CN202691065U - 一种新型节流阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及控制阀领域，尤其涉及一种用于油气井压力精确控制的节流阀。包括执行器、阀盖、阀杆、阀体、阀芯和阀座，其中阀芯上部与阀杆固定连接的部位呈圆柱密封面，阀芯中部沿圆柱密封面斜切有节流斜面，节流斜面与阀体内的导流通道相对，阀芯与阀杆固定连接后滑行密封在阀盖的密封套和阀体的下行导流通道内。与现有技术相比其可以提高节流阀的使用寿命、增加节流阀的抗岩屑堵塞能力以及压力控制的精确性。

Description

一种新型节流阀

技术领域

本实用新型涉及控制阀领域，尤其涉及一种用于油气井压力精确控制的节流阀。

背景技术

在欠平衡钻井、控压钻井以及其它油气井精细压力控制领域需要节流阀始终控制井口返出的流体，把回压值控制在合理的范围内，节流阀是连续带压工作的。对节流阀的工作可靠性、使用寿命、现场的可维护性、防止岩屑堵塞以及压力控制的精确性都提出了更高的要求。

目前，油气井压力控制所用的节流阀主要是针形节流阀、孔板型节流阀、筒形节流阀和楔形节流阀，其执行器主要是直线液缸驱动的形式。现场使用过程中主要存在以下问题：针形节流阀和筒形节流阀在节流过程中是一悬臂梁的结构，在高压流体冲蚀过程中容易出现震动疲劳，导致阀杆断裂或者阀芯脱落，具有很大的安全隐患；孔板型节流阀受力较大，冲蚀严重，而且由于其结构设计的局限性，导致其过流面积总是小于等于阀座通孔面积的一半；筒形节流阀的线性工作区狭窄，压力调节过程缓慢，而且带压钻井过程中，阀位非常小过岩屑能力差、不易于精确控制；楔形节流阀在大排量情况下背压较大，降低了节流阀在精确压力控制领域的使用范围；直线液缸驱动的形式的液缸内的液压油会对阀芯的启动和停止造成延时，降低节流阀的反应速度，油压的大小和方向的不断改变使得节流阀的液缸密封提前损坏，导致液压油的跑、冒、滴、漏等环境污染问题。

发明内容

本实用新型的目的就是提供一种新型节流阀，提高节流阀的使用寿命、增加节流阀的抗岩屑堵塞能力以及压力控制的精确性。

为实现上述目的，本实用新型采用以下设计方案：

包括执行器、阀盖、阀杆、阀体、阀芯和阀座，阀芯上部与阀杆固定连接的部位呈圆柱密封面，阀芯中部沿圆柱密封面向下斜切有节流斜面，节流斜面与阀体内的导流通道相对，阀芯与阀杆固定连接后滑行密封在阀盖的密封套和阀体的下行导流通道内。

上述方案还包括：沿阀芯节流斜面的下端设有平行于阀芯轴线的节流竖直面，在阀芯的节流斜面与圆柱密封面结合部设有垂直于阀芯轴线的节流水平面。

阀杆与阀芯通过固定销钉固定连接，阀盖的密封套上安装有防转销钉，防转销钉与阀杆预制的轴向滑槽配合。

在阀座与阀体的内壁设有阀座衬套，阀芯与阀座衬套滑行密封配合。

执行器是液压马达带动蜗轮蜗杆机构、手动蜗轮蜗杆机构或者二者的结合。

阀体的流体进、出口端采用载丝法兰连接。

阀芯和阀座衬套采用整体硬质合金材料。

本实用新型的优点是：(1)阀芯和阀座衬套采用整体硬质合金材料以及阀芯始终贴靠在阀座上的结构特点增加了节流阀的使用寿命；(2)阀芯与阀座的最大开度时的过流面积加大，降低了节流阀大排量时的背压；（3）节流阀调节过程中，压力和开度的线性更好，更加适用于精细压力控制领域；(4）液压马达带动涡轮蜗杆机构的惯性小、阀位开关迅速更有助于快速和精确控制。

附图说明

图1是本实用新型一种新型节流阀的示意图。

图2是本实用新型一种新型节流阀阀芯AA剖面的示意图。

图中 1.指示杆，2.执行器，3.阀盖，4.防转销钉，5.阀杆，6.阀体，7.固定销钉，8.阀芯，9.阀座，10.阀座衬套，80.阀芯节流水平面, 81.阀芯节流斜面，82.阀芯节流竖直面，83.圆柱密封面。

具体实施方式

下面结合附图1对本实用新型作进一步描述：

一种新型节流阀包括执行器2、阀盖3、阀杆5、阀体6、阀芯8、阀座9和阀座衬套10。阀芯8上端为圆柱密封面83，下端部加工有节流斜面81，节流斜面上部连接有垂直于阀芯8圆柱端轴线的节流水平面80，节流斜面下部连接有平行于阀芯8圆柱端轴线的节流竖直面82，阀芯8下端的横截面都是由直线和圆弧线构成的平面，即圆弧线构成的曲面与阀座衬套10贴靠，直线构成的平面用于节流。阀杆5与阀芯8通过固定销钉7连接。阀盖3上安装有针对阀杆5的防转销钉4。执行器2是液压马达与手动轮共同驱动的蜗轮蜗杆机构。阀体6呈方形，流体进口端采用载丝法兰连接。阀芯8和阀座衬套10采用整体硬质合金材料。

油气井节流调压过程中，流体经过新型节流阀入口，然后经过阀芯8与阀座衬套10之间形成的节流空间、再经过新型节流阀出口流出。执行器2驱动阀杆5，阀杆5带动阀芯8上下往复运动，产生所需的节流压力。

Claims (7)

1.一种新型节流阀，包括执行器(2)、阀盖(3)、阀杆(5)、阀体(6)、阀芯(8) 和阀座(9)，其特征是：阀芯(8)上部与阀杆（5）固定连接的部位呈圆柱密封面（83），阀芯(8)中部沿圆柱密封面（83）斜切有节流斜面（81），节流斜面（81）与阀体(6)内的导流通道相对，阀芯(8)与阀杆（5）固定连接后滑行密封在阀盖（3）的密封套和阀体（6）的下行导流通道内。

2.根据权利要求1所述的新型节流阀，其特征是：沿阀芯(8)节流斜面（81）的下端设有平行于阀芯(8)轴线的节流竖直面（82），在阀芯(8)的节流斜面（81）与圆柱密封面（83）结合部设有垂直于阀芯(8)轴线的节流水平面（80）。

3.根据权利要求1或2所述的新型节流阀，其特征是：阀杆(5)与阀芯(8)通过固定销钉(7)固定连接，阀盖(3)的密封套上安装有防转销钉(4)，防转销钉(4)与阀杆(5)预制的轴向滑槽配合。

4.根据权利要求1或2所述的新型节流阀，其特征是：在阀座（9）与阀体（6）的内壁设有阀座衬套 (10)，阀芯（8）与阀座衬套 (10)滑行密封配合。

5.根据权利要求1或2所述的新型节流阀，其特征是：执行器(2)是液压马达带动蜗轮蜗杆机构、手动蜗轮蜗杆机构或者二者的结合。

6.根据权利要求1或2所述的新型节流阀，其特征是：阀体(6)的流体进、出口端采用载丝法兰连接。

7.根据权利要求1或2所述的新型节流阀，其特征是：阀芯(8)和阀座衬套 (10)采用整体硬质合金材料。

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