CN105805351A - 一种油田多通阀 - Google Patents

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孙兴革
张义顺
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K11/00—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves
    • F16K11/02—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
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Abstract

本发明提出一种油田多通阀，属于油田计量自动化技术领域，该多通阀包括驱动装置、驱动轴、壳体、计量口和集输口，还包括多个带有球面密封头的油井来油口、带有弹性可伸缩锥面喇叭口的移动空心轴、偏心轴和多个滑道槽；本发明由于锥面喇叭口对准球面密封头，从几何角度讲增大了对准通道口的角度范围，这对密封副在选择通道时，不受来自密封所需要的弹性力，只有在关闭该对密封副时才会发生力的效应，它的密封弹簧力是由小到大关闭这个通道、再由大到小的打开这个通道，所形成的自然相互研磨过程，在制造方面由于结构简单，可以全部采用以铁水的流动来代替复杂的机械加工，既拿掉了硬质合金等昂贵材料，又减少了很多劳动强度，节省了成本。

Description

一种油田多通阀
技术领域
本发明属于油田计量自动化技术领域，具体涉及一种油田多通阀。
背景技术
多通阀它是油田计量站上控制多井轮流计量的执行机构。为了实现计量自动化，在油田计量站普遍采用多通阀。
以往多通阀主要由壳体、阀体、阀芯、驱动装置等组成；如图1所示，阀体上有数个油井来油入口，阀芯上有一个计量口，壳体上有一个集输口，阀芯上口与计量的油井入口相通，它的密封，是借助弹簧压紧密封环来实现的，也就是通常所说比压环机械密封；采用这种密封的不足之处在于：①密封不严，产生内泄；②在含砂量较高的情况下，易磨损；③密封压力不高；④密封阀板与密封压环均采用硬质合金材料成本高；
现有弥面式多通阀密封技术，弹簧永远压在密封环上，无论是选择通道过程中，还是密封该通道，驱动轴始终带着被弹簧压紧的密封环，在阀板上滑动工作；这种滑动由于是在弹簧力的作用下进行的，并且力的大小起码要在几千牛顿以上，极易造成阀板的破坏，是一种运行中的自残过程，极易造成内部泄露。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提出一种油田多通阀，以达到提高互换性和密封性的目的。
一种油田多通阀，包括驱动装置、驱动轴、壳体、计量口和集输口，还包括多个带有球面密封头的油井来油口、带有弹性可伸缩锥面喇叭口的移动空心轴、偏心轴和多个滑道槽；其中，
所述的驱动装置设置于壳体上端，驱动装置通过驱动轴连接偏心轴的上端，偏心轴的下端嵌入计量口的上端，移动空心轴固定设置于偏心轴的轴线上并与其相通；
所述的多个带有球面密封头的油井来油口均匀分布于壳体的圆周，并且每个油井来油口下端设置有一个与圆周相切的滑道槽；
当通道关闭时，油井来油口的球面密封头与移动空心轴的弹性可伸缩锥面喇叭口构成密封副。
所述的偏心轴，其轴线绕着壳体中心轴线旋转。
所述的驱动装置，其上设置有位置编码器。
所述的滑道槽，其与移动空心轴锥面喇叭口下端的突起配合使用，完成锥面喇叭口沿滑道槽切线方向直线运动。
本发明优点：
1、选择油井来油入口时，由于锥面喇叭口对准球面密封头，从几何角度讲增大了对准通道口的角度范围，使得现有多通阀选择通道误差造成内泄露的技术难度，变得十分简单容易；
2、锥面喇叭口对球面密封头的密封，由于设计的科学性，使得这对密封副在选择通道时，不受来自密封所需要的弹性力，完全是自由状态下进行的，只有在关闭该对密封副时才会发生力的效应；
3、锥面喇叭口对球面密封头的密封，它的密封弹簧力是由小到大关闭这个通道、再由大到小的打开这个通道，所形成的自然相互研磨过程，可以说，它对所有球面密封头永远是一个相互研磨的密封过程，其结果是各个动密封密封的更严而无泄漏；
4、由于锥面喇叭口镶在弹性移动空心轴，克服了来自于驱动轴方向和径向的过定位问题；
5、在制造方面由于结构简单，可以全部采用以铁水的流动(铸造)来代替复杂的机械加工，与现有多通阀制造技术相比，既拿掉了硬质合金等昂贵材料，又减少了很多劳动强度，节省了成本。
附图说明
图1为现有多通阀结构示意图；
图2为本发明一种实施例的油田多通阀结构示意图；
图3为本发明一种实施例的油田多通阀俯视图；
图4为本发明一种实施例的油田多通阀局部放大图；
图5为本发明一种实施例的油田多通阀通道打开状态示意图；
其中，a-计量口；b-集输口；c-油井来油口；d-阀体；e-阀芯；1-驱动装置；2-定位支架；3-指示盘；4-驱动轴；5-通道指示；6-阀盖；7-偏心轴；8-移动空心轴；9-壳体；10-滑道槽；11-位置编码器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明一种实施例做进一步说明。
本发明实施例中，如图2所示，油田多通阀包括驱动装置1(802B120-1型电机：)、驱动轴4、壳体9、计量口a和集输口b，还包括多个带有球面密封头的油井来油口c、带有弹性可伸缩锥面喇叭口的移动空心轴8、偏心轴7和多个滑道槽10；本实施例中，多通阀还包括定位架2、指示盘3、通道指示5、阀盖6和编码器11(A-JXW-12A-11-G24F互补输出)；
本发明实施例中，驱动装置1设置于壳体9上端，驱动装置1上设置有位置编码器11，驱动装置1通过驱动轴4连接偏心轴7的上端，偏心轴7的下端嵌入计量口a的上端(计量口a固定，偏心轴7旋转)，移动空心轴8固定设置于偏心轴7的轴线上并与其相通；
本发明实施例中，如图3所示，具有10个带有球面密封头的油井来油口c，其均匀分布于壳体9的圆周，并且每个油井来油口c下端设置有一个与圆周相切的滑道槽10；滑道槽与移动空心轴锥面喇叭口下端的突起配合使用，完成锥面喇叭口沿滑道槽切线方向直线运动。
本发明实施例中，结合图2～图4，具体工作原理是：驱动装置1按着指令，通过驱动轴4，使偏心轴7旋转；移动空心轴8是固定在偏心轴7轴线上的转动副，偏心轴7中心轴线是围绕着壳体9中心轴线的，在选择通道过程中，偏心轴7轴线会绕着壳体9中心轴线旋转的，在此过程中实现移动空心轴8与壳体9上数个油井来油入口选择相通；当偏心轴7被顺时针驱动旋转时，移动空心轴8在偏心轴7和滑道槽10(见图4中B-B剖视图)双作用下，产生靠滑道槽10的直线运动和选择通道的旋转运动；在这两种运动作用下，使其走出滑道槽10、打开通道关闭状态(如图5所示)，进入下一个滑道槽10并关闭这个通道，实现通道选择。
本发明实施例中的通道密封，采用球面密封头与锥面喇叭口密封技术；来液入口为球面密封头、计量通到口为锥面喇叭口，这种密封互换性好密封可靠，由于该结构的合理性，使之制造成本和使用寿命均比目前同类产品大大提高，是未来多通阀产品产业化方向，潜力巨大。

Claims (4)

1.一种油田多通阀，包括驱动装置、驱动轴、壳体、计量口和集输口，其特征在于，还包括多个带有球面密封头的油井来油口、带有弹性可伸缩锥面喇叭口的移动空心轴、偏心轴和多个滑道槽；其中，
所述的驱动装置设置于壳体上端，驱动装置通过驱动轴连接偏心轴的上端，偏心轴的下端嵌入计量口的上端，移动空心轴固定设置于偏心轴的轴线上并与其相通；
所述的多个带有球面密封头的油井来油口均匀分布于壳体的圆周，并且每个油井来油口下端设置有一个与圆周相切的滑道槽；
当通道关闭时，油井来油口的球面密封头与移动空心轴的弹性可伸缩锥面喇叭口构成密封副。
2.根据权利要求1所述的油田多通阀，其特征在于，所述的偏心轴，其轴线绕着壳体中心轴线旋转。
3.根据权利要求1所述的油田多通阀，其特征在于，所述的驱动装置，其上设置有位置编码器。
4.根据权利要求1所述的油田多通阀，其特征在于，所述的滑道槽，其与移动空心轴锥面喇叭口下端的突起配合使用，完成锥面喇叭口沿滑道槽切线方向直线运动。
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