CN105422044B - 简易直通式二级卸荷电磁阀 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种简易直通式二级卸荷电磁阀，包括阀体、连接体、外电磁线圈、外电磁头、活动铁芯、活动件、阀芯座和出口底座，活动铁芯下部设置有平衡孔，且平衡孔与阀体的出气通道连通，活动铁芯下端有设置有内凹槽，活动件下边设置有出口底座，在关闭状态下活动件两端分别座在阀体的阀芯座和出口底座上。该发明采用直通式设计，气流通道简单，不易因节流效应而产生堵塞，并且通过在活动铁芯下端设置平衡孔及内凹槽实现在开启过程中的二级卸荷，降低开启过程中由于前后压差过大而难于开启的难度，同时常开和常关状态下无需持续供电，节省资源。

Description

简易直通式二级卸荷电磁阀

技术领域

本发明涉及油田采气技术的研究领域，特别涉及一种应用于天然气生产及输送过程中的简易直通式二级卸荷电磁阀。

背景技术

天然气井生产过程中，当采用井下节流工艺生产时，井筒及地面管线可采用中低压设计。此时为防止井下节流器失效对下游中低压管线及相应设备的破坏，同时防止因下游管线破裂造成天然气的大量泄漏，井口需要安装高低压安全保护截断装置。此时开关井工作只能在井场完成。当气田面积大、生产井数量多、井位分散时，气井生产后期转入间歇生产时，开关井工作量大，无法实现人工开关井，气井管理维护难度大；而出现紧急情况时，无法及时关闭井口气源，存在一定的安全隐患；同时，当输气管道前后压差过大，常规电磁阀无法进行远程自动开启。因此需要研制一种新型的远程控制开关井装置，以满足现场需求，保证系统运行安全，减少人力物力消耗，在无外接电源的情况下，及时准确控制电磁阀开关。

目前，对于现场所用直通式电磁阀保持常开或常关状态下需持续供电，可靠性较低，且存在开启过程中存在因前后压差过大而无法开启，为解决该类问题，需设计新型的直通式电磁阀，以适应新的要求。

发明内容

本发明的目的是克服电磁阀保持常开或常关状态下需持续供电可靠性较低，且在开启过程中存在因前后压差过大而无法开启的技术问题。

为此，本发明的技术方案是提供了一种简易直通式二级卸荷电磁阀，包括阀体、连接体、外电磁线圈、外电磁头、活动铁芯、活动件、阀芯座和出口底座，所述阀体上部中心设置有中心孔，阀体一侧为进气通道，另一侧为出气通道，在进气通道与出气通道之间有阀芯座，且阀芯座位于中心孔内，所述连接体连接于阀体的中心孔上，连接体上端连接有外电磁线圈，所述连接体与外电磁线圈内部设置为空心通道，且该空心通道连通到阀体的中心孔，所述外电磁头、活动铁芯和活动件从上至下依次连接，位于空心通道内，所述活动铁芯下部设置有平衡孔，且平衡孔与出气通道连通，活动铁芯下端有设置有内凹槽，所述活动件下边设置有出口底座，在关闭状态下活动件两端分别座在阀芯座和出口底座上。

上述活动铁芯上端设置有凹槽，凹槽内设置有丝扣，所述丝扣连接弹簧一端，弹簧的另一端固定在外电磁头下端。

上述活动铁芯下部的外侧设置有凹槽，所述连接体内部设置有内锁芯，且内锁芯外部绕有内电磁线圈，在全开启状态下，所述内锁芯自动卡在活动铁芯的下部凹槽。

上述活动件上端设置有挂钩，所述挂钩伸入活动铁芯下端的内凹槽内上下移动。

上述外电磁头上部外侧设置有凹槽。

上述阀体两侧均设置有螺纹法兰。

上述活动铁芯下端内凹槽里设置有上密封，所述活动件下端设置有下密封。

本发明的有益效果：

(1)本发明提供的这种简易直通式二级卸荷电磁阀采用直通式设计，气流通道简单，不易因节流效应而产生堵塞，并且通过在活动铁芯下端设置平衡孔进行泄压，通过设置活动铁芯的内凹槽，实现在开启过程中的二级卸荷，降低开启过程中由于前后压差过大而难于开启的难度，同时常开和常关状态下无需持续供电，节省资源。

(2)本发明提供的这种简易直通式二级卸荷电磁阀通过在活动铁芯下部的外侧设置凹槽，当内锁芯弹出后卡住活动铁芯下部的凹槽，避免活动铁芯下移，顺利完成开阀动作。

(3)本发明提供的这种简易直通式二级卸荷电磁阀通过在活动件上部设置挂钩，当活动铁芯下部带动活动件上移时，不会发生活动件下下移，进一步保障开阀动作顺利完成。

(4)本发明提供的这种简易直通式二级卸荷电磁阀通过在外电磁头上部外侧设置凹槽，避免关阀过程中外电磁头发生上移，保障关阀顺利进行。

(5)本发明提供的这种简易直通式二级卸荷电磁阀通过在阀体两侧设置螺纹法兰，方便阀体与管线的相接，通过设置在活动铁芯下端内凹槽里设置上密封及在活动件下端设置下密封，在全关闭状态时，由于上密封与下密封的双密封作用，进一步关闭井口气源，排除安全隐患。

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是本发明的简易直通式二级卸荷电磁阀整体剖视图；

图2是本发明的简易直通式二级卸荷电磁阀半开放大局部剖视图；

图3是本发明的简易直通式二级卸荷电磁阀全开放大剖视图；

图4是本发明的简易直通式二级卸荷电磁阀全关放大剖视图。

附图标记说明：1、阀体；2、连接体；3、外电磁线圈；4、外电磁头；5、弹簧；6、活动铁芯；7、活动件；8、平衡孔；9、挂钩；10、内锁芯；11、内电磁线圈；12、出口底座；13、阀芯座；14、进气通道；15.出气通道。

具体实施方式

实施例1：

为了克服电磁阀保持常开或常关状态下需持续供电可靠性较低，且在开启过程中存在因前后压差过大而无法开启的技术问题，本实施例提供了一种如图1所示的简易直通式二级卸荷电磁阀，包括阀体1、连接体2、外电磁线圈3、外电磁头4、活动铁芯6、活动件7、阀芯座13和出口底座12，所述阀体1上部中心设置有中心孔，阀体1一侧为进气通道14，另一侧为出气通道15，在进气通道14与出气通道15之间有阀芯座13，且阀芯座13位于中心孔内，所述连接体2连接于阀体1的中心孔上，连接体2上端连接有外电磁线圈3，所述连接体2与外电磁线圈3内部设置为空心通道，且该空心通道连通到阀体1的中心孔，所述外电磁头4、活动铁芯6和活动件7从上至下依次连接，位于空心通道内，所述活动铁芯6下部设置有平衡孔8，且平衡孔8与出气通道连通，活动铁芯6下端有设置有内凹槽，所述活动件7下边设置有出口底座12，在关闭状态下活动件7两端分别座在阀芯座13和出口底座上12。

本发明提供的简易直通式二级卸荷电磁阀，采用直通式设计，气流通道简单，不易因节流效应而产生堵塞，并且设计外电磁线圈自动变化供电电流，从而达到控制外电磁头的磁性，活动铁芯随着外电磁头磁性的变化，先通过平衡孔进行一级卸荷，再提升活动件进行二级卸荷，降低开启过程中由于前后压差过大而难于开启的难度，同时常开和常关状态下无需持续供电，节省资源。

实施例2：

在实施例1的基础上，本实施例提供了一种如图2所示的简易直通式二级卸荷电磁阀，所述活动铁芯6上端设置有凹槽，凹槽内设置有丝扣，所述丝扣连接弹簧5一端，弹簧5的另一端固定在外电磁头4下端，所述活动铁芯6下部的外侧设置有凹槽，所述连接体2内部设置有内锁芯12，且内锁芯10外部绕有内电磁线圈11，在全开启状态下，所述内锁芯10自动卡在活动铁芯6的下部凹槽，进一步的，所述活动件7上端设置有挂钩9，所述挂钩9伸入活动铁芯6下端的内凹槽内上下移动。

本发明的这种简易直通式二级卸荷电磁阀开关阀过程：

（1）开阀过程：给外电磁线圈3供电，外电磁头4产生磁力，带动活动铁芯6向上移动，如图2所示，平衡孔8与出气通道15连通，进行一级卸荷，当进气通道14压力降低到一定值时，增加外电磁线圈3供电电流，外电磁头4磁力变大，再次提升活动铁芯6，弹簧5被挤压，活动铁芯6下部带动挂钩9上移，提升活动件7，如图3所示，通过挂钩的作用，避免活动件7下落，此时，进气通道14与出气通道15连通，开始第二次泄压，直至入口压力与出口压力平衡，同时当活动铁芯6达到预定高度，内锁芯10在内部弹簧的作用下弹出，卡住活动铁芯6下部的凹槽，完成开阀动作。

（2）关阀过程：给内电磁线圈11通电，内锁芯10回缩，从活动铁芯6下部凹槽内退出，锁定解除，活动铁芯6在弹簧5的弹力的作用下下移，同时活动件7在重力作用下同步下移，活动件7的两端座在阀芯座13与出口底座12上，活动铁芯6继续下移，与挂钩9相对运动，直到活动铁芯6与挂钩9接触，如图4所示，此时平衡孔8与出气通道15截断，此时，进气通道14与出气通道15完全关闭，活动铁芯6在弹簧5的作用下，完成关阀动作。

实施例3：

在实施例2的基础上，本实施例提供了一种如图1所示的简易直通式二级卸荷电磁阀，所述外电磁头4上部外侧设置有凹槽。关阀过程中，当内锁芯10回缩，从活动铁芯6下部凹槽内退出，锁定解除后，活动铁芯6在弹簧5的弹力的作用下下移，此时受弹簧5的弹力作用，连接在弹簧5上端的外电磁头4会受到向上的作用力，由于外电磁头4上部外侧设置有凹槽，刚好被卡主，外电磁头4不会发生上移，保障关阀顺利进行。

为了方便与管线相接，所述阀体1两侧均设置有螺纹法兰，进一步的，所述活动铁芯6下端内凹槽里设置有上密封，所述活动件7下端设置有下密封。如图4所示，全关闭状态时，活动件7的两端座在阀芯座13与出口底座12上，活动铁芯6与挂钩9接触，由于上密封与下密封的密封作用，进一步关闭井口气源，排除安全隐患。

以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种简易直通式二级卸荷电磁阀，其特征在于：包括阀体（1）、连接体（2）、外电磁线圈（3）、外电磁头（4）、活动铁芯（6）、活动件（7）、阀芯座（13）和出口底座（12），所述阀体（1）上部中心设置有中心孔，阀体（1）一侧为进气通道（14），另一侧为出气通道（15），在进气通道（14）与出气通道（15）之间有阀芯座（13），且阀芯座（13）位于中心孔内，所述连接体（2）连接于阀体（1）的中心孔上，连接体（2）上端连接有外电磁线圈（3），所述连接体（2）与外电磁线圈（3）内部设置为空心通道，且该空心通道连通到阀体（1）的中心孔，所述外电磁头（4）、活动铁芯（6）和活动件（7）从上至下依次连接，位于空心通道内，所述活动铁芯（6）下部设置有平衡孔（8），且平衡孔（8）与出气通道连通，活动铁芯（6）下端有设置有内凹槽，所述活动件（7）下边设置有出口底座（12），在关闭状态下活动件（7）两端分别座在阀芯座（13）和出口底座（12）上；所述活动铁芯（6）上端设置有凹槽，该活动铁芯（6）上端设置的凹槽内设置有丝扣，所述丝扣连接弹簧（5）一端，弹簧（5）的另一端固定在外电磁头（2）下端；所述活动铁芯（6）下部的外侧设置有凹槽，所述连接体（2）内部设置有内锁芯（10），且内锁芯（10）外部绕有内电磁线圈（11），在全开启状态下，所述内锁芯（10）自动卡在活动铁芯（6）的下部凹槽；所述活动件（7）上端设置有挂钩（9），所述挂钩（9）伸入活动铁芯（6）下端的内凹槽内上下移动；所述外电磁头（4）上部外侧设置有凹槽；所述阀体（1）两侧均设置有螺纹法兰；所述活动铁芯（6）下端内凹槽里设置有上密封，所述活动件（7）下端设置有下密封。