CN114413035B - 一种适用于油气田的抗冲刷可调式高压节流阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种适用于油气田的抗冲刷可调式高压节流阀，涉及油气田节流阀技术领域，包括节流杆，节流杆上设置有插板，还包括：预防机构、控制机构、调整机构，所述预防机构内安装有调整机构，所述调整机构与控制机构连接，所述调整机构包括转位组件、接入组件，所述转位组件用于配合控制机构控制节流杆的转动，所述接入组件用于配合控制机构实现节流杆的移动，通过节流杆与预防机构的配合实现多管路的流量控制，安全可靠，工作效率高。

Description

一种适用于油气田的抗冲刷可调式高压节流阀

技术领域

本发明涉及油气田节流阀技术领域，特别涉及一种适用于油气田的抗冲刷可调式高压节流阀。

背景技术

节流阀是通过改变节流截面或节流长度以控制流体流量的阀门。将节流阀和单向阀并联则可组合成单向节流阀。节流阀和单向节流阀是简易的流量控制阀，在定量泵液压系统中，节流阀和溢流阀配合，可组成三种节流调速系统，即进油路节流调速系统、回油路节流调速系统和旁路节流调速系统。

公开号为CN201297410Y的中国实用新型专利公开一种高压固定节流阀，包括阀体及其中的节流元件，所述阀体的介质通道是“T”形三通结构，具有一个垂直通道和两个同心的水平通道，垂直通道是介质输入通道，其中一个水平通道是介质输出通道，节流元件布置在该通道内，另一个水平通道由堵件封闭，该堵件包括堵头、螺塞和合金块，所述阀体的密封口表面呈内锥形，所述堵头前端是外锥形，同阀体密封口表面内锥形相适配，该外锥形具有沉孔，合金块镶嵌在该沉孔内，堵头的外部中后端具有螺纹，螺塞紧固在该螺纹上。但是该结构的节流阀不能对多个管路的流量进行调控，实用性差，安全系数低，故本发明提供了一种适用于油气田的抗冲刷可调式高压节流阀。

发明内容

本发明针对现有技术上的缺陷，提供一种适用于油气田的抗冲刷可调式高压节流阀，克服现有技术中节流阀不能安全可靠的对多个管路的流量进行调控的问题。

一种适用于油气田的抗冲刷可调式高压节流阀，包括节流杆，节流杆上设置有插板，还包括：预防机构、控制机构、调整机构，所述预防机构内安装有调整机构，所述调整机构与控制机构连接，所述调整机构包括转位组件、接入组件，所述转位组件用于配合控制机构控制节流杆的转动，所述接入组件用于配合控制机构实现节流杆的移动，通过节流杆与预防机构的配合实现分级管路控制。

进一步的，所述预防机构包括壳体，所述壳体上均匀设置有若干短导槽、长导槽，壳体内转动安装有抗冲刷管道，抗冲刷管道为中空环形结构，抗冲刷管道上设置有不少于两个连接口，所述壳体上设置有与抗冲刷管道连接口数量相同的连接管，连接管与连接口的孔径相同，连接管与外部管道连通，当抗冲刷管道转动预设角度后连接口与连接管连通。

进一步的，所述抗冲刷管道、连接管设置有多组，每个所述抗冲刷管道上均设置有两个插板槽，通过将节流杆上的插板插入插板槽，控制抗冲刷管道在壳体内转动，当抗冲刷管道上的连接口与连接管连通时，实现液体流通。

进一步的，所述控制机构包括控制齿轮一，控制齿轮一内转动安装有滑动套二，控制齿轮一上固定安装有套筒，控制齿轮一上固定安装有内齿圈，所述内齿圈转动安装在电磁铁一上。

进一步的，所述电磁铁一上固定安装有滑杆，滑杆与电磁铁二滑动连接，电磁铁二与电磁铁一磁性连接，电磁铁二上转动安装有控制齿轮二，控制齿轮二内转动安装有传动轴，传动轴上设置有花键。

进一步的，常态下所述花键与套筒、滑动套一、滑动套二相互啮合，滑动套一与控制齿轮三固定连接，控制齿轮三转动安装在控制滑环上；当电磁铁二沿滑杆向电磁铁一滑动，带动控制齿轮二、传动轴、花键沿传动轴的轴向方向滑动，当电磁铁二与电磁铁一贴合时，控制齿轮二与内齿圈啮合且处于内齿圈内，花键脱离与套筒的啮合，花键保持与滑动套一、滑动套二的啮合。

进一步的，所述控制齿轮二上固定安装有连接轴，连接轴上套设有弹簧，弹簧的第一端与控制齿轮二固定连接，弹簧的第二端与连接盘固定连接，连接轴与大齿轮花键配合。

进一步的，所述转位组件包括与大齿轮相互啮合的调整齿轮，调整齿轮与固定转位齿圈固定连接，固定转位齿圈与滑动转位齿圈相互啮合，滑动转位齿圈与节流杆固定安装，节流杆与调整齿轮、固定转位齿圈、滑动转位齿圈同轴心设置。

进一步的，所述接入组件包括与滑动转位齿圈转动连接的调整座，调整座上均匀安装有多个上滑座，每个上滑座滑动安装在一个短导槽上，所述调整座上转动连接有多个连杆的第一端，每个连杆的第二端分别与一个下滑座转动安装，每个下滑座与一个挡板固定连接，每个挡板滑动安装在一个长导槽内。

进一步的，其中一个所述挡板与丝杠螺纹连接，丝杠固定安装在转动齿轮上，转动齿轮与控制齿轮三相互啮合。

本发明与现有技术相比的有益效果是：（1）本发明通过一个动力源实现调整机构与控制机构的联动，将动力源设置在壳体外部，避免油液泄漏造成危险；（2）本发明通过转位组件配合控制机构控制节流杆的转动，通过接入组件配合控制机构实现节流杆的移动，通过节流杆与预防机构的配合实现多管路的流量控制，工作效率高；（3）本发明通过设置挡板保证下滑座和挡板在滑动过程中，壳体的密封性，当管路发生泄漏时，为抢险增加反应时间；通过中空环形结构的抗冲刷管道缓解液体的冲击力。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图。

图2为本发明预防机构局部结构示意图。

图3为本发明预防机构另一角度局部结构示意图。

图4为本发明图3中A处局部放大结构示意图。

图5为本发明控制机构局部结构示意图。

图6为本发明控制机构另一角度局部结构示意图。

图7为本发明控制机构、调整机构局部结构示意图。

图8为本发明调整机构局部结构示意图。

图9为本发明调整齿轮、固定转位齿圈、滑动转位齿圈结构示意图。

附图标记：1-预防机构；2-控制机构；3-调整机构；4-节流杆；101-壳体；102-短导槽；103-长导槽；104-连接管；105-抗冲刷管道；106-插板槽；201-电机；202-主动齿轮；203-连接盘；204-转动齿轮；205-丝杠；206-控制齿轮三；207-花键；208-控制齿轮一；209-电磁铁一；210-滑杆；211-电磁铁二；212-大齿轮；213-控制齿轮二；214-连接轴；215-弹簧；216-传动轴；217-内齿圈；218-套筒；219-控制滑环；220-滑动套一；221-滑动套二；301-调整齿轮；302-固定转位齿圈；303-滑动转位齿圈；304-上滑座；305-调整座；306-连杆；307-下滑座；308-挡板。

具体实施方式

在本发明以下的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明以下的描述中，需要说明的是，除非另有明确规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，亦可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个部件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图和示例性实施例对本发明作进一步地描述，在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。此外，如果已知技术的详细描述对于示出本发明的特征是不必要的，则将其省略。

实施例：参考图1-图9一种适用于油气田的抗冲刷可调式高压节流阀，包括节流杆4，节流杆4上设置有插板，还包括：预防机构1、控制机构2、调整机构3，预防机构1内安装有调整机构3，调整机构3与控制机构2连接，调整机构3包括转位组件、接入组件，转位组件用于配合控制机构2控制节流杆4的转动，接入组件用于配合控制机构2实现节流杆4的移动，通过节流杆4与预防机构1的配合实现分级管路控制。

预防机构1包括壳体101，壳体101常态下为密封状态，当管路发生泄漏时，为抢险增加反应时间；壳体101上均匀设置有若干短导槽102、长导槽103，壳体101内转动安装有抗冲刷管道105，抗冲刷管道105为中空环形结构，抗冲刷管道105上设置有不少于两个连接口，壳体101上设置有与抗冲刷管道105连接口数量相同的连接管104，连接管104与连接口的孔径相同，连接管104与外部管道连通，当抗冲刷管道105转动预设角度后连接口与连接管104连通。

抗冲刷管道105、连接管104设置有多组，每个抗冲刷管道105上均设置有两个插板槽106，通过将节流杆4上的插板插入插板槽106，控制抗冲刷管道105在壳体101内转动，当抗冲刷管道105上的连接口与连接管104连通时，实现液体流通。

控制机构2包括控制齿轮一208，控制齿轮一208与主动齿轮202相互啮合，主动齿轮202与电机201的输出轴固定连接，电机201固定安装在壳体101上，控制齿轮一208内转动安装有滑动套二221，控制齿轮一208上固定安装有套筒218，控制齿轮一208上固定安装有内齿圈217，内齿圈217转动安装在电磁铁一209上，电磁铁一209与壳体101固定连接。

电磁铁一209上固定安装有滑杆210，滑杆210与电磁铁二211滑动连接，电磁铁二211与电磁铁一209磁性连接，电磁铁二211上转动安装有控制齿轮二213，控制齿轮二213内转动安装有传动轴216，传动轴216上设置有花键207。

常态下花键207与套筒218、滑动套一220、滑动套二221相互啮合，传动轴216与控制齿轮三206、控制齿轮一208、控制齿轮二213、套筒218、滑动套一220、滑动套二221同轴心设置，滑动套一220与控制齿轮三206固定连接，控制齿轮三206转动安装在控制滑环219上，控制滑环219固定安装在壳体101上；当电磁铁二211沿滑杆210向电磁铁一209滑动，带动控制齿轮二213、传动轴216、花键207沿传动轴216的轴向方向滑动，当电磁铁二211与电磁铁一209贴合时，控制齿轮二213与内齿圈217啮合且处于内齿圈217内，花键207脱离与套筒218的啮合，花键207保持与滑动套一220、滑动套二221的啮合。

控制齿轮二213上固定安装有连接轴214，连接轴214上套设有弹簧215，弹簧215的第一端与控制齿轮二213固定连接，弹簧215的第二端与连接盘203固定连接，连接盘203固定安装在壳体101上，连接盘203与大齿轮212转动连接，连接轴214与大齿轮212花键配合。

转位组件包括与大齿轮212相互啮合的调整齿轮301，调整齿轮301转动安装在壳体101上，调整齿轮301与固定转位齿圈302固定连接，固定转位齿圈302与滑动转位齿圈303相互啮合，滑动转位齿圈303与节流杆4固定安装，节流杆4与调整齿轮301、固定转位齿圈302、滑动转位齿圈303同轴心设置。

接入组件包括与滑动转位齿圈303转动连接的调整座305，调整座305上均匀固定安装有多个上滑座304，每个上滑座304滑动安装在一个短导槽102上，调整座305上转动连接有多个连杆306的第一端，每个连杆306的第二端分别与一个下滑座307转动安装，每个下滑座307与一个挡板308固定连接，每个挡板308滑动安装在一个长导槽103内。

其中一个挡板308与丝杠205螺纹连接，丝杠205与壳体101转动连接，丝杠205固定安装在转动齿轮204上，转动齿轮204转动安装在壳体101上，转动齿轮204与控制齿轮三206相互啮合。

本发明的工作原理如下，以调控一组管路流量为例：启动电机201，驱动主动齿轮202转动，带动控制齿轮一208转动，带动内齿圈217、套筒218转动，套筒218带动花键207转动，花键207带动传动轴216、滑动套一220、滑动套二221转动，传动轴216在控制齿轮二213内转动，控制齿轮二213不转动，滑动套一220带动控制齿轮三206转动，控制齿轮三206带动转动齿轮204转动，转动齿轮204带动丝杠205转动，丝杠205带动挡板308在长导槽103内滑动，带动连杆306、调整座305向连接管104方向移动，带动滑动转位齿圈303在固定转位齿圈302上滑动，带动节流杆4向连接管104方向滑动，直到插板插入抗冲刷管道105上的插板槽106中。

随后将电磁铁一209、电磁铁二211通电，电磁铁二211在磁力的作用下沿传动轴216的轴向方向滑动靠近电磁铁一209，带动控制齿轮二213、连接轴214靠近电磁铁一209，带动传动轴216移动，当电磁铁一209与电磁铁二211贴合时，控制齿轮二213处于内齿圈217内，且与内齿圈217啮合，此时花键207脱离与套筒218的啮合，花键207仍保持与滑动套一220、滑动套二221的啮合；转动的控制齿轮一208带动套筒218转动，由于套筒218不与花键207啮合，套筒218不带动花键207转动，控制齿轮一208带动内齿圈217转动，内齿圈217带动控制齿轮二213转动，带动连接轴214转动，连接轴214带动大齿轮212转动，大齿轮212带动调整齿轮301转动，调整齿轮301带动固定转位齿圈302转动，固定转位齿圈302带动滑动转位齿圈303转动，滑动转位齿圈303带动节流杆4转动，节流杆4上的插板带动插板槽106、抗冲刷管道105转动，使连接口与连接管104连通，实现阀门的开启，流量的传递，节流杆4通过控制抗冲刷管道105连接口与连接管104的对接程度控制流量大小。

随后将电磁铁一209、电磁铁二211断电，电磁铁二211在弹簧215的弹力作用下，沿滑杆210滑动到初始位置，带动控制齿轮二213、传动轴216回到初始位置。重复上述步骤进行下一组管路流量调控，原理同上。

本发明可根据需要安装多组抗冲刷管道105、连接管104，可通过管道配件将任意组中的连接管104连通，以满足实际需要，实现多级管路的连通，并通过控制机构2、调整机构3、节流杆4控制每组管路中抗冲刷管道105与连接管104的对接程度，实现多级管路流量的调控，原理同上。

应当理解的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，对本领域技术人员来说，可以对上述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而所有这些修改和替换，都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种适用于油气田的抗冲刷可调式高压节流阀，包括节流杆（4），节流杆（4）上设置有插板，其特征在于，还包括：预防机构（1）、控制机构（2）、调整机构（3），所述预防机构（1）内安装有调整机构（3），所述调整机构（3）与控制机构（2）连接，所述调整机构（3）包括转位组件、接入组件，所述转位组件用于配合控制机构（2）控制节流杆（4）的转动，所述接入组件用于配合控制机构（2）实现节流杆（4）的移动，通过节流杆（4）与预防机构（1）的配合实现分级管路控制；

所述预防机构（1）包括壳体（101），所述壳体（101）上均匀设置有若干短导槽（102）、长导槽（103），壳体（101）内转动安装有抗冲刷管道（105），抗冲刷管道（105）为中空环形结构，抗冲刷管道（105）上设置有不少于两个连接口，所述壳体（101）上设置有与抗冲刷管道（105）连接口数量相同的连接管（104），连接管（104）与连接口的孔径相同，连接管（104）与外部管道连通，当抗冲刷管道（105）转动预设角度后连接口与连接管（104）连通。

2.如权利要求1所述的一种适用于油气田的抗冲刷可调式高压节流阀，其特征在于：所述抗冲刷管道（105）、连接管（104）设置有多组，每个所述抗冲刷管道（105）上均设置有两个插板槽（106），通过将节流杆（4）上的插板插入插板槽（106），控制抗冲刷管道（105）在壳体（101）内转动，当抗冲刷管道（105）上的连接口与连接管（104）连通时，实现液体流通。

3.如权利要求1所述的一种适用于油气田的抗冲刷可调式高压节流阀，其特征在于：所述控制机构（2）包括控制齿轮一（208），控制齿轮一（208）内转动安装有滑动套二（221），控制齿轮一（208）上固定安装有套筒（218），控制齿轮一（208）上固定安装有内齿圈（217），所述内齿圈（217）转动安装在电磁铁一（209）上。

4.如权利要求3所述的一种适用于油气田的抗冲刷可调式高压节流阀，其特征在于：所述电磁铁一（209）上固定安装有滑杆（210），滑杆（210）与电磁铁二（211）滑动连接，电磁铁二（211）与电磁铁一（209）磁性连接，电磁铁二（211）上转动安装有控制齿轮二（213），控制齿轮二（213）内转动安装有传动轴（216），传动轴（216）上设置有花键（207）。

5.如权利要求4所述的一种适用于油气田的抗冲刷可调式高压节流阀，其特征在于：常态下所述花键（207）与套筒（218）、滑动套一（220）、滑动套二（221）相互啮合，滑动套一（220）与控制齿轮三（206）固定连接，控制齿轮三（206）转动安装在控制滑环（219）上；当电磁铁二（211）沿滑杆（210）向电磁铁一（209）滑动，带动控制齿轮二（213）、传动轴（216）、花键（207）沿传动轴（216）的轴向方向滑动，当电磁铁二（211）与电磁铁一（209）贴合时，控制齿轮二（213）与内齿圈（217）啮合且处于内齿圈（217）内，花键（207）脱离与套筒（218）的啮合，花键（207）保持与滑动套一（220）、滑动套二（221）的啮合。

6.如权利要求5所述的一种适用于油气田的抗冲刷可调式高压节流阀，其特征在于：所述控制齿轮二（213）上固定安装有连接轴（214），连接轴（214）上套设有弹簧（215），弹簧（215）的第一端与控制齿轮二（213）固定连接，弹簧（215）的第二端与连接盘（203）固定连接，连接轴（214）与大齿轮（212）花键配合。

7.如权利要求6所述的一种适用于油气田的抗冲刷可调式高压节流阀，其特征在于：所述转位组件包括与大齿轮（212）相互啮合的调整齿轮（301），调整齿轮（301）与固定转位齿圈（302）固定连接，固定转位齿圈（302）与滑动转位齿圈（303）相互啮合，滑动转位齿圈（303）与节流杆（4）固定安装，节流杆（4）与调整齿轮（301）、固定转位齿圈（302）、滑动转位齿圈（303）同轴心设置。

8.如权利要求7所述的一种适用于油气田的抗冲刷可调式高压节流阀，其特征在于：所述接入组件包括与滑动转位齿圈（303）转动连接的调整座（305），调整座（305）上均匀安装有多个上滑座（304），每个上滑座（304）滑动安装在一个短导槽（102）上，所述调整座（305）上转动连接有多个连杆（306）的第一端，每个连杆（306）的第二端分别与一个下滑座（307）转动安装，每个下滑座（307）与一个挡板（308）固定连接，每个挡板（308）滑动安装在一个长导槽（103）内。

9.如权利要求8所述的一种适用于油气田的抗冲刷可调式高压节流阀，其特征在于：其中一个所述挡板（308）与丝杠（205）螺纹连接，丝杠（205）固定安装在转动齿轮（204）上，转动齿轮（204）与控制齿轮三（206）相互啮合。

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