CN106151534A - 动力节流装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开动力节流装置，设置有油嘴总成及与油嘴总成相连接的动力总成，油嘴总成包括油嘴本体（11）、设置在油嘴本体（11）上能够取出的阀芯结构及与阀芯结构相配合的阀座（16）；所述阀芯结构包括阀芯（15）及与阀芯（15）连接的阀杆（24），所述阀座（16）套设在远离阀杆（24）与阀芯（15）的连接端的阀芯（15）上，阀杆（24）套设在动力总成上；通过调节阀芯结构与阀座位置，改变通道截面积而达到调节流量和压力，在压力极大的情况下作降低介质压力之用。

Description

动力节流装置

技术领域

本发明涉及油气采集设备设施技术领域，具体的说，是动力节流装置。

背景技术

阀门（valve）是流体输送系统中的控制部件，具有截止、调节、导流、防止逆流、稳压、分流或溢流泄压等功能。

用于流体控制系统的阀门，从最简单的截止阀到极为复杂的自控系统中所用的各种阀门，其品种和规格相当繁多。阀门可用于控制空气、水、蒸汽、各种腐蚀性介质、泥浆、油品、液态金属和放射性介质等各种类型流体的流动。阀门根据材质还分为铸铁阀门，铸钢阀门，不锈钢阀门（201、304、316等），铬钼钢阀门，铬钼钒钢阀门，双相钢阀门，塑料阀门，非标订制等阀门材质。

阀门是在流体系统中，用来控制流体的方向、压力、流量的装置是使配管和设备内的介质（液体、气体、粉末）流动或停止并能控制其流量的装置。

阀门是管路流体输送系统中控制部件，用来改变通路断面和介质流动方向，具有导流、截止、节流、止回、分流或溢流卸压等功能。用于流体控制的阀门，从最简单的截止阀到极为复杂的自控系统中所用的各种阀门，其品种和规格繁多，阀门的公称通径从极微小的仪表阀大至通径达10m的工业管路用阀。可用于控制水、蒸汽、油品、气体、泥浆、各种腐蚀性介质、液态金属和放射性流体等各种类型流体地流动，阀门的工作压力可以从0.0013MPa到1000MPa的超高压，工作温度为-29℃-121℃。

阀门的控制可采用多种传动方式，如手动、电动、液动、气动、涡轮、电磁动、电磁液动、电液动、气液动、正齿轮、伞齿轮驱动等；可以在压力、温度或其它形式传感信号的作用下，按预定的要求动作，或者不依赖传感信号而进行简单的开启或关闭，阀门依靠驱动或自动机构使启闭件作升降、滑移、旋摆或回转运动，从而改变其流道面积的大小以实现其控制功能。

发明内容

本发明的目的在于设计出动力节流装置，通过调节阀芯结构与阀座位置，改变通道截面积而达到调节流量和压力，在压力极大的情况下作降低介质压力之用。

本发明通过下述技术方案实现：动力节流装置，设置有油嘴总成及与油嘴总成相连接的动力总成，油嘴总成包括油嘴本体、设置在油嘴本体上能够取出的阀芯结构及与阀芯结构相配合的阀座。

进一步的为更好的实现本发明，通过采用阀芯与阀杆配合的方式在动力总成的作用下调节阀芯与阀座之间的相对位置，从而调节改变流道节流截面以控制流体流量，特别采用下述设置结构：所述阀芯结构包括阀芯及与阀芯连接的阀杆，所述阀座套设在远离阀杆与阀芯的连接端的阀芯上，阀杆套设在动力总成上。

进一步的为更好的实现本发明，能够对阀杆、油嘴套和阀杆之间进行密封，特别采用下述设置结构：所述阀芯结构还包括套设在油嘴本体内的油嘴套、阀杆密封套、压帽，油嘴套套设在阀杆和阀芯的连接端处，阀杆密封套套设在阀杆上，且未套设阀杆密封套的阀杆部位置于油嘴套内，压帽套设在阀杆上且置于阀杆密封套内。

进一步的为更好的实现本发明，特别采用下述设置结构：所述油嘴本体上还设置有由壬帽，由壬帽套设在油嘴本体和阀杆密封套上。

进一步的为更好的实现本发明，能够利用蜗轮传动力来进行阀芯与阀座之间的位置调节，特别采用下述设置结构：所述动力总成包括传动螺杆、传动机构、油嘴连接法兰短节及蜗轮蜗杆壳体，传动机构和油嘴连接法兰短节皆套设在传动螺杆上，蜗轮蜗杆壳体套设在传动螺杆、传动机构和油嘴连接法兰短节上，传动螺杆与阀杆相连接，油嘴连接法兰短节与油嘴本体相连接。

进一步的为更好的实现本发明，能够进行有效传动，以便使得动力总成控制节流装置本体实现节流的目的，特别采用下述设置结构：所述传动机构包括第一推力圆柱滚子轴承、蜗轮、深沟球轴承、螺母、第二推力圆柱滚子轴承、压套，螺母套设在传动螺杆上且一端沉入油嘴连接法兰短节内，第二推力圆柱滚子轴承套设在螺母上，压套套设在螺母上一端置于第二推力圆柱滚子轴承与油嘴连接法兰短节之间；蜗轮套设在传动螺杆上，深沟球轴承设置在蜗轮的近螺母端上，第一推力圆柱滚子轴承套设在蜗轮的远螺母端上。

进一步的为更好的实现本发明，特别采用下述设置结构：在所述蜗轮蜗杆壳体上还设置有螺杆总成。

进一步的为更好的实现本发明，特别采用下述设置结构：在所述油嘴本体上，近阀座的端口处设置有出口法兰短节，在出口法兰短节内设置有A耐磨套和B耐磨套，A耐磨套延伸至油嘴本体内。

进一步的为更好的实现本发明，为方便维护，在野外环境更换密封件或阀芯阀座时省力，安全，特别采用下述设置结构：还包括支座总成 ，支座总成上设置有旋转座总成、滑杆，滑杆设置在旋转座总成上，旋转座总成设置在动力总成上，滑杆还通过旋转底座与油嘴本体相连接。

进一步的为更好的实现本发明，能够使得阀芯和阀杆制动灵活，方便维护拆卸，特别采用下述设置结构：所述阀芯通过双头螺杆与阀杆相连接。

进一步的为更好的实现本发明，能够在需要卸压方便卸压操作，特别采用下述设置结构：还包括设置在油嘴本体上的卸压阀。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本发明通过调节阀芯结构与阀座位置，改变通道截面积而达到调节流量和压力，在压力极大的情况下作降低介质压力之用。

（2）本发明耐冲蚀性能优异，寿命长，在设计制作时，阀芯、阀座、耐磨套均采用硬质合金加工而成，硬度高，耐冲蚀，工作时间长，装卸方便。

（3）本发明的阀芯、阀座在长期工作中如果被冲蚀变形后，可以调头安装实现二次利用，大大降低使用成本。

（4）本发明具有抗高压能力，能在0.01MPa-140MPa压力环境可靠工作。

（5）本发明调节力矩小，动作灵敏，采用蜗轮传动机构作为动力调节装置，即可以手动开关，也可以通过与节流装置相连接的液压马达实现远距离精确控制，能有效保证人身安全。

（6）本发明具有维护方便的特点，设计有装卸装置，在野外环境更换密封件或阀芯阀座时省力，安全。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明所述节流装置油嘴总成示意图。

图3为本发明所述支座总成示意图。

图4为本发明所述动力总成示意图。

其中，1-蜗轮蜗杆壳体、2-第一推力圆柱滚子轴承、3-蜗轮、4-深沟球轴承、5-螺母、6-第二推力圆柱滚子轴承、7-压套、8-油嘴连接法兰短节、9-旋转座总成、10-滑杆、11-油嘴本体、12-旋转底座、13-卸压阀、14-油嘴套、15-阀芯、16-阀座、17-A耐磨套、18-出口法兰短节、19-B耐磨套、20-双头螺杆、21-阀杆密封套、22-由壬帽、23-压帽、24-阀杆、25-螺杆总成、26-传动螺杆。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1：

本发明提出了动力节流装置，通过调节阀芯结构与阀座位置，改变通道截面积而达到调节流量和压力，在压力极大的情况下作降低介质压力之用，如图1、图2、图3、图4所示，设置有油嘴总成及与油嘴总成相连接的动力总成，油嘴总成包括油嘴本体11、设置在油嘴本体11上能够取出的阀芯结构及与阀芯结构相配合的阀座16。

在设计使用时，在油嘴总成上设置油嘴本体11，在油嘴本体11内部设置可以取出的阀芯结构及与阀芯结构相配合的阀座16，阀芯结构设置在油嘴本体11的一个通径上，在油嘴本体11上与阀芯结构同一通径方向上设置动力总成，动力总成与阀座16位于油嘴本体11同一通径的两端，利用动力总成调节阀芯结构与阀座16之间的位置关系，从而改变通道截面积而达到调节流量和压力，在压力极大的情况下作降低介质压力之用。

实施例2：

本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，如图1、图2、图3、图4所示，进一步的为更好的实现本发明，通过采用阀芯与阀杆配合的方式在动力总成的作用下调节阀芯与阀座之间的相对位置，从而调节改变流道节流截面以控制流体流量，特别采用下述设置结构：所述阀芯结构包括阀芯15及与阀芯15连接的阀杆24，所述阀座16套设在远离阀杆24与阀芯15的连接端的阀芯15上，阀杆24套设在动力总成上。

在油嘴本体11的一个通径上贯穿设置阀芯15和阀杆24，阀芯15与阀杆24相连接，阀座16套设在远离阀芯15与阀杆24连接端，阀杆24远离阀芯15与阀杆24连接端与动力总成相连接，阀芯15的两端皆与阀座16的两端适配，阀芯15和阀座16的材质为硬质合金。

实施例3：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，如图1、图2、图3、图4所示，进一步的为更好的实现本发明，能够对阀杆、油嘴套和阀杆之间进行密封，特别采用下述设置结构：所述阀芯结构还包括套设在油嘴本体11内的油嘴套14、阀杆密封套21、压帽23，油嘴套14套设在阀杆24和阀芯15的连接端处，阀杆密封套21套设在阀杆24上，且未套设阀杆密封套21的阀杆24部位置于油嘴套14内，压帽23套设在阀杆24上且置于阀杆密封套21内。

在设计使用时，阀芯结构包括套设在油嘴本体11内的油嘴套14、阀杆密封套21、压帽23，在阀杆24和阀芯15的连接端处套设油嘴套14，阀杆24和阀芯15在油嘴套14内形成空腔，阀杆密封套21套设在阀杆24上，并且阀杆密封套21与油嘴套14接触的一端沉于油嘴套14内，压帽23套设在阀杆24上且压帽23整个沉于阀杆密封套21与阀杆24所形成的空腔内。

实施例4：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，如图1、图2、图3、图4所示，进一步的为更好的实现本发明，特别采用下述设置结构：所述油嘴本体11上还设置有由壬帽22，由壬帽22套设在油嘴本体22和阀杆密封套21上，将由壬帽22套设在油嘴本体11与动力总成相连接的一端上，且由壬帽22还部分套设在阀杆密封套21上。

实施例5：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，如图1、图2、图3、图4所示，进一步的为更好的实现本发明，能够利用蜗轮传动力来进行阀芯与阀座之间的位置调节，特别采用下述设置结构：所述动力总成包括传动螺杆26、传动机构、油嘴连接法兰短节8及蜗轮蜗杆壳体1，传动机构和油嘴连接法兰短节8皆套设在传动螺杆26上，蜗轮蜗杆壳体1套设在传动螺杆26、传动机构和油嘴连接法兰短节8上，传动螺杆26与阀杆24相连接，油嘴连接法兰短节8与油嘴本体11相连接，油嘴连接法兰短节8通过螺栓与阀杆密封套21相连接。

在设计使用时，动力总成内设置有动螺杆26传动机构、油嘴连接法兰短节8及蜗轮蜗杆壳体1，传动螺杆26的一端与阀杆24相连接，在传动螺杆26与阀杆24相连接的部位上套设油嘴连接法兰短节8，将传动机构设置在传动螺杆26上，且传动机构的一端与油嘴连接法兰短节8靠近，并将蜗轮蜗杆壳体1套设在传动螺杆26、传动机构和油嘴连接法兰短节8上，传动螺杆26在传动机构的作用下带动阀杆24运动，阀杆带动阀芯15运动，使得阀芯15与阀座16之间的位置关系得到改变，从而改变通道截面积而达到调节流量和压力，在压力极大的情况下作降低介质压力之用。

实施例6：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，如图1、图2、图3、图4所示，进一步的为更好的实现本发明，能够进行有效传动，以便使得动力总成控制节流装置本体实现节流的目的，特别采用下述设置结构：所述传动机构包括第一推力圆柱滚子轴承2、蜗轮3、深沟球轴承4、螺母5、第二推力圆柱滚子轴承6、压套7，螺母5套设在传动螺杆26上且传动螺杆26一端沉入油嘴连接法兰短节8内，第二推力圆柱滚子轴承6套设在螺母5上，压套7套设在螺母5上一端置于第二推力圆柱滚子轴承6与油嘴连接法兰短节8之间；蜗轮3套设在传动螺杆26上，深沟球轴承4设置在蜗轮3的近螺母5端上，第一推力圆柱滚子轴承2套设在蜗轮3的远螺母5端上。

在设计使用时，传动机构包含有第一推力圆柱滚子轴承2、蜗轮3、深沟球轴承4、螺母5、第二推力圆柱滚子轴承6、压套7等零部件，螺母5套设在传动螺杆26上且近油嘴连接法兰短节8设置，并且部分沉入油嘴连接法兰短节8与传动螺杆26间所形成的间隙内，螺母5为大小圆筒状，在螺母5小圆筒上套设第二推力圆柱滚子轴承6，第二推力圆柱滚子轴承6的外径小圆螺母5的大圆筒外径；在螺母5和第二推力圆柱滚子轴承6上套设压套7，且压套7的内径呈3节分布，压套7的第一节内径与螺母5的小圆筒适配，压套7的中间节内径与第二推力圆柱滚子轴承6适配，压套7的第三节内径与螺母5的大圆筒适配；在传动螺杆26上，螺母5的大圆筒外侧套设蜗轮3，蜗轮3近螺母5侧上套设深沟球轴承4，蜗轮3的远螺母5侧上套设第一推力圆柱滚子轴承2；蜗轮蜗杆壳体1穿过传动螺杆26依次套设在传动螺杆26、第一推力圆柱滚子轴承2、蜗轮3、深沟球轴承4、压套7及油嘴连接法兰短节8上，所述螺母5采用铜螺母；在蜗轮蜗杆壳体1上还设置有螺杆总成25。

实施例7：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，如图1、图2、图3、图4所示，进一步的为更好的实现本发明，特别采用下述设置结构：在所述油嘴本体11上，近阀座16的端口处设置有出口法兰短节18，在出口法兰短节18内设置有A耐磨套17和B耐磨套19，A耐磨套17延伸至油嘴本体11内，出口法兰短节18采用螺栓件与油嘴本体11近阀座16的端口连接，设置出口法兰短节18方便将本发明与下一级流程管道相连接，设置A耐磨套17和B耐磨套19；A耐磨套17和B耐磨套19的材质皆采用硬质合金；在动力油嘴节流过程中，阀芯与阀座节流处流速极快，对油嘴本体11和出口法兰短节18极易造成冲蚀损坏，加装材质皆为硬质合金A耐磨套17和B耐磨套19，减缓了冲蚀，且损坏后更换方便，避免了油嘴本体11和出口法兰短节18的损坏。

实施例8：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，如图1、图2、图3、图4所示，进一步的为更好的实现本发明，为方便维护，在野外环境更换密封件或阀芯阀座时省力，安全，特别采用下述设置结构：还包括支座总成 ，支座总成上设置有旋转座总成9、滑杆10，滑杆10设置在旋转座总成9上，旋转座总成9设置在动力总成上，滑杆10还通过旋转底座12与油嘴本体11相连接，优选的将旋转座总成9套设在油嘴连接法兰短节8上。

实施例9：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，如图1、图2、图3图4所示，进一步的为更好的实现本发明，能够使得阀芯和阀杆制动灵活，方便维护拆卸，特别采用下述设置结构：所述阀芯15通过双头螺杆20与阀杆24相连接，阀芯15和阀杆24相连接端的内部皆设置内螺纹，将双头螺杆20分别与阀芯15和阀杆24的内螺纹螺接，使得阀芯15和阀杆24连接。

实施例10：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，如图1、图2、图3、图4所示，进一步的为更好的实现本发明，能够在需要卸压方便卸压操作，特别采用下述设置结构：还包括设置在油嘴本体11上的卸压阀13。

本动力节流装置通过调节阀芯15与阀座16位置，改变通道截面积而达到调节流量和压力，在压力极大的情况下作降低介质压力之用。通过涡轮3内部传动螺纹使传动螺杆26带动阀杆24及阀芯15产生轴向位移，从而调节节流面积实现对出口压力流量的控制。

阀芯15与阀杆24内部都有螺纹并通过一根双头螺杆20连接，使阀芯15在驱动力作用时达到调节流量的作用。

在所述阀芯15外沿还设有阀芯轴向通孔,轴向通孔的作用是平衡两头空间压力,当节流阀打开流量增大时，是以阀芯15被整个阀杆24带动，压缩油嘴套14内与阀芯15之间的区域实现的。当液体因为密封问题通过阀杆密封套21渗透进此收缩仓时，会因为收缩仓内被渗满介质而无法正常收缩，若此时使用液压马达驱动，会使液压马达超工作载荷并损伤马达，更有可能伤害油嘴套14内腔，产生融穴危害使用安全，因此设置阀芯轴向通孔，用于起到排液，泄压作用。

阀杆密封套21，主要对阀杆24、油嘴套14和阀杆24之间进行密封。在阀杆密封套21上分布4个连接阀杆24与压帽23的均布通孔，均布通孔与阀芯轴向通孔的作用相似，都是起到排液，泄压作用保证正常使用。

由于介质在进口油嘴本体11对应的通径的一个端口和阀座16之间流速很大，以致使这些零件表面很快损坏－即所谓汽蚀现象。为了尽量减少汽蚀影响，阀芯15和阀座16、油嘴套14采用耐高压冲刷的硬质合金制成，以确保装置使用性能。

驱动力由液压马达或手轮输出，使蜗杆（螺杆总成25）产生转动带动涡轮3旋转。涡轮3内螺纹与传动螺杆26啮合，涡轮3轴向两端被限位，转矩输出到阀杆24产生轴向推力，通过改变蜗杆转动方向从而实现阀杆24轴向运动。

在动力总成中，驱动力配备液压马达和手轮两种驱动方式。在正常工作状态使用液压马达实现动力节流装置调节，避免人员直接操作产生的不安全因数。在液压马达失效等紧急情况时，可以使用手轮直接操作。在不影响生产的情况下完成液压马达故障排除。

装卸装置通过底座螺纹孔安装在油嘴本体11上，也具备一定吊装功能。当油嘴总成11更换内部易损件或进行维修时，需要方便、快捷装卸工具。安装在支座总成上的滚轮配合旋转底座12使滑杆10吊装本发明时能够轻松的取出动力总成和与其连接的阀杆密封套21、阀杆24和阀芯15。吊装连接位置采用轴向推力轴承，方便取出零件后转向，使维修有足够空间。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.动力节流装置，其特征在于：设置有油嘴总成及与油嘴总成相连接的动力总成，油嘴总成包括油嘴本体（11）、设置在油嘴本体（11）上能够取出的阀芯结构及与阀芯结构相配合的阀座（16）。

2.根据权利要求1所述的动力节流装置，其特征在于：所述阀芯结构包括阀芯（15）及与阀芯（15）连接的阀杆（24），所述阀座（16）套设在远离阀杆（24）与阀芯（15）的连接端的阀芯（15）上，阀杆（24）套设在动力总成上。

3.根据权利要求2所述的动力节流装置，其特征在于：所述阀芯结构还包括套设在油嘴本体（11）内的油嘴套（14）、阀杆密封套（21）、压帽（23），油嘴套（14）套设在阀杆（24）和阀芯（15）的连接端处，阀杆密封套（21）套设在阀杆（24）上，且未套设阀杆密封套（21）的阀杆（24）部位置于油嘴套（14）内，压帽（23）套设在阀杆（24）上且置于阀杆密封套（21）内。

4.根据权利要求3所述的动力节流装置，其特征在于：所述油嘴本体（11）上还设置有由壬帽（22），由壬帽（22）套设在油嘴本体（11）和阀杆密封套（21）上。

5.根据权利要求2所述的动力节流装置，其特征在于：所述动力总成包括传动螺杆（26）、传动机构、油嘴连接法兰短节（8）及蜗轮蜗杆壳体（1），传动机构和油嘴连接法兰短节（8）皆套设在传动螺杆（26）上，蜗轮蜗杆壳体（1）套设在传动螺杆（26）、传动机构和油嘴连接法兰短节（8）上，传动螺杆（26）与阀杆（24）相连接，油嘴连接法兰短节（8）与油嘴本体（11）相连接。

6.根据权利要求5所述的动力节流装置，其特征在于：所述传动机构包括第一推力圆柱滚子轴承（2）、蜗轮（3）、深沟球轴承（4）、螺母（5）、第二推力圆柱滚子轴承（6）、压套（7），螺母（5）套设在传动螺杆（26）上且一端沉入油嘴连接法兰短节（8）内，第二推力圆柱滚子轴承（6）套设在螺母（5）上，压套（7）套设在螺母（5）上一端置于第二推力圆柱滚子轴承（6）与油嘴连接法兰短节（8）之间；蜗轮（3）套设在传动螺杆（26）上，深沟球轴承（4）设置在蜗轮（3）的近螺母（5）端上，第一推力圆柱滚子轴承（2）套设在蜗轮（3）的远螺母（5）端上。

7.根据权利要求1所述的动力节流装置，其特征在于：在所述油嘴本体（11）上，近阀座（16）的端口处设置有出口法兰短节（18），在出口法兰短节（18）内设置有A耐磨套（17）和B耐磨套（19），A耐磨套（17）延伸至油嘴本体（11）内。

8.根据权利要求1所述的动力节流装置，其特征在于：还包括支座总成 ，支座总成上设置有旋转座总成（9）、滑杆（10），滑杆（10）设置在旋转座总成（9）上，旋转座总成（9）设置在动力总成上，滑杆（10）还通过旋转底座（12）与油嘴本体（11）相连接。

9.根据权利要求2-6任一项所述的动力节流装置，其特征在于：所述阀芯（15）通过双头螺杆（20）与阀杆（24）相连接。

10.根据权利要求1-8任一项所述的动力节流装置，其特征在于：还包括设置在油嘴本体（11）上的卸压阀（13）。