CN105805335B - 二级磨轮带旋塞角式流量自控仪 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种二级磨轮带旋塞角式流量自控仪，壳体内设有水平流道和竖直流道，竖直流道内设有流量调节阀，执行机构设置在流量调节阀的上端，流量调节阀包括阀缸、阀芯、阀杆，阀杆垂直插装在阀缸内，阀杆上部与执行机构固定，下部与阀芯的头部固定，阀芯侧面的第一出水孔与阀缸侧面的第二出水孔以及水平流道连通，阀芯的下端设有磨轮，磨轮底部的第一进水孔与阀缸底部的第二进水孔及竖直流道连通。本发明，依靠磨轮密封，保证了关闭时的零泄漏，通过对阀芯的运动控制，液体经过磨轮及阀芯二级压力调节，降低流速及噪音，减少阀内件的冲刷磨损量，增加阀体使用寿命。

Description

二级磨轮带旋塞角式流量自控仪
技术领域
本发明涉及一种用于油田高压注水、注聚合物、稠油掺稀工艺的智能流量自控装置，具体涉及二级磨轮带旋塞角式流量自控仪。
背景技术
目前在油田注水井站管网和注聚合物流程中采用的高压流量自控装置由于其阀芯结构问题，在高压液体进入后，阀芯调节所产生的高压差对各部分产生极大的不平衡作用力，致使阀芯及阀缸在快速液体冲刷下产生冲蚀损坏，导致阀芯调节功能失效，从而影响整个流量自控装置调节精度与正常工作。
因此，现有的流量自控装置在使用时存在阀芯组件易冲刷磨损失效、使用寿命短的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有的流量自控装置在使用时存在阀芯组件易冲刷磨损失效、使用寿命短的问题。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种二级磨轮带旋塞角式流量自控仪，包括壳体，所述壳体内设有连通的水平流道和竖直流道，其特征在于，所述竖直流道内设有流量调节阀，执行机构设置在所述流量调节阀的上端，
所述流量调节阀包括阀缸、阀芯、阀杆，所述阀杆垂直插装在所述阀缸内，所述阀杆上部与所述执行机构固定，下部与所述阀芯的头部固定，所述阀芯侧面的第一出水孔与所述阀缸侧面的第二出水孔以及所述水平流道连通，所述阀芯的下端设有磨轮，所述磨轮与所述阀芯的中部设有相对应的过水通道，所述磨轮底部的第一进水孔与所述阀缸底部的第二进水孔及所述竖直流道连通，
所述阀杆在所述执行机构的驱动力下转动，并带动所述阀芯同步转动，通过所述阀芯的转动改变所述竖直流道的流通横截面积。
在上述方案中，所述阀芯的顶部环绕所述阀杆套装有密封函，所述密封函与所述阀芯、所述阀杆和所述阀缸之间形成用于容纳润滑脂的储油腔。
在上述方案中，所述密封函与所述阀缸之间设有第一密封圈，所述密封函与所述阀杆之间设有第二密封圈。
在上述方案中，所述磨轮与所述阀缸之间通过横向贯穿设置的圆柱销固定，所述磨轮与所述阀缸之间设有第三密封圈。
在上述方案中，所述水平流道上连接磁电流量计，所述磁电流量计获取所述水平流道里的流通量信号，并输出控制指令至所述执行机构的信号接收端。
在上述方案中，所述阀芯底部和所述磨轮顶部的密封接触面上均堆焊有硬质合金材料涂层。
在上述方案中，所述流量调节阀的上方套装有阀盖，所述阀盖的下端固定在所述壳体上，所述阀盖的中心设有供所述阀杆穿过的通孔，所述阀盖的上端与所述执行机构固定。
在上述方案中，所述阀芯的外表面镀有镍磷涂层，所述阀芯的外侧设有竖向设置的平衡槽。
在上述方案中，所述阀盖呈圆柱状，所述阀盖的下端凸出设有第一环形凸台，并通过所述第一环形凸台与所述壳体固定，所述阀盖的上端凸出设有第二环形凸台，并通过所述第二环形凸台与所述执行机构固定。
在上述方案中，所述竖直流道的下端设有进水口，所述水平流道的自由端设有出水口。
本发明，依靠磨轮密封，保证了关闭时的零泄漏，阀芯侧面的第一出水孔与第二出水孔连通，形成减压区，磨轮底部的第一进水孔与第二进水孔连通，形成另外一减压区，有效调节压力平衡，通过对阀芯的运动控制，液体经过磨轮及阀芯二级压力调节，降低流速及噪音，减少阀内件的冲刷磨损量，增加阀体使用寿命。
附图说明
图1为本发明的剖视图；
图2为本发明中流量调节阀的剖视图；
图3为本发明中阀盖的剖视图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明做出详细的说明。
如图1所示，本发明提供了一种二级磨轮带旋塞角式流量自控仪，包括壳体10，壳体10内设有连通的水平流道12和竖直流道11，竖直流道11内设有流量调节阀20，执行机构40设置在流量调节阀20的上端，执行机构40为流量调节阀20提供驱动力，竖直流道11的下端设有进水口111，水平流道12的自由端设有出水口121，液体自进水口111流入竖直通道11内，经过流量调节阀20对液体的流通量进行调节，调节后的液体通过水平流道12的出水口121流出。
结合图1和图2，流量调节阀20包括阀缸21、阀芯22(相当于旋塞体)和阀杆23，阀缸21的中心设有插孔，阀杆23垂直插装在阀缸21的插孔内，阀杆23的上部与执行机构40固定，阀杆23的下部与阀芯22的头部固定，由执行机构40优选为电机或者其他驱动装置，执行机构40启动，驱动阀杆23转动，同时阀杆23带动阀芯22转动，阀芯22的转动改变竖直流道11的流通横截面积，进而改变液体的流通量，达到调节流量的目的。
阀芯22侧面设有第一出水孔221，阀缸21的侧面设有第二出水孔211，第一出水孔221、第二出水孔211以及水平流道12连通，在阀芯22的侧面形成一个减压区域，降低阀芯22及阀缸21在快速液体冲刷压力下造成冲蚀或损坏。
阀芯22的下端设有磨轮24，磨轮24与阀芯22的中部设有相对应的过水通道222，能够与阀芯22一起对液体压力进行调剂，磨轮24底部设有第一进水孔241，阀缸21的底部设有第二进水孔，第一进水孔241、第二进水孔及竖直流道11连通，在阀芯22的底部形成另外一个减压区，降低了阀芯22在对高压液体进行调节的过程中产生的高低压差，有效调节压力平衡，减少阀内件的冲刷磨损量，增加阀体使用寿命。
优选的，阀芯22底部和磨轮24顶部的密封接触面上均堆焊有硬质合金材料涂层244，硬质合金材料具有较强的耐磨性、耐腐蚀性和耐冲击性，保证密封面的密封性，通过磨轮24密封，保证了关闭时压力的零泄漏。阀芯22的外表面镀有镍磷涂层，保证阀芯22及磨轮24的使用寿命。阀芯22的外侧设有竖向设置的平衡槽223，平衡槽223保证阀芯22在高压差状态下阀芯22不会偏离，平衡力较强，允许使用压差较大。
阀芯22的顶部环绕阀杆23套装有密封函26，密封函26与阀芯22、阀杆23和阀缸21之间形成用于容纳润滑脂25的储油腔。润滑脂25能够阻止高压水中的机杂进入阀杆23部位损坏密封，同时对阀杆23具有较好的润滑和保护作用，避免介质浸蚀。
优选的，密封函26与阀缸21之间设有第一密封圈261，密封函26与阀杆23之间设有第二密封圈262。第一密封圈261和第二密封圈262采用橡胶材质，密封效果好，有效防止液体泄漏。
磨轮24与阀缸21之间通过横向贯穿设置的圆柱销243固定，稳定可靠，磨轮24与阀缸21之间设有第三密封圈242，第二密封圈242采用橡胶材质，密封效果好。
流量调节阀20的上方套装有阀盖30，阀盖30的下端固定在壳体10上，阀盖30呈圆柱状，下端向外凸出设有第一环形凸台31，上端向外凸出设有第二环形凸台32，阀盖30的中心设有供阀杆23穿过的通孔33，阀盖30的下端通过第一环形凸台31固定在壳体10上，阀盖30的上端通过第二环形凸台32与执行机构40固定。阀盖30有效保护和密封流量调节阀20，避免外界杂质进入，提高流量调节阀20的使用寿命。
水平流道12上连接磁电流量计50，磁电流量计50用于获取水平流道12里的流通量信号，进而获知液体经过流量调节阀20调解后的流出情况，并结合预设的控制范围分析，之后根据需要输出控制指令给执行机构40的信号接收端，执行机构40根据收到的指令调解对阀杆23的驱动力大小，达到最终调节液体流通量的目的，结构简单，智能化程度高。
本发明，依靠磨轮密封，保证了关闭时的零泄漏，阀芯侧面的第一出水孔与第二出水孔连通，形成减压区，磨轮底部的第一进水孔与第二进水孔连通，形成另外一减压区，有效调节压力平衡，通过对阀芯的运动控制，液体经过磨轮及阀芯二级压力调节，实践使每级压差逐级减少，降低流速及噪音，减少阀内件的冲刷磨损量，使得阀体的使用寿命延长5～10倍。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本发明的启示下作出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.二级磨轮带旋塞角式流量自控仪，包括壳体，所述壳体内设有连通的水平流道和竖直流道，其特征在于，所述竖直流道内设有流量调节阀，执行机构设置在所述流量调节阀的上端，
所述流量调节阀包括阀缸、阀芯、阀杆，所述阀杆垂直插装在所述阀缸内，所述阀杆上部与所述执行机构固定，下部与所述阀芯的头部固定，所述阀芯侧面的第一出水孔与所述阀缸侧面的第二出水孔以及所述水平流道连通，所述阀芯的下端设有磨轮，所述磨轮与所述阀芯的中部设有相对应的过水通道，所述磨轮底部的第一进水孔与所述阀缸底部的第二进水孔及所述竖直流道连通，
所述阀芯底部和所述磨轮顶部的密封接触面上均堆焊有硬质合金材料涂层，所述磨轮与所述阀缸之间通过横向贯穿设置的圆柱销固定，所述磨轮与所述阀缸之间设有第三密封圈，所述阀芯的外表面镀有镍磷涂层，所述阀芯的外侧设有竖向设置的平衡槽，
所述阀杆在所述执行机构的驱动力下转动，并带动所述阀芯同步转动，通过所述阀芯的转动改变所述竖直流道的流通横截面积。
2.如权利要求1所述的二级磨轮带旋塞角式流量自控仪，其特征在于，所述阀芯的顶部环绕所述阀杆套装有密封函，所述密封函与所述阀芯、所述阀杆和所述阀缸之间形成用于容纳润滑脂的储油腔。
3.如权利要求2所述的二级磨轮带旋塞角式流量自控仪，其特征在于，所述密封函与所述阀缸之间设有第一密封圈，所述密封函与所述阀杆之间设有第二密封圈。
4.如权利要求1所述的二级磨轮带旋塞角式流量自控仪，其特征在于，所述水平流道上连接磁电流量计，所述磁电流量计获取所述水平流道里的流通量信号，并输出控制指令至所述执行机构的信号接收端。
5.如权利要求1所述的二级磨轮带旋塞角式流量自控仪，其特征在于，所述流量调节阀的上方套装有阀盖，所述阀盖的下端固定在所述壳体上，所述阀盖的中心设有供所述阀杆穿过的通孔，所述阀盖的上端与所述执行机构固定。
6.如权利要求5所述的二级磨轮带旋塞角式流量自控仪，其特征在于，所述阀盖呈圆柱状，所述阀盖的下端凸出设有第一环形凸台，并通过所述第一环形凸台与所述壳体固定，所述阀盖的上端凸出设有第二环形凸台，并通过所述第二环形凸台与所述执行机构固定。
7.如权利要求1所述的二级磨轮带旋塞角式流量自控仪，其特征在于，所述竖直流道的下端设有进水口，所述水平流道的自由端设有出水口。
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