CN110206509B - 一种水位压差控制阀 - Google Patents

Abstract

一种水位压差控制阀，包括，活塞，所述活塞能够保持所述控制阀内部水道处于封闭，使上下游水道不能相互连通；当所述控制阀内部水压达到预设阈值时，所述活塞能够在所述控制阀内运动，并使得所述控制阀内部水道能够使上下游水道相连通。所述水位压差控制阀，通过在水路中设置压力阀，使得必须具备一定的水压才能够使高压水进入座封水道，避免因上游水位差使得封隔器或印模组件自动膨胀；同时，由于所述压力阀具有专门的泄水水道，使得所述封隔器或印模组件中的高压水可以方便泄出，以便于所述封隔器或印模组件充分收缩，方便所述水压致裂测量装置从井下取出。

Description

一种水位压差控制阀

技术领域

本发明涉及一种水位压差控制阀，尤其涉及一种用于水压致裂地应力测量装置的水位压差控制阀。

背景技术

水压致裂法是现有测量地应力状态的一种有效方法，该方法使用水压致裂测量装置在钻孔中来实现。通常水压致裂测量装置的核心模块包括设置于上端的推拉开关、设置于下端的两个跨接式封隔器、设置在两个封隔器之间的压裂段、以及在此之间设置的各种水道。所述封隔器通过高压水进行膨胀，进而将压裂段与上下钻孔空间封隔。所述压裂段在上下空间封隔的情况下通过高压水使得地层或岩体发生微破裂，进而通过监测裂缝张开和闭合时的压力信息即可确定地应力大小。

在现有的水压致裂法地应力测量装置中，是通过高压水路给井下装置提供压力源，实际测试时由于干孔或设备提升等原因，所述高压水路与钻孔内水位存在超过10米的水位差，由于水位差的存在，容易导致所述装置下部的封隔器自动膨胀，使得所述水压致裂测量装置无法顺利在钻孔中提升。另外，由于水位差的存在，膨胀后封隔器中的水不易排出，导致所述封隔器收缩不彻底，也使得井下设备无法正常工作。因此，需要一种能够去除所述水位差的影响，方便所述封隔器卸压的控制结构，以方便现有水压致裂测量装置的使用。

发明内容

针对以上存在的技术问题，本申请通过在水路中设置压力阀，使得必须具备一定的水压才能够使高压水进入座封水道，避免因上游水位差使得封隔器自动膨胀；同时，由于所述压力阀具有专门的泄水水道，使得所述封隔器中的高压水可以方便泄出，以便于所述封隔器充分收缩，方便所述水压致裂测量装置从井下取出。

本发明提供一种控制阀，包括，活塞，所述活塞能够保持所述控制阀内部水道处于封闭，使上下游水道不能相互连通；当所述控制阀内部水压达到预设阈值时，所述活塞能够在所述控制阀内运动，并使得所述控制阀内部水道能够使上下游水道相连通。

优选为，所述阈值为，因所述控制阀上游水道内的水位差而带来的水压。

优选为，还包括弹性部件，所述弹性部件用于保持所述活塞使所述控制阀内部水道处于封闭，使上下游水道不能相互连通的状态；当所述控制阀内部水压达到某一阈值时，所述活塞能够克服所述弹性部件所提供的弹力运动至所述上下游水道能够相互连通的状态；当上游水道不增加任何额外水压，只存在因上游水道内的水位差而带来的水压时，所述弹性部件能够提供足够的回复力，以使得所述活塞恢复到使所述控制阀内部水道处于封闭，使上下游水道不能相互连通的状态。

优选为，还包括阀芯上部和阀芯下部，所述阀芯上部内部形成有贯通的内腔，用于容纳所述活塞，且所述活塞能够在所述阀芯上部内部的内腔中沿轴线方向运动。

优选为，所述活塞具有活塞上端头，所述活塞上端头的下部沿轴线方向向下延伸有活塞杆；所述活塞上端头与所述活塞杆同轴设置，且位于所述活塞上端头与所述活塞杆中心轴线位置上设置有活塞中心水道；所述活塞中心水道上端从所述活塞上端头的上表面穿出，下端延伸至所述活塞杆的下端，并仅与位于所述活塞杆下端部附近的至少一个横向开口连通，所述横向开口设置于所述活塞杆下端部附近的侧壁上，用于使所述活塞中心水道与外部连通。

优选为，所述弹性部件为套设在所述活塞杆外部的弹簧。

优选为，还包括能够与所述阀芯上部下端相连接的阀芯下部；所述阀芯下部的中部轴线位置设置有能够容纳所述活塞杆的下端部的凹槽，所述凹槽下端封闭。

优选为，所述阀芯下部与所述活塞座之间形成有横向水道腔，所述凹槽的上端能够与所述横向水道腔连通；在所述凹槽底部附近，所述阀芯下部的侧壁上形成有至少一个阀芯下部泄水水道，所述阀芯下部泄水水道一端与所述凹槽内部连通，另一端从所述阀芯下部外侧壁穿出；所述阀芯下部的侧壁上与所述横向水道腔相对应的位置上设置有至少一个阀芯下部横向水道，所述阀芯下部横向水道贯穿所述阀芯下部的侧壁，所述阀芯下部横向水道一端能够与所述横向水道腔相连通，另一端从所述阀芯下部的外侧壁穿出，并与外界连通。

优选为，所述凹槽的内侧壁上，位于所述阀芯下部泄水水道的上侧位置处，设置有阀芯下部密封圈；当所述活塞杆的端部沿轴线方向运动进入所述凹槽内时，所述阀芯下部密封圈能够与所述活塞杆的外表面相贴合，并密封所述活塞杆外表面与所述凹槽内表面之间的缝隙，使得高压水不能从所述阀芯下部密封圈处流过。

优选为，还包括活塞座，所述活塞座内部中心轴线位置处设置有允许所述活塞杆在其内部沿轴线方向运动的空腔；所述活塞座的内侧壁上，位于所述活塞杆的外侧壁与所述活塞座内侧壁之间，设置有相互间隔的至少两组活塞座密封圈，所述活塞座密封圈用于使上下游水道处于不能相互连通的状态。

优选为，当所述活塞杆侧壁上的横向开口位于所述两组活塞座密封圈之间形成的间隔中时，所述横向开口被所述两组活塞座密封圈所密封，位于所述活塞中心水道中的高压水被封闭而不能流出。

本发明提供一种水位压差控制阀，包括，上部接头、外套管、阀芯、活塞、活塞座及下部接头；其中，所述上部接头具有上部接头侧水道，用于与上游水道连通；所述外套管一端能够与所述上部接头之间相互连接，另一端能够与所述下部接头之间相互连接；所述活塞具有活塞上端头，以及沿所述活塞上端头的轴线方向向下延伸的活塞杆；所述阀芯具有阀芯上部和阀芯下部，所述阀芯上部与所述阀芯下部之间能够相互连接；所述阀芯上部内部形成有上下贯通的内腔，用于容纳活塞上端头和活塞杆；所述活塞上端头与所述活塞杆同轴设置，且位于所述活塞上端头与所述活塞杆中心轴线位置上设置有活塞中心水道；所述活塞中心水道上端从所述活塞上端头的上表面穿出，下端延伸至所述活塞杆的下端，并仅与位于所述活塞杆下端部附近的至少一个横向开口连通，所述横向开口设置于所述活塞杆下端部附近上侧的侧壁上，用于使所述活塞中心水道与外部连通；所述上部接头侧水道能够与所述内腔相连通；所述活塞座能够与所述阀芯上部相连接，所述活塞座内部中心轴线位置处设置有允许所述活塞杆在其内部沿轴线方向运动的空腔，并且允许所述活塞杆从所述活塞座的下端穿出；所述活塞座的内侧壁上，位于所述活塞杆的外侧壁与所述活塞座内侧壁之间，设置有相互间隔的至少两组活塞座密封圈；当所述活塞杆侧壁上的横向开口位于所述两组活塞座密封圈之间形成的间隔中时，所述横向开口被所述两组活塞座密封圈所密封，位于所述活塞中心水道中的高压水被封闭而不能流出；所述阀芯下部的侧壁上与所述横向水道腔相对应的位置上设置有至少一个阀芯下部横向水道，所述阀芯下部横向水道贯穿所述阀芯下部的侧壁，以连通所述阀芯下部的内部和外部；所述阀芯下部横向水道一端能够与所述横向水道腔相连通，另一端从所述阀芯下部的外侧壁穿出，并与外界连通；所述下部接头能够容纳所述阀芯下部，并能够与所述外套管相互连接；所述下部接头具有下部接头侧水道，一端能够与下游水道连通，另一端能够与所述阀芯下部横向水道相连通；所述阀芯下部与所述活塞座之间能够形成横向水道腔；所述阀芯下部的中部轴线位置设置有能够容纳所述活塞杆的下端部的凹槽，所述凹槽下端封闭，所述凹槽的上端能够与所述横向水道腔连通；在所述凹槽底部附近，所述阀芯下部的侧壁上形成有至少一个阀芯下部泄水水道，所述阀芯下部泄水水道一端与所述凹槽内部连通，另一端从所述阀芯下部外侧壁穿出；所述下部接头的侧壁上设置有贯穿所述下部接头侧壁的下部接头泄水水道，所述下部接头泄水水道一端能够与所述阀芯下部泄水水道相连通，另一端从所述下部接头的外壁穿出；在所述活塞杆外部套设有弹性部件，所述弹性部件用于通过弹力保持所述活塞上端头的上表面与所述上部接头的下表面相抵接；此时，所述活塞杆侧壁上的横向开口位于所述两组密封圈之间形成的间隔中，所述活塞杆的最下端位于所述横向水道腔上侧，且所述活塞杆的下端位于所述凹槽的上侧，未进入所述凹槽中；当上游高压水从所述上部接头侧水道进入所述水位压差控制阀，且水压超过预设阈值时，则在水压的作用下所述活塞上端头带着所述活塞杆一起克服所述弹性部件的弹力，压缩所述弹性部件向下运动，至所述活塞杆侧壁上的所述横向开口与所述横向水道腔相连通；此时，所述活塞杆的下端穿过所述横向水道腔进入所述凹槽内，并与所述密封圈相互作用以密封所述活塞杆与所述凹槽之间的缝隙，使得所述横向水道腔内的高压水不能从所述密封圈处流出。

优选为，所述活塞上端头具有至少一组活塞上端头密封圈，所述活塞上端头密封圈能够密封所述活塞上端头与所述阀芯上部的内表面上部之间的缝隙，且所述活塞上端头密封圈能够与所述活塞上端头一同相对所述阀芯上部沿轴线方向相对运动。

优选为，当上游水道不增加任何额外水压，只存在因上游水道内的水位差而带来的水压时，所述弹性部件能够提供足够的回复力，以使得所述活塞恢复到所述活塞上端头的上表面与所述上部接头的下表面相抵接的状态。

优选为，所述弹性部件为套设在所述活塞杆外部的弹簧，所述弹簧上端与所述活塞上端头的下表面相抵接，所述弹簧的下端与所述活塞座的上表面相抵接。

优选为，与下部接头侧水道相连通的所述下游水道为，能够使封隔器膨胀的座封水道。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：能够有效避免因上游水位差使得封隔器自动膨胀，同时便于所述封隔器充分收缩，方便所述水压致裂测量装置从井下取出。

附图说明

附图1：水位压差控制阀的进水状态纵向示意图。

附图2：水位压差控制阀的泄水状态纵向示意图。

具体实施方式

如图1和2所示，本实施例的水位压差控制阀整体呈圆柱体结构，其内部具有水道，所述水道能够与水压致裂测量装置的座封水道相连通，所述座封水道用于使所述水压致裂测量装置的封隔器膨胀或者使所述封隔器泄水。

如图1所示，所述水位压差控制阀包括上部接头100，所述上部接头100的上端中部具有开口朝向上侧且向上突出的上部接头上端部101，所述上部接头100中相对于所述上部接头上端部101远离轴线的位置，沿平行所述轴线方向上设置有至少一个上部接头侧水道104。所述上部接头侧水道104上端从所述上部接头100的上部穿出，用于与来自上游部件的上游水道相连通。所述上部接头侧水道104的下端通过横向水道105与上部接头下水道106相连通，所述上部接头下水道106沿所述上部接头100中部轴线设置，所述上部接头下水道106的下端从所述上部接头100的下侧轴心位置附近穿出。

所述上部接头100的下端的外侧能够与外套管200之间通过螺纹结构连接，下端的内侧能够容纳阀芯上部300的上端。所述外套管200与所述阀芯上部300同轴设置，优选为所述外套管200与所述阀芯上部300之间能够紧密配合；进一步优选为，所述外套管200与所述阀芯上部300之间能够通过螺纹结构连接；进一步优选为，所述阀芯上部300的上端能够与所述上部接头100的下端相抵接。

所述阀芯上部300内部形成有上下贯通的圆柱形内腔301，用于容纳活塞上端头401和活塞杆404，所述活塞上端头401能够在所述阀芯上部300内部的内腔中沿轴线方向运动。所述活塞上端头401由上接头限位面402分为上部和下部两部分，所述活塞上端头401的上部外径略大于所述活塞上端头401的下部，所述活塞上端头401的上部和下部的外表面由垂直于轴线横向设置的所述上接头限位面402连接。所述阀芯上部300的内壁上设置有阀芯上部限位面302，所述阀芯上部限位面302将所述阀芯上部300的内腔301分为上部和下部，所述阀芯上部300的内腔上部的内径略大于所述阀芯上部300的内腔下部的内径，所述阀芯上部300的内腔上部和下部的内表面由垂直于轴线横向设置的所述阀芯上部限位面302连接。当所述活塞上端头401在所述阀芯上部300内部沿轴线向下运动时，所述活塞上端头401下部能够进入所述内腔301下部的内部；当所述活塞上端头401在所述阀芯上部300内部沿轴线继续向下运动，直到所述阀芯上部限位面302能够与所述上接头限位面402相抵接时，所述两个限位面将限定所述活塞上端头401向下运动的最大距离。

优选为，所述活塞上端头401的上部能够与所述阀芯上部300的内腔上部的内表面相互紧密配合，所述活塞上端头401的下部能够与所述阀芯上部300的内腔下部的内表面相互紧密配合。所述活塞上端头401的上部具有至少一组密封圈403，所述密封圈403能够密封所述活塞上端头401与所述阀芯上部300的内腔上部的内表面之间的缝隙，且所述密封圈403能够与所述活塞上端头401一同相对所述阀芯上部300沿轴线方向相对运动。

所述阀芯上部300下端内部与活塞座406通过螺纹结构连接，外侧与阀芯下部500通过螺纹结构连接。当所述阀芯上部300、活塞座406以及阀芯下部500之间的螺纹结构旋紧时，所述阀芯下部500与所述活塞座406之间的空隙形成横向水道腔501。

所述活塞上端头401的下部沿轴线方向向下延伸有活塞杆404，所述活塞杆404的外径小于所述活塞上端头401下部的外径。在所述活塞杆404外部设置有弹性部件405，所述弹性部件405用于保持所述活塞上端头401位于如图2所示的位置，即所述活塞上端头401的上表面与所述阀芯上接头401的下表面相抵接。优选为，所述弹性部件405提供所述活塞上端头401向上移动至与所述上部接头100的下表面相抵接的位置的回复力。优选为，所述弹性部件405为套设在所述活塞杆404外部的弹簧405，所述弹簧405上端与所述活塞上端头401下部的下表面相抵接，所述弹簧405的下端与所述活塞座406的上表面相抵接。

所述活塞上端头401与所述活塞杆404同轴设置，且位于所述活塞上端头401与所述活塞杆404中心轴线位置上设置有活塞中心水道407。所述活塞中心水道407上端从所述活塞上端头401的上表面穿出，下端延伸至所述活塞杆404的下端，但仅与位于所述活塞杆404下端部附近的至少一个横向开口408连通，所述横向开口408设置于所述活塞杆404下端部附近的侧壁上，用于使所述活塞中心水道407与外部连通。

所述活塞座406内部中心轴线位置处设置有允许所述活塞杆404在其内部沿轴线方向运动的空腔，并且允许所述活塞杆404从所述活塞座406的下端穿出。优选为，所述活塞座406的内侧壁能够与所述活塞杆404的外侧壁相互紧密配合。所述活塞座406的内侧壁上，位于所述活塞杆404的外侧壁与所述活塞座406内侧壁之间，设置有相互间隔的两组密封圈409。

所述阀芯下部500的中部轴线位置设置有能够容纳所述活塞杆404的下端部的凹槽503，所述凹槽503下端封闭，所述凹槽503的上端能够与所述横向水道腔501连通。优选为，所述凹槽503的内侧壁能够与所述活塞杆404的外侧壁相互紧密配合。在所述凹槽503底部附近，所述阀芯下部500的侧壁上形成有至少一个阀芯下部泄水水道504，所述阀芯下部泄水水道504一端与所述凹槽503内部连通，另一端从所述阀芯下部500外侧壁穿出。

所述凹槽的内侧壁上，位于所述阀芯下部泄水水道504的上侧位置处，设置有密封圈505。当所述活塞杆404的端部沿轴线方向向下运动进入所述凹槽503内以后，所述密封圈505能够与所述活塞杆404相贴合，并密封所述活塞杆404与所述凹槽503内表面之间的缝隙，使得高压水不能从所述密封圈505处流过。

如附图2所示，当所述活塞上端头401位于其上表面与所述上部接头100的下表面相抵接的位置时，所述活塞杆404侧壁上的横向开口408位于所述两组密封圈409之间形成的间隔中，所述活塞杆404的最下端位于所述横向水道腔501上侧，即所述活塞杆404的下端位于所述凹槽503的上侧，未进入所述凹槽503中。此时，所述横向开口408被所述两组密封圈409所密封，位于所述活塞中心水道407中的高压水被封闭不能流出。

如附图1所示，当所述活塞上端头401向下滑动至所述阀芯上部限位面302能够与所述上接头限位面402相抵接的位置附近时，所述活塞杆404侧壁上的所述横向开口408与所述横向水道腔501相连通，所述活塞杆404的下端穿过所述横向水道腔501进入所述凹槽503内，并与所述密封圈505相互作用以密封所述活塞杆404与所述凹槽503内壁之间的缝隙，使得所述横向水道腔501内的高压水不能从所述密封圈505处流出。

下部接头600上部中心位置形成有能够容纳所述阀芯下部500的凹槽，且能够套设在所述阀芯下部500的外部，并与所述外套管200的下部通过螺纹结构相连接。所述下部接头600的侧壁上设置有贯穿所述下部接头侧壁的下部接头泄水水道601，所述下部接头泄水水道601一端能够与所述凹槽503内部相连通，另一端从所述下部接头600的外壁穿出。所述下部接头600的侧壁内沿大致平行轴线方向设置有下部接头侧水道602，所述下部接头侧水道602上端能够与所述凹槽503内部连通，下端能够从所述下部接头600下侧穿出，并能够与下游部件的下游水道之间形成连通，以实现高压水能够在整个装置的下游水道内运输。

所述阀芯下部500的侧壁上与所述横向水道腔501相对应的位置上设置有至少一个阀芯下部横向水道502，所述阀芯下部横向水道502贯穿所述阀芯下部500的侧壁，以连通所述阀芯下部500的内部和外部。所述阀芯下部横向水道502一端能够与所述横向水道腔501相连通，另一端从所述阀芯下部500的外侧壁穿出，并与外界连通。

当所述下部接头600与所述外套管200之间相互旋紧时，所述下部接头泄水水道601能够与所述阀芯下部泄水水道504之间相互连通，所述下部接头侧水道602能够与所述阀芯下部横向水道502相互连通。

在使用过程中，当所述水位压差控制阀没有被注入水时，所述弹性部件405保持所述活塞上端头401的上表面与所述上部接头100的下表面相抵接的位置，即所述活塞上端头401位于如附图2所示的位置。此时，由于两组密封圈409将所述横向开口408封闭，由所述上部接头侧水道104、横向水道105、上部接头下水道106以及活塞中心水道407所共同形成的水道整体处于封闭状态。参见附图1，当高压水从所述上部接头侧水道104进入所述水位压差控制阀时，如前所述，由于此时内部的水道被封闭，若水压足够大，则在水压的作用下所述活塞上端头401会带着所述活塞杆404一起克服所述弹性部件405的弹力，压缩所述弹性部件405向下运动。当所述横向开口408与所述横向水道腔501连通时，所述活塞杆404的下端穿过所述横向水道腔501进入所述凹槽503内，并与所述密封圈505相互作用以密封所述活塞杆404与所述凹槽503之间的缝隙，使得所述横向水道腔501内的高压水不能从所述密封圈505处流出。因此，高压水只能通过所述横向水道腔501、阀芯下部横向水道502以及下部接头侧水道602进入下游水道。所述下游水道优选为，能够使封隔器膨胀的座封水道。

当需要为下游水道放水时，如需要使下游的封隔器恢复为收缩状态，以进行下一步操作时，只需停止高压水的供应。当所述水位压差控制阀内部的水压只剩由于水道内残存水的水位差而带来的水压时，所述弹性部件405能够推动所述活塞上端头401向上运动至所述活塞上端头401的上表面与所述上部接头100的下表面相抵接的位置，即如附图2所示所述活塞上端头401的位置。此时，所述活塞杆404的最下端位于所述横向水道腔501上侧，即所述活塞杆404的下端未进入所述凹槽503中，且所述密封圈409密封所述活塞杆404与所述活塞座406之间的缝隙。因此，如附图2所示，来自下游水道的高压水通过所述下部接头侧水道602以及阀芯下部横向水道502进入所述横向水道腔501，由于密封圈409封闭了上侧的缝隙且所述活塞杆404的下端未进入所述凹槽503，因此，高压水由所述横向水道腔501进入所述凹槽503，并进一步通过所述横向水道501进入所述阀芯下部泄水水道504，并最终通过所述下部接头泄水水道601从所述下部接头600的侧壁排出。

由此，优选为所述弹性部件405能够使得必须具备一定的水压才能够使所述活塞上端头401向下移动，所述水压大于因上游水位差而带来的水压。即，在上游水源不增加任何额外水压，只存在因上游的水位差而带来的水压的情况下，所述弹性部件405能够保持所述活塞上端头401与所述上部接头100的下表面相抵接；或者，在上游水源不增加任何额外水压，只存在因上游的水位差而带来的水压的情况下，所述弹性部件405所提供的回复力，能够使所述活塞上端头401向上移动至与所述上部接头100的下表面相抵接的位置。

综上所述，本发明的水位压差控制阀通过在水路中设置压力阀，使得必须具备一定的水压才能够使高压水进入座封水道，避免因上游水位差使得封隔器自动膨胀；同时，由于所述压力阀具有专门的泄水水道，使得所述封隔器中的高压水可以方便泄出，以便于所述封隔器充分收缩，方便所述水压致裂测量装置从井下取出。

上面所述的只是用图解说明本发明的一些实施方式，由于对相同技术领域的普通技术人员来说很容易在此基础上进行若干修改和改动，因此本说明书并非是要将本发明局限在所示和所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改及等同物，均属于本发明所申请的专利范围。

Claims (12)

1.一种控制阀，包括活塞，当所述控制阀内部水压小于预设阈值时，所述活塞能够保持所述控制阀内部水道处于封闭，使上下游水道不能相互连通；当所述控制阀内部水压达到预设阈值时，所述活塞能够在所述控制阀内运动，并使得所述控制阀内部水道能够使上下游水道相连通，所述预设阈值为因所述控制阀上游水道内的水位差而带来的水压；

所述活塞具有活塞上端头，所述活塞上端头的下部沿轴线方向向下延伸有活塞杆；所述活塞上端头与所述活塞杆同轴设置，且位于所述活塞上端头与所述活塞杆中心轴线位置上设置有活塞中心水道；所述活塞中心水道上端从所述活塞上端头的上表面穿出，下端延伸至所述活塞杆的下端，并仅与位于所述活塞杆下端部附近的至少一个横向开口连通，所述横向开口设置于所述活塞杆下端部附近的侧壁上，用于使所述活塞中心水道与外部连通，所述活塞还包括活塞座，所述活塞座内部中心轴线位置处设置有允许所述活塞杆在其内部沿轴线方向运动的空腔；

所述的控制阀还包括阀芯，所述阀芯具有阀芯上部和阀芯下部，所述阀芯上部与所述阀芯下部之间能够相互连接；所述阀芯下部的中部轴线位置设置有能够容纳所述活塞杆的下端部的凹槽，所述凹槽下端封闭，所述阀芯下部与所述活塞座之间形成有横向水道腔，所述凹槽的上端能够与所述横向水道腔连通；在所述凹槽底部附近，所述阀芯下部的侧壁上形成有至少一个阀芯下部泄水水道，所述阀芯下部泄水水道一端与所述凹槽内部连通，另一端从所述阀芯下部外侧壁穿出；所述阀芯下部的侧壁上与所述横向水道腔相对应的位置上设置有至少一个阀芯下部横向水道，所述阀芯下部横向水道贯穿所述阀芯下部的侧壁，所述阀芯下部横向水道一端能够与所述横向水道腔相连通，另一端从所述阀芯下部的外侧壁穿出，并与外界连通；所述上下游水道不能连通时，所述下游水道的高压水顺次通过所述阀芯下部横向水道、横向水道腔、凹槽及阀芯下部泄水水道后排出。

2.如权利要求1所述的控制阀，其特征在于，还包括弹性部件，所述弹性部件用于保持所述活塞使所述控制阀内部水道处于封闭，使上下游水道不能相互连通的状态；当所述控制阀内部水压达到预设阈值时，所述活塞能够克服所述弹性部件所提供的弹力运动至所述上下游水道能够相互连通的状态；当上游水道不增加任何额外水压，只存在因上游水道内的水位差而带来的水压时，所述弹性部件能够提供足够的回复力，以使得所述活塞恢复到使所述控制阀内部水道处于封闭，使上下游水道不能相互连通的状态。

3.如权利要求1所述的控制阀，其特征在于，所述阀芯上部内部形成有贯通的内腔，用于容纳所述活塞，且所述活塞能够在所述阀芯上部内部的内腔中沿轴线方向运动。

4.如权利要求2所述的控制阀，其特征在于，所述弹性部件为套设在所述活塞杆外部的弹簧。

5.如权利要求1所述的控制阀，其特征在于，所述活塞座的内侧壁上，位于所述活塞杆的外侧壁与所述活塞座内侧壁之间，设置有相互间隔的至少两组活塞座密封圈，当所述横向开口位于两组所述活塞座密封圈之间时，所述活塞座密封圈用于使上下游水道处于不能相互连通的状态。

6.如权利要求5所述的控制阀，其特征在于，所述凹槽的内侧壁上，位于所述阀芯下部泄水水道的上侧位置处，设置有阀芯下部密封圈；当所述活塞杆的端部沿轴线方向运动进入所述凹槽内时，所述阀芯下部密封圈能够与所述活塞杆的外表面相贴合，并密封所述活塞杆外表面与所述凹槽内表面之间的缝隙，使得高压水不能从所述阀芯下部密封圈处流过。

7.如权利要求6所述的控制阀，其特征在于，当所述活塞杆侧壁上的横向开口位于所述两组活塞座密封圈之间形成的间隔中时，所述横向开口被所述至少两组活塞座密封圈所密封，位于所述活塞中心水道中的高压水被封闭而不能流出。

8.一种水位压差控制阀，包括上部接头、外套管、阀芯、活塞、活塞座及下部接头；其中，

所述上部接头具有上部接头侧水道，用于与上游水道连通；

所述外套管一端能够与所述上部接头之间相互连接，另一端能够与所述下部接头之间相互连接；

所述活塞具有活塞上端头，以及沿所述活塞上端头的轴线方向向下延伸的活塞杆；

所述阀芯具有阀芯上部和阀芯下部，所述阀芯上部与所述阀芯下部之间能够相互连接；所述阀芯上部内部形成有上下贯通的内腔，用于容纳活塞上端头和活塞杆；所述活塞上端头与所述活塞杆同轴设置，且位于所述活塞上端头与所述活塞杆中心轴线位置上设置有活塞中心水道；所述活塞中心水道上端从所述活塞上端头的上表面穿出，下端延伸至所述活塞杆的下端，并仅与位于所述活塞杆下端部附近的至少一个横向开口连通，所述横向开口设置于所述活塞杆下端部附近的侧壁上，用于使所述活塞中心水道与外部连通；所述上部接头侧水道能够与所述内腔相连通；所述阀芯下部与所述活塞座之间能够形成有横向水道腔，所述阀芯下部的侧壁上与所述横向水道腔相对应的位置上设置有至少一个阀芯下部横向水道，所述阀芯下部横向水道贯穿所述阀芯下部的侧壁，以连通所述阀芯下部的内部和外部；所述阀芯下部横向水道一端能够与所述横向水道腔相连通，另一端从所述阀芯下部的外侧壁穿出，并与外界连通；

所述活塞座能够与所述阀芯上部相连接，所述活塞座内部中心轴线位置处设置有允许所述活塞杆在其内部沿轴线方向运动的空腔，并且允许所述活塞杆从所述活塞座的下端穿出；所述活塞座的内侧壁上，位于所述活塞杆的外侧壁与所述活塞座内侧壁之间，设置有相互间隔的至少两组活塞座密封圈；当所述活塞杆侧壁上的横向开口位于所述至少两组活塞座密封圈之间形成的间隔中时，所述横向开口被所述至少两组活塞座密封圈所密封，位于所述活塞中心水道中的高压水被封闭而不能流出；

所述下部接头能够容纳所述阀芯下部，并能够与所述外套管相互连接；所述下部接头具有下部接头侧水道，所述下部接头侧水道的一端能够与下游水道连通，所述下部接头侧水道的另一端能够与从所述阀芯下部的外侧壁穿出的所述阀芯下部横向水道相连通；所述阀芯下部的中部轴线位置设置有能够容纳所述活塞杆的下端部的凹槽，所述凹槽下端封闭，所述凹槽的上端能够与所述横向水道腔连通；在所述凹槽底部附近，所述阀芯下部的侧壁上形成有至少一个阀芯下部泄水水道，所述阀芯下部泄水水道一端与所述凹槽内部连通，另一端从所述阀芯下部外侧壁穿出；所述下部接头的侧壁上设置有贯穿所述下部接头侧壁的下部接头泄水水道，所述下部接头泄水水道一端能够与所述阀芯下部泄水水道相连通，另一端从所述下部接头的外壁穿出；当上下游水道处于不连通状态时，来自所述下游水道的高压水通过所述下部接头侧水道以及阀芯下部横向水道进入所述横向水道腔，由所述横向水道腔进入所述凹槽，并进一步通过所述凹槽进入所述阀芯下部泄水水道，并最终通过所述下部接头泄水水道从所述下部接头的侧壁排出；

在所述活塞杆外部套设有弹性部件，所述弹性部件用于通过弹力保持所述活塞上端头的上表面与所述上部接头的下表面相抵接；此时，所述活塞杆侧壁上的横向开口位于所述至少两组活塞座密封圈之间形成的间隔中，所述活塞杆的最下端位于所述横向水道腔上侧，且所述活塞杆的下端位于所述凹槽的上侧，未进入所述凹槽中；

当上游高压水从所述上部接头侧水道进入所述水位压差控制阀，且水压超过预设阈值时，则在水压的作用下所述活塞上端头带着所述活塞杆一起克服所述弹性部件的弹力，压缩所述弹性部件向下运动，至所述活塞杆侧壁上的所述横向开口与所述横向水道腔相连通；所述凹槽的内侧壁上，位于所述阀芯下部泄水水道的上侧位置处，设置有阀芯下部密封圈；此时，所述活塞杆的下端穿过所述横向水道腔进入所述凹槽内，并与所述阀芯下部密封圈相互作用以密封所述活塞杆与所述凹槽之间的缝隙，使得所述横向水道腔内的高压水不能从所述阀芯下部密封圈处流出，所述预设阈值为因所述控制阀上游水道内的水位差而带来的水压。

9.如权利要求8所述的水位压差控制阀，其特征在于，所述活塞上端头具有至少一组活塞上端头密封圈，所述活塞上端头密封圈能够密封所述活塞上端头与所述阀芯上部的内表面上部之间的缝隙，且所述活塞上端头密封圈能够与所述活塞上端头一同相对所述阀芯上部沿轴线方向相对运动。

10.如权利要求8所述的水位压差控制阀，其特征在于，当上游水道不增加任何额外水压，只存在因上游水道内的水位差而带来的水压时，所述弹性部件能够提供足够的回复力，以使得所述活塞恢复到所述活塞上端头的上表面与所述上部接头的下表面相抵接的状态。

11.如权利要求8所述的水位压差控制阀，其特征在于，所述弹性部件为套设在所述活塞杆外部的弹簧，所述弹簧上端与所述活塞上端头的下表面相抵接，所述弹簧的下端与所述活塞座的上表面相抵接。

12.如权利要求8所述的水位压差控制阀，其特征在于，与下部接头侧水道相连通的所述下游水道为，能够使封隔器或印模组件膨胀的座封水道。

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