CN103899277A - 仿生型平衡静压的阀门 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及的是一种仿生型平衡静压的阀门。在阀体内自下而上设置阀芯、下部密封结构、阀芯驱动机构、上部密封结构，阀芯驱动机构与阀芯连接，下部密封结构包括套在阀芯上的下焊接波纹管、下波纹管接头，下焊接波纹管的上下两端分别与下波纹管接头和阀芯，上部密封结构包括上焊接波纹管、滑动密封盖、上波纹管接头，上焊接波纹管的上下两端分别与滑动密封盖和上波纹管接头焊接，滑动密封盖的上部设置阀仓密封盖，阀仓密封盖由压紧盖限位，滑动密封盖和下焊接波纹管之间的空隙内全部充油，阀体与滑动密封盖相对应的位置处开有平衡静压口与总注水管道连通。本发明能提高阀芯位置的控制精度，减少丝杠的磨损，减小控制电机的体积、功率和发热。

Description

仿生型平衡静压的阀门
技术领域
本发明涉及的是一种阀门，具体地说是一种仿生型平衡静压的阀门。
背景技术
目前，全国各大油田已经安装有一部分电动智能配水器，这些配水器主要功能是向不同的油层精确注水来保证各个油层的压力，从而确保采油效率。由于有些油层距地面较远，导致注水压力提高，并且增加了电动智能配水器的电缆长度，这使得电动配水器在较深的油层应用时有很大的困难。
现有的电动配水器一般都采用丝杠螺母机构用电机控制阀芯的移动，从而达到控制各个油层注水量的目的。但是这些配水器的电机都要克服井下高压水对阀芯造成的压力，从而使得电机功率增大，丝杠承受的力也很大，从而制约了电动智能配水器的电缆长度和配水器的寿命。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能在保证电机的可靠密封的前提下，大幅度的降低高压阀的操作力矩、提高阀芯位置的控制精度、减少磨损的仿生型平衡静压的阀门。
本发明的目的是这样实现的：
在阀体内自下而上设置阀芯、下部密封结构、阀芯驱动机构、上部密封结构，阀芯驱动机构与阀芯连接，所述下部密封结构包括套在阀芯上的下焊接波纹管、下波纹管接头，下焊接波纹管的上下两端分别与下波纹管接头和阀芯，所述上部密封结构包括上焊接波纹管、滑动密封盖、上波纹管接头，上焊接波纹管的上下两端分别与滑动密封盖和上波纹管接头焊接，滑动密封盖的上部设置阀仓密封盖，阀仓密封盖由压紧盖限位，滑动密封盖和下焊接波纹管之间的空隙内全部充油，阀体与滑动密封盖相对应的位置处开有平衡静压口与总注水管道连通。
本发明还可以包括:
1、阀芯、下焊接波纹管、阀芯驱动机构、下波纹管套管与阀体之间均设置有套管，上、下波纹管接头与各自相对的套管之间设置楔形密封圈。
2、所述阀芯驱动机构包括电机、传动轴、提升螺母，阀芯的尾部呈丝杠，提升螺母安装在丝杠上构成丝杠螺母机构，电机通过联轴器与传动轴的一端相连，传动轴的另一端与提升螺母相连。
3、阀仓密封盖与压紧盖之间设置厚垫片，且厚垫片与压紧盖有楔形密封圈。
本发明的平衡静压的配水器阀门可以完全消除注水管路的高压对阀门造成的静压力，解决了电动配水器在各种油层下的适应性，同时也可作为一种高压阀门的设计来降低高压阀门的操作力矩。
本发明解决了注水口水压太大而导致的电机调节不精确，电机功率过大，密封不严密和丝杠磨损过快的问题。能够增加智能配水器的寿命，减少投捞次数。
本发明的主要技术特点是：在锥阀后部的空腔内放置电机联轴器等执行部件，并在空腔内充油，空腔上部用一个焊接波纹管和密封盖来密封，在密封盖边开一个通道连接密封盖周围空间与高压水路，高压水作用在密封盖上，使得密封盖内部的油压和外部的水压保持相同，油压又作用在锥阀的尾部，完全平衡了作用在锥阀头部的水压，使得电机动作过程中只需克服液动力。
本发明的有益效果是：在保证电机的可靠密封的前提下，大幅度的降低了高压阀的操作力矩，使得阀芯在运动过程中只承受流体的液动力，提高了阀芯位置的控制精度，减少了丝杠的磨损，减小了控制电机的体积、功率和发热。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图举例对本发明做更详细的描述。
结合图1，本实例所涉及的一种平衡静压的配水器阀门主要包括：1-上卡簧、2-压紧盖、3-厚垫片、4-楔形密封圈、5-阀仓密封盖、6-上波纹管套管、7-滑动密封盖、8-上焊接波纹管、9-上波纹管接头、10-楔形密封圈、11-电机、12-联轴器、13-传动轴、14-提升螺母、15-止推轴承、16-下波纹管接头、17-楔形密封圈、18-下波纹管套管、19-下焊接波纹管、20-下卡簧、21-阀套、22-锥形阀芯、23-中部阀套。
上焊接波纹管8和滑动密封盖7、上波纹管接头9焊接，总体构成上部的密封结构；下焊接波纹管19和下波纹管接头16、锥形阀芯22中部焊接，总体构成下部的密封结构；拧压紧盖2上的螺栓，顶紧厚垫片3，并同时通过阀仓密封盖5、上波纹管套管6、上波纹管接头9、中部一系列套管、下波纹管接头16、下波纹管套管18压紧三个楔形密封圈4、10、17，保证整体结构的密封性。
锥形阀芯22的尾部做成丝杠，与提升螺母20总体构成丝杠螺母机构，用于把电机的旋转运动转化为锥形阀芯22的上下移动。电机11安装在电机座上，其输出轴连接在联轴器12上，传动轴13一头连接在联轴器12上，另一头连接在提升螺母14尾部，把电机的动力传输到丝杠螺母机构。
滑动密封盖7和下焊接波纹管19之间的空隙全部充油，滑动密封盖7旁边开有平衡静压口26与总注水管道连接，注水管道中的高压水通过上焊接波纹管8的移动使密封结构中的油压和外部的水压保持相同。内部的油压作用在锥形阀芯22的尾部，完全平衡了锥形阀芯22头部所承受的水压，从而锥形阀芯22不受高压水的影响，电机11的功率可以降低，锥形阀芯22尾部的丝杠和提升螺母14的磨损也会降低。
当电机11转动，通过联轴器12、传动轴13，使得提升螺母14转动，锥形阀芯22在丝杠螺母副的作用下向上开启，入水口24的水通过中部阀套23中间的孔流入油层，下焊接波纹管19压缩，由于内部充油，上焊接波纹管8伸长；当锥形阀芯22在电机11的带动下关闭时，下焊接波纹管19伸长，上焊接波纹管8压缩，在运动过程中始终保证内部的油压和外部的水压相同，从而抵消了高压水对锥形阀芯的影响。

Claims (5)

1.一种仿生型平衡静压的阀门，在阀体内自下而上设置阀芯、下部密封结构、阀芯驱动机构、上部密封结构，阀芯驱动机构与阀芯连接，其特征是：所述下部密封结构包括套在阀芯上的下焊接波纹管、下波纹管接头，下焊接波纹管的上下两端分别与下波纹管接头和阀芯，所述上部密封结构包括上焊接波纹管、滑动密封盖、上波纹管接头，上焊接波纹管的上下两端分别与滑动密封盖和上波纹管接头焊接，滑动密封盖的上部设置阀仓密封盖，阀仓密封盖由压紧盖限位，滑动密封盖和下焊接波纹管之间的空隙内全部充油，阀体与滑动密封盖相对应的位置处开有平衡静压口与总注水管道连通。
2.根据权利要求1所述的仿生型平衡静压的阀门，其特征是：阀芯、下焊接波纹管、阀芯驱动机构、下波纹管套管与阀体之间均设置有套管，上、下波纹管接头与各自相对的套管之间设置楔形密封圈。
3.根据权利要求1或2所述的仿生型平衡静压的阀门，其特征是：所述阀芯驱动机构包括电机、传动轴、提升螺母，阀芯的尾部呈丝杠，提升螺母安装在丝杠上构成丝杠螺母机构，电机通过联轴器与传动轴的一端相连，传动轴的另一端与提升螺母相连。
4.根据权利要求1或2所述的仿生型平衡静压的阀门，其特征是：阀仓密封盖与压紧盖之间设置厚垫片，且厚垫片与压紧盖有楔形密封圈。
5.根据权利要求3所述的仿生型平衡静压的阀门，其特征是：阀仓密封盖与压紧盖之间设置厚垫片，且厚垫片与压紧盖有楔形密封圈。
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