感测压力10对锥阀3的压力大于弹簧5对锥阀3的推力。阀芯1将感测压力10传递给锥阀3，锥阀3又作用于弹簧座4，迫使弹簧5压缩，锥阀3向弹簧5方向运动，锥阀3被推开。进口6内的油通过此通道进入 出口7。随着感测压力10的增加，此通道就会增大，直到导阀完全打开，实现导阀的开启。当阀芯尾部2的所受的感测压力10低于预设压力时，感测压力10对锥阀3的压力小于弹簧5对锥阀3的推力。弹簧5复位，迫使锥阀3向阀芯尾部2方向运动。锥阀3关闭，切断进、出口之间的通道，实现导阀的关闭。 
本发明的具体实施例2，一种高低压导阀，包括具有进口和出口的阀体，阀体中有阀腔，阀芯安装在阀腔中两端延伸出阀腔，一端为压力检测端，即锥阀尾部9，另一端安装有弹簧座4和弹簧5，阀腔内有第一腔体和与之相邻的第二腔体，第一腔体的直径大于第二腔体，二者交界处的台阶构成密封面，锥阀直径大的一端位于第一腔体中，二者交界处有一密封面，第一腔体和第二腔体分别与进口和出口连通，在阀芯上有一段为锥阀，锥阀的圆锥面与密封面相配合形成密封。压力检测端位于第一腔体外侧，弹性复位元件安装在第二腔体外侧。 
本实施例的运行方式如下：当锥阀尾部9的所受的压力低于预设压力时，弹簧5对锥阀3的推力大于感测压力10对锥阀3的作用力。弹簧5通过弹簧座4、阀芯1将推力传递给锥阀3，迫使锥阀3向锥阀尾部9方向运动，锥阀3被推开。进口6内的油通过此通道进入出口7。随着感测压力10的减小，锥阀3开启的速度就会越快，直到导阀完全打开，实现导阀的开启。当锥阀尾部9的所受的感测压力10大于预设压力时，感测压力10对锥阀3的压力大于弹簧5对锥阀3的推力。弹簧5被压缩，锥阀3向弹簧5方向运动。锥阀3关闭，切断进、出口之间的通道，实现导阀的关闭。 
本发明的具体实施例3，一种高低压导阀，包括具有进口和出口的阀体，阀体中有阀腔，阀芯安装在阀腔中两端延伸出阀腔，一端为压力检测端，即阀芯 尾部2，另一端安装有弹性复位元件，阀腔内有第一腔体和与之相邻的第二腔体，第一腔体和第二腔体交界处有一环形的凸起构成密封面，第一腔体和第二腔体分别与进口和出口连通，在阀芯上有一段为锥阀，锥阀的圆锥面与密封面相配合形成密封。弹性复位元件安装在第一腔体外侧，压力检测端位于第二腔体外侧。 
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。 
本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。 
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。 

Claims (3)

1.一种低压导阀，包括具有进口和出口的阀体，阀体中有阀腔，阀芯安装在阀腔中，阀芯两端延伸出阀腔，一端为压力检测端，另一端安装有弹性复位元件；其特征在于：阀腔内有第一腔体和与之相邻的第二腔体，第一腔体的直径大于第二腔体的直径，二者交界处有一密封面，第一腔体和第二腔体分别与进口和出口连通；在阀芯上有一段为锥阀，锥阀直径大的一端位于第一腔体中，锥阀的圆锥面与密封面相配合形成密封；所述的压力检测端位于第一腔体外侧，弹性复位元件安装在第二腔体外侧。
2.根据权利要求1所述的低压导阀，其特征在于：所述的弹性复位元件包括固定在阀芯延伸出阀腔段上的弹簧座，以及安装在弹簧座和阀体之间的弹簧。
3.根据权利要求1所述的低压导阀，其特征在于：第一腔体和第二腔体交界处有一环形的凸起构成密封面。
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