CN119266767B - 一种油田用高压井口阀门 - Google Patents

Abstract

本发明涉及井口阀门技术领域，并公开了一种油田用高压井口阀门，包括阀门组件，所述阀门组件包括阀体，且该阀体内部开设有阀腔，所述阀体内部密封转动连接有前轴，且该前轴的顶端贯穿阀体并延伸至外部，阀芯组件，所述阀芯组件包括阀芯，所述阀芯位于阀腔围成的空间内，所述阀芯外侧设置有与可用于前轴进行密封的密闭件，其中，所述阀腔内部可拆卸安装有与阀芯外表面紧密贴合的阀座。该油田用高压井口阀门，能够有效地解决现有技术中，阀门在高压、高温、高腐蚀性的工作环境下，很容易发生腐蚀和磨损，常见的油田高压井口阀门在高温高压环境下的性能下降，与执行器相连接的前轴常发生泄漏的问题。

Description

一种油田用高压井口阀门

技术领域

本发明涉及井口阀门技术领域，具体涉及一种油田用高压井口阀门。

背景技术

高压井口阀门泄漏，是最常见的问题之一，其主要表现为阀门在正常关闭状态下仍有流体通过。泄漏可能是由于阀座与阀瓣之间的磨损、腐蚀或不当装配导致的，处理泄露问题通常需要更换密封件或整个阀门，并在安装时确保正确的装配和调试。

阀门在高压、高温、高腐蚀性的工作环境下，很容易发生腐蚀和磨损，腐蚀和磨损不仅会影响阀门的功能和寿命，还可能引发安全问题。常见的油田高压井口阀门在高温高压环境下的性能下降，与执行器相连接的前轴常发生泄漏的情况，对此，本发明设计一种可自动密封前轴的高压井口阀门。

发明内容

解决的技术问题

针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种油田用高压井口阀门，能够有效地解决现有技术中，阀门在高压、高温、高腐蚀性的工作环境下，很容易发生腐蚀和磨损，常见的油田高压井口阀门在高温高压环境下的性能下降，与执行器相连接的前轴常发生泄漏的问题。

技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

本发明提供一种油田用高压井口阀门，包括：

阀门组件，所述阀门组件包括阀体，且该阀体内部开设有阀腔，所述阀体内部密封转动连接有前轴，且该前轴的顶端贯穿阀体并延伸至外部；

阀芯组件，所述阀芯组件包括阀芯，所述阀芯位于阀腔围成的空间内，所述阀芯外侧设置有与可用于前轴进行密封的密闭件；

其中，所述阀腔内部可拆卸安装有与阀芯外表面紧密贴合的阀座。

进一步地，所述阀体顶部设置有与前轴顶端相传动的执行器，所述阀体的端口通过螺栓组可拆卸安装有与阀座外表面相贴合的阀座压盖。

进一步地，所述阀芯包括两组半球形板，所述阀芯采用一体式成型设计，所述阀座设有两组并以阀芯为中心对称分布，所述阀芯上表面与前轴底端固定连接。

进一步地，所述阀腔内壁底部可拆卸安装有密封杆，且该密封杆与阀腔之间设置有密封垫，所述阀芯下表面设置有与密封杆顶端相转动的后轴，所述阀体底部紧密安装有与密封杆底端螺纹连接的螺纹座。

进一步地，所述密闭件包括横管和竖管，所述横管和竖管之间呈垂直分布，所述横管一端与竖管内部固定连通，所述横管远离竖管一端与阀芯内部固定连通，所述阀芯内部开设有与横管内部相连通的通孔，所述竖管底端与阀芯内部固定连接，所述竖管顶端贯穿阀芯并延伸至外部。

进一步地，所述前轴圆周外表面固定连接有与阀腔内壁顶部相贴合的密封盘，所述密封盘通过开设在其上表面的凹槽安装有上密封圈，所述密封盘下表面开设有贴合槽。

进一步地，所述竖管内壁密封滑动连接有升降杆，所述升降杆顶部固定连接有与贴合槽内壁相贴合的密闭板，所述密闭板通过开设在其圆周外表面的内置槽安装有下密封圈，所述内置槽内部设置有与下密封圈外表面相贴合的第一下压板，所述第一下压板外表面通过光滑杆固定连接有与贴合槽内壁顶部相贴合的第二下压板。

进一步地，所述通孔内壁固定连接有限位环，所述横管内壁滑动连接有与限位环相贴合的活塞杆，所述活塞杆远离限位环一端设置有与横管内壁相连接的强力弹簧，所述横管和竖管内填充有液压油。

有益效果

本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

本发明设置有阀芯组件，当阀芯处于打开状态时，阀腔内部充满原油，阀腔内部的高压原油流入通孔，对活塞杆产生推力，带动活塞杆沿着横管内壁滑动，强力弹簧受压发生弹性形变，活塞杆挤压横管、竖管中的液压油，带动升降杆沿着竖管内壁向上短距滑动，升降杆对密闭板产生向上的推力，带动密闭板的上表面向第二下压板一侧靠近，直至密闭板的上表面与第二下压板的下表面相贴合，与此同时，第二下压板相对于密闭板向下短距滑动，带动第一下压板挤压下密封圈，下密封圈受压发生弹性形变紧密贴合在阀腔内壁顶部上，对密闭板圆周外表面进行密封，配合上密封圈，实现密封盘的“上下部位同步密封”，并且阀腔内部的压强越大，下密封圈密封性越好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例立体的结构示意图；

图2为本发明实施例正视局部剖面的结构示意图；

图3为本发明实施例图2中A处局部放大的结构示意图；

图4为本发明实施例阀体、阀座以及阀座压盖立体分离的结构示意图；

图5为本发明实施例后轴、密封杆以及螺纹座立体分离的结构示意图；

图6为本发明实施例阀芯组件立体的结构示意图；

图7为本发明实施例密闭板、下密封圈以及第一下压板立体分离的结构示意图。

图中的标号分别代表：1、阀门组件；11、阀体；111、阀腔；112、阀座；113、阀座压盖；114、密封杆；115、螺纹座；12、前轴；121、密封盘；122、凹槽；123、上密封圈；124、贴合槽；13、执行器；2、阀芯组件；21、阀芯；211、后轴；212、通孔；213、限位环；22、密闭件；220、强力弹簧；221、横管；222、竖管；223、升降杆；224、密闭板；225、内置槽；226、下密封圈；227、第一下压板；228、第二下压板；229、活塞杆。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合实施例对本发明作进一步的描述。

实施例：

请参阅图1-图7，本发明提供一种技术方案：一种油田用高压井口阀门，包括：

阀门组件1，阀门组件1包括阀体11，且该阀体11内部开设有阀腔111，阀体11内部密封转动连接有前轴12，且该前轴12的顶端贯穿阀体11并延伸至外部；

阀芯组件2，阀芯组件2包括阀芯21，阀芯21位于阀腔111围成的空间内，阀芯21外侧设置有与可用于前轴12进行密封的密闭件22；

其中，阀腔111内部可拆卸安装有与阀芯21外表面紧密贴合的阀座112。

阀体11顶部设置有与前轴12顶端相传动的执行器13，阀体11的端口通过螺栓组可拆卸安装有与阀座112外表面相贴合的阀座压盖113。

阀芯21包括两组半球形板，阀芯21采用一体式成型设计，阀座112设有两组并以阀芯21为中心对称分布，阀芯21上表面与前轴12底端固定连接。

阀腔111内壁底部可拆卸安装有密封杆114，且该密封杆114与阀腔111之间设置有密封垫，阀芯21下表面设置有与密封杆114顶端相转动的后轴211，阀体11底部紧密安装有与密封杆114底端螺纹连接的螺纹座115。由于密封杆114并不旋转，与前轴12有所不同，阀芯21的旋转需要前轴12的驱动，故此，前轴12在高温高压环境下密封性容易下降，反观密封杆114，通过旋转螺纹座115，带动密封杆114紧密贴合在阀腔111内壁底部上，二者的结合面设有密封垫，直至“密封杆114和阀体11结合成一个整体”(密封杆114无需旋转)。

密闭件22包括横管221和竖管222，横管221和竖管222之间呈垂直分布，横管221一端与竖管222内部固定连通，横管221远离竖管222一端与阀芯21内部固定连通，阀芯21内部开设有与横管221内部相连通的通孔212，竖管222底端与阀芯21内部固定连接，竖管222顶端贯穿阀芯21并延伸至外部。

前轴12圆周外表面固定连接有与阀腔111内壁顶部相贴合的密封盘121，密封盘121通过开设在其上表面的凹槽122安装有上密封圈123，密封盘121下表面开设有贴合槽124。

竖管222内壁密封滑动连接有升降杆223，升降杆223顶部固定连接有与贴合槽124内壁相贴合的密闭板224，密闭板224通过开设在其圆周外表面的内置槽225安装有下密封圈226，内置槽225内部设置有与下密封圈226外表面相贴合的第一下压板227，第一下压板227外表面通过光滑杆固定连接有与贴合槽124内壁顶部相贴合的第二下压板228。

通孔212内壁固定连接有限位环213，横管221内壁滑动连接有与限位环213相贴合的活塞杆229，活塞杆229远离限位环213一端设置有与横管221内壁相连接的强力弹簧220，横管221和竖管222内填充有液压油。

参考图1-7，阀门在高压、高温、高腐蚀性的工作环境下，很容易发生腐蚀和磨损，腐蚀和磨损不仅会影响阀门的功能和寿命，还可能引发安全问题。常见的油田高压井口阀门在高温高压环境下的性能下降，与执行器相连接的前轴常发生泄漏的情况，对此，本发明设计一种可自动密封前轴的高压井口阀门。

实际应用中，阀芯组件2上的阀芯21工作原理，通过PLC控制执行器13的启停，执行器13带动前轴12绕阀体11内部进行密封转动，带动阀芯21和密闭件22同步进行旋转，带动阀芯21下表面通过后轴211绕密封杆114顶端进行转动(密封杆114并不旋转，与前轴12有所不同，阀芯21的旋转需要前轴12的驱动，故此，前轴12在高温高压环境下密封性容易下降)。当阀芯21的外表面旋转至与阀座112端面相贴合时，阀体11内部的阀腔111被封闭，此时，阀门处于关闭状态，反之，当阀芯21的外表面旋转至与阀座112端面相脱离时，阀体11内部的阀腔111导通，此时，阀门处于打开状态。

本发明需要强调是，本发明的阀芯21设计具备以下几个优点：

优点一，阀芯21包括两组半球形板(半球阀芯是偏心半球阀的核心部件，它的形状类似于一个半球形的碗，半球阀芯的一侧是凸出的，另一侧是凹陷的)，阀芯21采用一体式成型设计，本发明区别于常规的半球阀芯，本发明由两组半球形板组成，采用对称设计，使阀芯21工作过程中两侧受力均匀，减弱阀芯21的振动，提高其使用寿命。

优点二，两组半球形板分别与其对应的阀座112进行密封，双重密封性更好。

优点三，两个半球形板组成一个整体，配合竖管222的固定(起到加强筋作用)，使得强度比之原来有显著提高，可避免铸造时产生的变形或断裂等不合格品现象。

现有的前轴需要驱动阀芯进行转动调节，前轴与阀体之间一般通过密封件进行结合，在高温高压下，单一的密封件性能下降，容易造成前轴发生泄漏。反观本发明，首先，前轴12圆周外表面固定连接有与阀腔111内壁顶部相贴合的密封盘121，密封盘121通过开设在其上表面的凹槽122安装有上密封圈123(与常规的密封件基本一致)，上密封圈123的位置基本恒定，对前轴12主要起到密封作用。其次，本发明设有升降杆223、密闭板224、内置槽225、下密封圈226、第一下压板227、第二下压板228以及活塞杆229等。当阀芯21处于关闭状态时，阀腔111内部并不会有原油，故此，前轴12的密封性不会受其影响；当阀芯21处于打开状态时，阀腔111内部充满原油，阀腔111内部的高压原油流入通孔212，对活塞杆229产生推力，带动活塞杆229沿着横管221内壁滑动，强力弹簧220受压发生弹性形变，活塞杆229挤压横管221、竖管222中的液压油，带动升降杆223沿着竖管222内壁向上短距滑动(两侧对称设计，同步向上运动)，升降杆223对密闭板224产生向上的推力，带动密闭板224的上表面向第二下压板228一侧靠近(第二下压板228上表面紧密贴合在贴合槽124内壁顶部)，直至密闭板224的上表面与第二下压板228下表面相贴合，与此同时，第二下压板228相对于密闭板224向下短距滑动，带动第一下压板227挤压下密封圈226，下密封圈226受压发生弹性形变紧密贴合在阀腔111内壁顶部上，对密闭板224圆周外表面进行密封，配合上密封圈123，实现密封盘121(前轴12)的“上下部位同步密封”，并且阀腔111内部的压强越大，下密封圈226密封性越好(下密封圈226为自动化密封)，极大提高了上密封圈123的使用寿命。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各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；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的保护范围。

Claims (6)

1.一种油田用高压井口阀门，其特征在于，包括：

阀门组件（1），所述阀门组件（1）包括阀体（11），且该阀体（11）内部开设有阀腔（111），所述阀体（11）内部密封转动连接有前轴（12），且该前轴（12）的顶端贯穿阀体（11）并延伸至外部；

阀芯组件（2），所述阀芯组件（2）包括阀芯（21），所述阀芯（21）位于阀腔（111）围成的空间内，所述阀芯（21）外侧设置有可用于前轴（12）进行密封的密闭件（22）；

其中，所述阀腔（111）内部可拆卸安装有与阀芯（21）外表面紧密贴合的阀座（112）；

所述密闭件（22）包括横管（221）和竖管（222），所述横管（221）和竖管（222）之间呈垂直分布，所述横管（221）一端与竖管（222）内部固定连通，所述横管（221）远离竖管（222）一端与阀芯（21）内部固定连通，所述阀芯（21）内部开设有与横管（221）内部相连通的通孔（212），所述竖管（222）底端与阀芯（21）内部固定连接，所述竖管（222）顶端贯穿阀芯（21）并延伸至外部；

所述通孔（212）内壁固定连接有限位环（213），所述横管（221）内壁滑动连接有与限位环（213）相贴合的活塞杆（229），所述活塞杆（229）远离限位环（213）一端设置有与横管（221）内壁相连接的强力弹簧（220），所述横管（221）和竖管（222）内填充有液压油。

2.根据权利要求1所述的一种油田用高压井口阀门，其特征在于：所述阀体（11）顶部设置有与前轴（12）顶端相传动的执行器（13），所述阀体（11）的端口通过螺栓组可拆卸安装有与阀座（112）外表面相贴合的阀座压盖（113）。

3.根据权利要求2所述的一种油田用高压井口阀门，其特征在于：所述阀芯（21）包括两组半球形板，所述阀芯（21）采用一体式成型设计，所述阀座（112）设有两组并以阀芯（21）为中心对称分布，所述阀芯（21）上表面与前轴（12）底端固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种油田用高压井口阀门，其特征在于：所述阀腔（111）内壁底部可拆卸安装有密封杆（114），且该密封杆（114）与阀腔（111）之间设置有密封垫，所述阀芯（21）下表面设置有与密封杆（114）顶端相转动的后轴（211），所述阀体（11）底部紧密安装有与密封杆（114）底端螺纹连接的螺纹座（115）。

5.根据权利要求1所述的一种油田用高压井口阀门，其特征在于：所述前轴（12）圆周外表面固定连接有与阀腔（111）内壁顶部相贴合的密封盘（121），所述密封盘（121）通过开设在其上表面的凹槽（122）安装有上密封圈（123），所述密封盘（121）下表面开设有贴合槽（124）。

6.根据权利要求5所述的一种油田用高压井口阀门，其特征在于：所述竖管（222）内壁密封滑动连接有升降杆（223），所述升降杆（223）顶部固定连接有与贴合槽（124）内壁相贴合的密闭板（224），所述密闭板（224）通过开设在其圆周外表面的内置槽（225）安装有下密封圈（226），所述内置槽（225）内部设置有与下密封圈（226）外表面相贴合的第一下压板（227），所述第一下压板（227）外表面通过光滑杆固定连接有与贴合槽（124）内壁顶部相贴合的第二下压板（228）。