CN114658393A - 井下排水采气机器人及其截断阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及井下排水采气机器人，公开了一种井下排水采气机器人及其截断阀，截断阀包括同轴布置的阀体、阀杆，阀杆上连接有滑块和活塞，阀杆连同滑块、活塞可沿阀体轴向往复滑动，滑块用于控制在阀体外圆周套接的变径组件，活塞用于控制阀体内外流道之间的通断，所述变径组件包括扩张套、橡胶套和包壳，扩张套的一端与阀体固定连接，扩张套的另一端与滑块相配合，橡胶套的一端与阀体固定连接，橡胶套的另一端延伸至与扩张套有重叠部分，包壳的一端与阀体固定连接，包壳的另一端在阀体轴向与阀体可滑动连接，该端还安装有用于弥补包壳轴向位移的弹簧。应用该截断阀可改善井下排水采气机器人的使用稳定性、可靠性及耐用性。

Description

井下排水采气机器人及其截断阀

技术领域

本发明涉及一种井下排水采气机器人及其所使用的截断阀。

背景技术

目前，随着气田的开发，许多天然气气井已进入低压低产阶段，常因地层能量不足、水侵加剧，井管内部液体聚集产生积液，气井无法依靠自身能量将井管内部积液排除，积液使得气体井井口压力和产气量不断下降，排水采气是挖掘气井生产潜力，提高天然气采收率的重要措施之一，因此，需要一种适用于低压低产气井的排水采气工具将井内的积液排出气井，以提高低压低产气井的经济效益。

目前在气井中所用到的井下智能排水采气机器人，通过设置由传感和控制系统控制的截断阀来实现井下

公告号为CN213540351U的中国实用新型专利“井下智能采气排水机器人”中公开了一种用于井下智能采气排水机器人的截调变径柱塞，通过控制是否将流体导入柱塞内部及内部流体压力调节，使得变径胶囊在加压状态下可形成灵活可调的密封面，更灵活地调节胶囊与井壁之间的摩阻。然而实际应用过程中发现，该种变径柱塞在碰到不规则的局部变形卡阻时，需要调节压力才能顺利通过，不利于生产效率的提高，同时，变径胶囊靠近引导缓冲器的一端在长期使用后其外圆周可能出现褶皱或过度隆起，而使之与井管内壁之间产生不可控接触，影响了机器人的操控性。

为改善调控便利性，本申请人又于2021年6月提出了一种公告号为CN215410317U的井下排水采气机器人及其智能调控截断滑阀，以变径机构配合阀体、阀芯、变径体和中心流道孔的组合结构，以变径机构作用于变径体的力使其变径段发生形变，取代液压作用于变径胶囊发生形变的方式，则阀芯与阀体的配合精度和密封要求降低，生产和维护成本降低，然而该种结构下变径体的变径段的径向形变仍是同步同幅控制的，有进一步改进的必要。

为了改善稳定性与可靠性，本申请人于2021年7月26日提交了一种申请号为2021217373870的中国实用新型专利“井下排水采气机器人及其截断阀”，以滑块推动扩张套上的弹片结构，使弹片挤压橡胶套从而改变变径体的大小，再配合截断阀内设置的阀体、活塞、滑套等组合结构，使该种截断阀能灵活地截断与开启其与气井之间的流道。由于采用了具有弹性的多片状扩张结构，实现了截断阀圆周可不同幅度变化，也使作为流道密封件之一的橡胶套寿命得到提高，整机的稳定性也得益于这一结构而得到提高。但由于长时间处于气井内部，橡胶套受到环境影响会产生一定的形变，影响了整机在投入气井后下落的速度，并且橡胶作为可与气井管壁的接触的部件，在长时间接受井管内部摩擦时，可能被剪断，从而又限制了该种排水采气机器人的耐用性，并且产生一定的使用风险。另外，由于气井内部的高压，截断阀的阀杆易暴露于外界压力环境中，当井下排水采气机器人在井下工作时，井下的高压环境使阀杆顶端承受了很大的压力，而阀杆另一端连接活塞，活塞连接驱动杆，驱动杆的一端处于低压环境当中，阀杆与驱动杆两头的压力差使整个中心杆结构形成了压力差，导致截断阀的阀杆向上运动时会承受很大阻力。阀杆的横截面虽然小，但是承受了很大的压力，处于这样的环境下，驱动机构的驱动杆推动阀杆就会消耗多余的能量，这样又降低了机器人单次充电后的可使用时间，所以有进一步的改进必要。

发明内容

为提高排水采气机器人的耐用性，本发明所要解决的技术问题是提供一种更耐磨，使用寿命更长的井下排水采气机器人的截断阀。此外，该种截断阀的变径控制可不同幅度变化，操控性也进一步改善。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：井下排水采气机器人的截断阀，包括同轴布置的阀体、阀杆，阀杆上连接有滑块和活塞，阀杆连同滑块、活塞可沿阀体轴向往复滑动，滑块用于控制在阀体外圆周套接的变径组件，活塞用于控制阀体内外流道之间的通断，所述变径组件包括扩张套、橡胶套和包壳，扩张套的一端与阀体固定连接，扩张套的另一端与滑块相配合，橡胶套的一端与阀体固定连接，橡胶套的另一端延伸至与扩张套有重叠部分，包壳的一端与阀体固定连接，包壳的另一端在阀体轴向与阀体可滑动连接，该端还安装有用于弥补包壳轴向位移的弹簧。扩张套、橡胶套和包壳的位置关系：在阀体径向，扩张套位于最内侧，橡胶套位于中间，包壳位于最外侧，在阀体轴向，橡胶套与扩张套的自由端彼此搭接有一段重叠段，二者均被包壳包覆。

其工作原理是：在气井中，机器人需要下降时，截断阀的外径不扩张，截断阀内、外流道打开，截断阀外径小于井管内壁直径，顺利下行；当机器人需要上行排液时，截断阀的包壳扩张与井管内壁接触，截断阀内外流道关闭，使井管中流体截断为上下两部分。随着被截断处上下流体产生压差，推动井下排水采气机器人与截断处以上的气体和积液向井管出口移动；当井下排水采气机器人需要在井管内部停留且不影响气井采气时，包壳扩张与井管接触但阀体内流道保持打开。

其控制原理是：驱动机构控制活塞的移动即可控制阀体上的阀体通流孔或阀内中心通道的启闭，从而控制截断阀的内流道启闭，阀体的外圆周装配有扩张套、橡胶套及包壳，随着滑块与活塞的同步移动，滑块外圆周面逐渐与扩张套的内壁接触并产生挤压，使扩张套扩张，扩张套扩张后挤压橡胶套内壁，使橡胶套被挤压处的直径变大，橡胶套进而挤压包壳的内壁，从而使包壳的被挤压处直径变大，包壳与井管内壁接触并形成密封进而使外流道关闭；当驱动机构反向移动时，滑块同步反向移动，滑块失去对扩张套的挤压力，扩张套恢复初始状态，不再对橡胶套产生挤压，橡胶套恢复至初始状态不再对包壳内壁产生挤压，包壳也恢复至初始状态，截断阀的内外流道均打开。

其改善性体现在：滑块、扩张套选择以金属材料制成，滑块与扩张套接触摩擦时产生的摩擦力小，利于提高机器人电池能量利用率。包壳采用弹性、耐磨材料制成，具有受压力和温度影响不明显、收缩膨胀率小的特点。因此，改进的变径组件虽然结构相对复杂，但与申请人原来使用的主要为橡胶材质的变径胶囊或弹性胶套相比较，耐磨性、耐侯性都更好，且包壳采用薄壁、耐磨材料制作，可以是金属或非金属材质，包壳的一端在阀体轴向与阀体可滑动连接，该端还安装有用于弥补包壳轴向位移的弹簧，其自身在频繁使用后的抗变形能力更好。包壳与井壁之间的静摩擦力更小，因而使机器人的通过性得到提高，不仅操控更为灵活，驱动机构也更为省力。

进一步的是，扩张套的活动端设N条沿圆周方向均布的轴向缝隙而形成N片弹片，N≥2，包壳的中部设M条沿圆周方向均布的轴向缝隙而形成M片弹条，M≥2。扩张套具有多个具有弹性的弹片，橡胶套具备弹性，包壳也具有多个具有弹性的弹条，具有弹性的多片状扩张结构的变径组件，实现了截断阀圆周可不同幅度变化，当机器人通过局部有变形、结垢、腐蚀等的井管内壁时，该局部位置对应的弹片及橡胶套局部可发生弹性变形即可消除井管内壁局部不规则的影响，包壳上开设的弹条有利于机器人下行时收缩截断阀的外径。

包壳的中部设置有摩擦凸台，摩擦凸台所在局部为包壳频繁与井壁摩擦的部分，可适当增厚设计，以提高包壳的使用寿命。

包壳采用分体式设计，包壳的一端内部设置包壳支撑环，包壳的另一端内部设置滑套，所述弹簧设置在滑套与扩张套的固定端之间，包壳的两端套接包壳固定环，则，包壳的一端固定在包壳支撑环和一个包壳固定环之间，另一端固定在滑套和另一个包壳固定环之间。包壳可采用半剖筒式结构或多瓣式设计，以便于组装、更换包壳，利用包壳固定环将被分成瓣状的包壳进行径向固定，再利用两端设置的包壳支撑环和滑套作为内部支撑，实现包壳一端的固定及另一端的可滑动固定。

所述橡胶套内部设置胶套支撑环，胶套支撑环的一端固定在阀体与橡胶套之间，橡胶套的固定端固定在胶套支撑环与包壳支撑环之间，胶套支撑环的另一端延伸至扩张套的自由端的附近。橡胶套采用了单侧固定，在阀体上安装胶套支撑环，可限制橡胶套向径向内侧的变形，对频繁使用后的橡胶套进行支撑，包壳支撑环压紧橡胶套固定端于胶套支撑环，包壳固定的同时也给予了包壳支撑环压紧力，包壳结构替代橡胶套作为与井管内壁摩擦的部件，提高变径组件的整体寿命。

所述滑套上螺纹连接前锁紧螺母以固定包壳固定环，所述阀体上螺纹连接后锁紧螺母以固定包壳固定环和包壳支撑环。包壳为易损件，通过锁紧螺母来固定包壳，方便包壳的更换。

所述活塞包括与阀杆端部固定连接的第二活塞，阀杆连接第二活塞的一端设置有平衡孔，阀体上设置与滑块配合的导向槽和连通阀体内、外的阀体通流孔，阀体的导向槽上装配有隔套，第二活塞与阀体滑动配合可密封或打开阀体通流孔。导向槽的设计方便了滑块装配，但同时会削弱阀体强度，设置隔套可增加阀体强度，提高截断阀的可靠性。

所述阀体上螺纹连接有连接套筒，连接套筒用于安装驱动阀杆的驱动机构，所述第二活塞位于连接套筒的内腔中，连接套筒也起到对第二活塞的保护作用。

所述活塞还包括连接于阀杆中部的第一活塞，第一活塞用于关闭或打开截断阀的内流道，此时第二活塞与阀体之间可保留一定间隙，则第一活塞与第二活塞之间的环境压力等于截断阀下侧的被截断流体的压力，此时包壳内外可形成压差，在截断处以上的包壳，会有一定的从内向外的压力，有利于提高截断阀体外流道时的密封性。

井下排水采气机器人，包括依次连接的截断阀、传感及控制系统、驱动机构、电池组、导向尾盖，所述截断阀采用上述的任意一种截断阀。

进一步的是，还包括捕捞头，所述阀体的一端与捕捞头螺纹连接，捕捞头上设置有与阀体的内腔连通的顶部通流孔,阀体的另一端为驱动机构所在的一端，捕捞头上设有用于阀杆装配的内部空腔，所述内部空腔与截断阀的内流道和外流道均通过密封隔绝。该设计中，阀杆在捕捞头内部沿轴向运动时不易受外界高压环境影响，驱动机构的工作阻力得以降低，机器人充电后工作时长得以提高。

本发明的有益效果是：改善了井下排水采气机器人的使用稳定性、可靠性及耐用性。

附图说明

图1是是本发明井下排水采气机器人的整体结构图。

图2是本发明截断阀的结构图

图3是本发明截断阀的示意图（内外流道打开）。

图4是本发明截断阀的示意图（内流道打开，外流道关闭）。

图5是本发明截断阀的示意图（内外流道关闭）。

图6是本发明截断阀的示意图（未安装第一活塞且内外流道关闭）。

图7是图2中捕捞头的轴测图。

图8是图2中隔套的轴测图。

图9是图2中包壳的轴测图。

图10是图2中扩张套的轴测图。

图11是图2中阀体的轴测图。

图12是图2中滑块的轴测图。

图13是图2中流道外罩的轴测图。

图14是图2中阀杆的剖面图。

图中标记为：1-截断阀，2-传感及控制系统，3-驱动机构，4-电池组，5-导向尾盖，21-外压紧螺钉，22-外压环，23-捕捞头，24-第一密封圈，25-内压紧螺钉，26-内压环，27-隔套，28-第二密封圈，29-第一锁紧螺钉，30-滑套，31-前锁紧螺母，32-弹簧，33-包壳，34-螺母，35-扩张套，36-弹垫，37-橡胶套，38-第一活塞，39-胶套支撑环，40-限位套，41-阀体，42-滑块，43-包壳支撑环，44-包壳固定环，45-流道外罩，46-后锁紧螺母，47-连接套筒，48-阀杆，49-第二锁紧螺钉，50-第二活塞，100-井管内壁，101-外流道，102-内流道，230-导向肋板，231-顶部通流孔，270-隔片，330-摩擦凸台，331-弹条，350-弹片，410-导向槽，411-绕流槽，412-阀体通流孔，420-肋板，421-扇形孔，451-外罩通孔，480-平衡孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图1所示，本发明的井下排水采气机器人由截断阀1、传感及控制系统2、驱动机构3、电池组4及导向尾盖5组成，并依照上述顺序依次连接。

如图2所示，井下排水采气机器人的截断阀包括外压紧螺钉21，外压环22，捕捞头23，第一密封圈24，内压紧螺钉25，内压环26，隔套27，第二密封圈28，第一锁紧螺钉29，滑套30，前锁紧螺母31，弹簧32，包壳33，螺母34，扩张套35，弹垫36，橡胶套37，第一活塞38(选装件)，胶套支撑环39，限位套40，阀体41，滑块42，包壳支撑环43，包壳固定环44，流道外罩45，后锁紧螺母46，连接套筒47，阀杆48，第二锁紧螺钉49，第二活塞50。阀体41的一端安装捕捞头23，捕捞头23上设有用于阀杆48的端部装配的内部空腔，在所述内部空腔的轴向两端，捕捞头23分别与外压紧螺钉21、内压紧螺钉25螺纹连接，并对应设置有用于将内部空腔与外界隔绝的第一密封圈24和第二密封圈28。如图2所示，捕捞头23端部安装与之螺纹连接的外压紧螺钉21，外压紧螺钉21与捕捞头23之间安装外压环22与第一密封圈24，通过外压紧螺钉21压紧外压环22从而压紧第一密封圈24，使捕捞头23与外压紧螺钉21之间的间隙被第一密封圈24密封，捕捞头23内部安装同样与之螺纹连接的内压紧螺钉25，内压紧螺钉25设有轴向通孔作为捕捞头23的所述内部空腔的一部分，允许阀杆48伸入并在通孔中滑动，内压紧螺钉25与捕捞头23之间安装内压环26与第二密封圈28，通过内压紧螺钉25压紧内压环26从而压紧第二密封圈28，使阀杆48与捕捞头23之间的间隙被第二密封圈28密封，捕捞头23内部空腔与外界环境隔离，阀杆48的端部可在捕捞头23的内部空腔中沿其轴线方向移动。捕捞头23内部空腔与外界环境隔离的设计，使气井内部环境对阀杆48两端所形成的压力得到平衡，从而减小了驱动机构3推动阀杆48时所需要消耗的能量，延长了机器人充电后的连续工作时长，也提高了机器人工作的稳定性。

如图2、图6所示，阀杆48上连接螺母34、弹垫36、限位套40、第一活塞38（选装件）、滑块42和第二活塞50，第一活塞38套接在阀杆48上，由弹垫36和螺母34限位，滑块42套接并固定于阀杆48上，由限位套40限位，第二活塞50与阀杆48为螺纹连接。捕捞头23与阀体41螺纹连接，隔套27内插入阀体孔内，隔套27上的隔片270与阀体41上的导向槽410配合，隔套27轴向一端与扩张套35接触，轴向另一端与捕捞头23接触，捕捞头23压紧隔套27从而压紧扩张套35，使扩张套35固定于阀体41上，隔套27的外圆周套接有滑套30，滑套30与阀体41、扩张套35为滑动配合。前锁紧螺母31与滑套30之间螺纹连接将包壳33的一端压紧于滑套30的台阶上，滑套30内部空腔安装弹簧32，弹簧32位于滑套30与扩张套35的固定端之间，阀体41的端部由隔套27限位，弹簧32给滑套30一定向捕捞头23方向的推力，以弥补包壳33在扩张或收缩时产生的轴向位移。胶套支撑环39套接在阀体41上，橡胶套37套接在阀体41的外圆周，阀体通流孔412设于阀体41上并与橡胶套37在轴向保持有间隔，橡胶套37的固定端与胶套支撑环39配合，橡胶套37的另一端延伸至与扩张套35有重叠部分。滑块42的滑动作用于扩张套35进而作用于橡胶套37再进而作用于包壳33，通过滑块42的滑动可致包壳33扩张或收缩。

当选择不安装第一活塞38时，滑块42仍然是套接并固定于阀杆48上，由限位套40、弹垫36和螺母34限位。

包壳支撑环43套接于阀体41外圆周，包壳33的一端与包壳支撑环43台阶配合，包壳固定环44将包壳33两端径向固定，后锁紧螺母46与阀体41螺纹配合，后锁紧螺母46压紧包壳33、包壳固定环44、包壳支撑环43，从而包壳33与阀体41固定连接，包壳33的另一端可随滑套30沿阀体41的轴向移动，阀体41、流道外罩45与连接套筒47为螺纹连接，连接套筒47上安装第二锁紧螺钉49，流道外罩45压紧后锁紧螺母46，第二活塞50与连接套筒47为滑动配合，在连接套筒47一端安装驱动机构3用于驱动阀杆48的推杆。

如图7所示，捕捞头23大致为回转体形状零件，并在圆周方向开设了若干顶部通流孔231，圆周方向还布置有用于导向用的导向肋板230。

如图8所示，隔套27大致为回转体形状零件，其圆周设置有隔片270，隔片270用于与阀体41的导向槽410紧配合，使阀体41开槽端部刚性提高。

如图9所示，包壳33大致为回转体形状零件，其圆周均匀开设了若干轴向缝隙，包壳33的中部设M条沿圆周方向均布的轴向缝隙而使包壳33圆周形成M片弹条331，M≥2，M为正整数，包壳33沿轴线平面被均分成两瓣，包壳33的外圆周中部设置有摩擦凸台330。

如图2、图10所示，扩张套35大致为回转体形状零件，扩张套35的一端与阀体41固定配合，扩张套35的活动端设N条沿圆周方向均布的轴向缝隙而形成N片弹片350，N≥2，N为正整数。

如图2、图11所示，阀体41大致为回转体形状，阀体41上设有与滑块42配合的导向槽410，阀体41圆周均匀设置若干阀体通流孔412，阀体41圆周还设置若干绕流槽411，阀体41中心为空心结构，阀体41中心具有可通流的内流道102，通过第一活塞38或第二活塞50的移动可关闭或打开内流道102。

如图2、图12所示，滑块42大致为方向盘式结构，其肋板420之间具有扇形孔421，肋板420用于配合阀体41的导向槽410，阀体41与滑块42配合后具有通道，突出于阀体41的滑块42与扩张套35的自由端配合。

如图3所示，井下排水机器人在井管中下落时，流体可以通过阀体41圆周的阀体通流孔412向阀体41内流动，然后通过滑块42的扇形孔421，通过滑块42的流体经绕流槽411或导向槽410后回到阀体中心通道，最后经过捕捞头23排向截断阀1上部。

参考图6，当截断阀1未安装第一活塞38时，通过滑块42的流体直接经过阀体41中心通道到达捕捞头23，经过捕捞头23的顶部通流孔231排向截断阀1上部。

如图13所示，所述阀体41上设有阀体通流孔412的一端螺纹连接有流道外罩45，流道外罩45起保护和美化外观的作用，流道外罩45为回转体形状零件，圆周均匀开设了若干外罩通孔451，以保证阀体通流孔412起作用。

如图14所示，阀杆48为回转体形状，阀杆48中心设置平衡孔480，平衡孔480由中心沉孔和沉孔末端的通孔组成，平衡孔480用于平衡第二活塞50两端的环境压力。

实施例1：

图3所示为截断阀1的初始状态，此时内外流道101全部开启，井下排水采气机器人可在重力作用下沿井管下落。

如图4所示，当驱动机构3推动第二活塞50移动，第二活塞50、阀杆48、滑块42及第一活塞38作为刚性体整体轴向同步移动，滑块42移动过程中与扩张套35的弹片350结构接触，使扩张套35弹片350扩张并挤压橡胶套37，橡胶套37被挤压处随即扩张进而挤压包壳33，包壳33被挤压处扩张并与井管内壁100接触，接触面产生挤压力并摩擦，从而使机器人在井管内部停留，这时外流道101关闭，但内流道102仍然打开，气井内部流体可以通过内流道102。

如图5所示，当第二活塞50继续向捕捞头23方向移动，第一活塞38将内流道102关闭，第二活塞50与阀体通流孔412之间留有一定泄漏间隙，这时内流道102及外流道101均关闭，井管中流体被截断阀1分成上下两部分，上部流体压力因井管口排气而压力降低，导致截断阀1上下形成压差，从而推动井下排水采气机器人向上移动，上部分流体中的积液从而被排出井管。

实施例2：

如图6所示，实施例2与实施例1的区别在于第一活塞38，本实施例中没有安装第一活塞38，在实施例1中，由于第一活塞38的安装，截断阀1关闭内外流道101时，第一活塞38起关闭内流道102的作用，第二活塞50与阀体41流道之间保留一定泄漏间隙，这使第一活塞38与第二活塞50之间的环境压力等于截断阀1下侧的被截断流体压力，这样包壳33内外就会形成压差给与截断处以上包壳33一定从内向外的压力，这样有利于提高截断外流道101时的密封性，而本实施例中，当截断阀关闭内外流道101时，第二活塞50会将阀体通流孔412完全关闭，包壳33内部的环境压力等于截断阀1上侧被截断流体压力，下侧流体还会给与截断处下侧的包壳33一定从外向内的压力，使包壳33凸台与井管内壁100接触压力减小，这样包壳33与井管内壁100的摩擦会相对减小，外流道101被截断处的密封效果相对降低，但是包壳33的使用寿命得到提高。

本发明中，传感及控制系统2可对井下压力、温度进行连续动态测量，同时控制系统能通过控制驱动机构3智能地调整截断阀内外流道的开启与关闭，从而实现在井下管道中往复行走排水的功能。

需要说明的是，由以上连接关系描述及功能实现，截断阀各零件的具体结构应被理解为不仅限于图示结构，例如，开孔形状、轮廓形状、定位方式等，可以有所区别。

Claims (11)

1.井下排水采气机器人的截断阀，包括同轴布置的阀体（41）、阀杆（48），阀杆（48）上连接有滑块（42）和活塞，阀杆（48）连同滑块（42）、活塞可沿阀体（41）轴向往复滑动，滑块（42）用于控制在阀体外圆周套接的变径组件，活塞用于控制阀体内外流道之间的通断，其特征是：所述变径组件包括扩张套（35）、橡胶套（37）和包壳（33），扩张套（35）的一端与阀体（41）固定连接，扩张套（35）的另一端为与滑块（42）相配合的自由端，橡胶套（37）的一端与阀体（41）固定连接，橡胶套（37）的另一端延伸至与扩张套（35）的自由端有重叠部分，包壳（33）的一端与阀体（41）固定连接，包壳（33）的另一端在阀体轴向与阀体（41）可滑动连接，该端还安装有用于弥补包壳轴向位移的弹簧（32）。

2.如权利要求1所述的井下排水采气机器人的截断阀，其特征是：扩张套（35）的活动端设N条沿圆周方向均布的轴向缝隙而形成N片弹片（350），N≥2，包壳（33）的中部设M条沿圆周方向均布的轴向缝隙而形成M片弹条（331），M≥2。

3.如权利要求2所述的井下排水采气机器人的截断阀，其特征是：包壳（33）的中部设置有摩擦凸台（330）。

4.如权利要求3所述的井下排水采气机器人的截断阀，其特征是：包壳（33）采用分体式设计，包壳（33）的一端内部设置包壳支撑环（43），包壳（33）的另一端内部设置滑套（30），所述弹簧（32）设置在滑套（30）与扩张套（35）的固定端之间，包壳（33）的两端套接包壳固定环（44），则，包壳（33）的一端固定在包壳支撑环（43）和一个包壳固定环（44）之间，另一端固定在滑套（30）和另一个包壳固定环（44）之间。

5.如权利要求4所述的井下排水采气机器人的截断阀，其特征是：所述橡胶套（37）内部设置胶套支撑环（39），胶套支撑环（39）的一端固定在阀体（41）与橡胶套（37）之间，橡胶套（37）的固定端固定在胶套支撑环（39）与包壳支撑环（43）之间，胶套支撑环（39）的另一端延伸至扩张套（35）的自由端的附近。

6.如权利要求4所述的井下排水采气机器人的截断阀，其特征是：所述滑套（30）上螺纹连接前锁紧螺母（31）以固定包壳固定环（44），所述阀体（41）上螺纹连接后锁紧螺母（46）以固定包壳固定环（44）和包壳支撑环（43）。

7.如权利要求1～6中任意一项权利要求所述的井下排水采气机器人的截断阀，其特征是：所述活塞包括与阀杆（48）端部固定连接的第二活塞（50），阀杆（48）连接第二活塞（50）的一端设置有平衡孔（480），阀体（41）上设置与滑块（42）配合的导向槽（410）和连通阀体内、外的阀体通流孔（412），阀体（41）的导向槽（410）上装配有隔套（27），第二活塞（50）与阀体（41）滑动配合可密封或打开阀体通流孔（412）。

8.如权利要求7所述的井下排水采气机器人的截断阀，其特征是：所述阀体（41）上螺纹连接有连接套筒（47），连接套筒（47）用于安装驱动阀杆（48）的驱动机构，所述第二活塞（50）位于连接套筒（47）的内腔中。

9.如权利要求7所述的井下排水采气机器人的截断阀，其特征是：所述活塞还包括连接于阀杆（41）中部的第一活塞（38），第一活塞（38）用于关闭或打开截断阀的内流道（102）。

10.井下排水采气机器人，包括依次连接的截断阀（1）、传感及控制系统（2）、驱动机构（3）、电池组（4）、导向尾盖（5），其特征是：所述截断阀采用权利要求1～9中任意一项权利要求所述的截断阀。

11.如权利要求10所述的井下排水采气机器人，其特征是：还包括捕捞头（23），所述阀体（41）的一端与捕捞头（23）螺纹连接，捕捞头（23）上设置有与阀体（41）的内腔连通的顶部通流孔（231）,阀体（41）的另一端为驱动机构所在的一端，捕捞头（23）上设有用于阀杆（48）装配的内部空腔，所述内部空腔与截断阀（1）的内流道（102）和外流道（101）均通过密封隔绝。

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