CN203322452U - 水下阀门用驱动器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水下阀门用驱动器，包括缸体以及安装在缸体内的活塞，所述活塞与缸体后部之间形成密封的腔室，且该缸体后部设置有与该腔室连通的进油口，所述活塞内套有传动杆，该传动杆后部伸入活塞内并与活塞螺纹连接，该传动杆前部连接有阀杆连接套，该阀杆连接套前端伸出缸体的前端盖，所述传动杆套有弹簧，该弹簧位于活塞与前端盖之间，所述缸体前部与前端盖、传动杆和活塞形成密闭的第一压力补偿室，所述缸体上设置有与该第一压力补偿室相通的第一压力平衡器安装口。本实用新型密封性好、可进行远程控制，也可以由潜水员或ROV进行就地控制，操作稳定，性能可靠，控制方便。

Description

水下阀门用驱动器

技术领域

本实用新型涉及海洋石油开采设备技术领域，具体涉及一种用于驱动水下各种阀的开启或关闭的水下阀门用驱动器。

背景技术

石油勘探开发由陆地转向水下发展，随着水的深度不断增大，采用传统的方法和阀门驱动器开启采油树阀门变得越来越难以实施，甚至不能实现。由于阀在水下工作，必须承受水压的影响，陆地采油树驱动器不再适用，亟需一种能用于水下采油树阀门驱动的驱动器。

现有技术的缺点是：传统的陆地采油树驱动器在水下环境中，开启采油树阀门变得越来越难以实施，甚至不能实现。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种的水下阀门用驱动器，能适应水下环境，控制水下阀门的开启和关闭，并能远程控制。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：一种水下阀门用驱动器，包括缸体以及安装在缸体内的活塞，所述活塞与缸体后部之间形成密封的腔室，且该缸体后部设置有与该腔室连通的进油口，所述活塞内套有传动杆，该传动杆后部伸入活塞内并与活塞螺纹连接，该传动杆前部连接有阀杆连接套，该阀杆连接套前端伸出缸体的前端盖，所述传动杆套有弹簧，该弹簧位于活塞与前端盖之间，所述缸体前部与前端盖、传动杆和活塞形成密闭的第一压力补偿室，所述缸体上设置有与该第一压力补偿室相通的第一压力平衡器安装口。

采用上述结构，阀杆连接套与阀杆连接，通过进油口向缸体后部的腔室注入液压油供压，推动活塞前移带动传动杆和阀杆连接套继而实现与驱动器连接的阀开启或关闭，当缸体后部泄压时，弹簧推动活塞复位，从而达到阀的故障关闭或故障开启功能；通过压力平衡器安装口可对第一压力补偿室内压力进行调整，使驱动器能顺利的动作，通过压力平衡器安装口注入的液压油可以润滑第一压力补偿室内的部件；该驱动器能承受水下压力，且密闭性好，通过液压驱动实现远程可靠控制。

作为优选：所述传动杆由连接杆及与该连接杆后端连接的前推杆组成，所述连接杆前部伸入阀杆连接套后部与阀杆连接套套接，该连接杆后端与前推杆通过轴承和轴承帽转动连接。

上述结构，轴承套在连接杆后端并通过其端部的台阶限位，轴承帽一端扣压在轴承上，另一端与前推杆前部固定连接，实现前推杆与连接杆的转动连接，在前推杆旋转向前或向后运动时，连接杆也只作前后运动。

作为优选：所述活塞后部与缸体内壁之间具有间隙，所述缸体后端敞口并连接有短接，该短接后部外套有外壳，内套有后推杆，所述短接前部外套在活塞后部，并与缸体内壁密封连接，所述活塞后端固定有第一圆柱销，该第一圆柱销伸入短接内壁开设的第一键槽内，所述第一圆柱销能在第一键槽内前后移动，所述后推杆前部伸入短接后部并通过轴承与短接转动连接，所述前推杆后部穿出活塞后端并伸入后推杆前部，且通过前推杆上的第二键槽和后推杆上设置的第二圆柱销连接，所述第二圆柱销能第二键槽内前后移动，所述后推杆后端还连接有ROV手柄。

采用上述结构，在手动操作驱动器时，通过转动ROV（水下机器人）手柄转动后推杆，后推杆转动通过第二圆柱销带动前推杆转动，由于前推杆与活塞螺纹连接，而活塞被第一键槽和第一圆柱销限制转动，前推杆相对于活塞转动实现前推杆的前后运动，第二键槽的长度大于第二圆柱销的直径，第二圆柱销能在第二键槽内前后移动，后推杆旋转转动，使前推杆带动连接杆和阀杆连接套前后运动，从而实现对阀的关闭和开启。

第一键槽的长度大于第一圆柱销直径，活塞能通过第一圆柱销和第一键槽相对于短接前后移动，即在自动控制时，液压使活塞前后移动，活塞带动前推杆前后移动，且不会与后推杆和短接之间产生干涉；短接与前推杆之间通过密封圈密封连接，并与缸体、活塞后部之间形成密封的腔室，通过进油口向该密封的腔室供压，采用第一圆柱销和第二圆柱销传动，使前推杆和后推杆受力均匀，传动平稳，圆柱销端面圆角，不会对键槽造成损伤。

作为优选：所述后推杆内设置有贯穿其前后端的指示杆，该指示杆前端与前推杆固接，后端通过指示螺钉连接有指示针，所述ROV手柄后端安装有指示表盘。

作为优选：所述指示螺钉安装于后推杆后部内，该指示螺钉通过其后部外壁的一圈凸起和挡圈限制其前后移动，所述指示针通过螺母和衬套安装在指示螺钉后端，所述指示杆后端伸入指示螺钉内并与指示螺钉螺纹连接。

指示螺钉与后推杆内壁之间具有间隙，可与后推杆相对转动，指示杆的后端与指示螺钉通过大螺距的螺纹连接，其螺纹截面呈矩形，在指示杆前后移动和旋转的过程中均能带动指示螺钉转动，使指示针指向对应的开启或关闭位置，指示表盘安装ROV手柄后端面上，通过指示针和指示表盘旋转角度差进行指示，差动指示更精确，同时方便从驱动器后端观察驱动器的开启或关闭状态。

作为优选：所述外壳前部固套在所述短接外，后部套在所述ROV手柄外，所述外壳与短接之间还设置有压帽，该压帽压紧所述短接和后推杆，所述后推杆后部固套有指示套，该指示套外壁通过螺纹连接有指示块，该指示块伸出外壳上开设的条形指示孔。

在手动操作时，可以从侧面的指示块观察驱动器处于开启或关闭状态，指示套与后推杆同步转动，指示块通过螺纹相对于后推杆在指示孔内前后运动，从而指示驱动器所处的状态，指示孔限制指示块的转动。

作为优选：所述传动杆外还套有套筒，该套筒位于所述传动杆与弹簧之间，且该套筒前端与所述前端盖密封连接，该套筒前部内壁设置有环形限位台阶，所述弹簧两端分别通过挡板抵接在前端盖和活塞上，在所述弹簧压缩时，所述套筒后端能抵住活塞前端，所述限位台阶能通过轴承帽限制传动杆前移位移的大小。

连接杆外壁与限位台阶紧密连接，可以相对于限位台阶前后移动，在所述弹簧压缩时，通过套筒长度限制弹簧压缩位置和活塞移动位移的大小，通过轴承帽抵在限位台阶后端限制传动杆前移的极限位置。

作为优选：所述短接与活塞后部、传动杆和后推杆前端形成密闭的第二压力补偿室，所述短接上开设有与第二压力补偿室相通的压力平衡器安装口。

通过该压力平衡器安装口调整第二压力补偿室的压力，便于活塞和前推杆顺利的前后移动，且该第二压力补偿室内的第一圆柱销，第二圆柱销等传动部件能被压力平衡器中液压油润滑。

作为优选：所述缸体前端还外套有阀体锁紧环，并通过锁紧螺钉紧固，所述阀杆连接套前端设置有阀杆连接槽。

该阀杆连接槽为T型槽，便于与阀杆连接，T型槽连接能消除驱动装置和阀杆同轴误差，锁紧环套在缸体上用于与阀的连接。

作为优选：所述弹簧为绕向相反的两组弹簧。

驱动器采用双弹簧驱动，绕向相反，受力更均衡，同时减轻弹簧载荷，延长寿命

本实用新型的有益效果是：该水下阀门用驱动器可进行远程控制，也可以由潜水员或ROV进行就地控制，操作稳定，性能可靠，控制方便。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型端面的指示针17的局部视图；

图3为本实用新型侧面的指示块21的局部视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

如图1、图2和图3所示，一种水下阀门用驱动器，包括缸体1、活塞2、传动杆7，活塞2安装在缸体1内，其前部外壁与缸体1内壁密封连接，后部与缸体1内壁之间具有间隙，缸体1前端外套有阀体锁紧环28，并通过锁紧螺钉29紧固，缸体1前端还安装有前端盖6，该前端盖6后端和活塞2前端均设置有挡板，活塞2套在传动杆7外，该传动杆7前部连接有阀杆连接套3，该阀杆连接套3前端伸出缸体1的前端盖6，传动杆7后部穿过活塞2中心并与活塞2螺纹连接，传动杆7外还套有套筒8，套筒8前端安装在前端盖6的台阶孔内，并与前端盖6密封连接，该套筒8外套有两组绕向相反的弹簧4，该弹簧4两端分别抵接在前端盖6后端和活塞2前端的挡板上；

所述的传动杆7由连接杆7a和连接在连接杆7a后端的前推杆7b组成，所述连接杆7a前部伸入阀杆连接套3后部与阀杆连接套3套接，阀杆连接套3前端伸出前端盖6，该阀杆连接套3前端设置有T型的阀杆连接槽；该连接杆7a后端与前推杆7b通过轴承和轴承帽转动连接，轴承套在连接杆后端并通过其端部的台阶限位，轴承帽一端扣压在轴承上，另一端与前推杆7b前部固定连接，实现前推杆7b与连接杆7a的转动连接，在前推杆7b旋转向前或向后运动时，连接杆7a也只作前后运动，该套筒8前部内壁设置有环形限位台阶23，在所述弹簧4压缩时，所述套筒8后端能抵住活塞2前端，所述限位台阶23能通过轴承帽限制传动杆7前移位移的大小。

所述活塞2后部与缸体1内壁之间具有间隙，缸体1后端敞口并连接有短接12，该短接12后部外套有外壳19，内套有后推杆9，短接12前部外套在活塞2后部，并与缸体1内壁密封连接，所述活塞2后端固定有第一圆柱销13，该第一圆柱销13伸入短接12内壁开设的第一键槽内14，所述第一圆柱销13能在第一键槽内14前后移动，所述后推杆9前部伸入短接12后部并通过轴承与短接12转动连接，所述前推杆7b后部伸入后推杆9前部，并通过前推杆7b上的第二键槽15和后推杆9上设置的第二圆柱销16连接，所述第二圆柱销16能第二键槽15内前后移动，所述后推杆9后端还连接有ROV手柄10，该ROV手柄10与外壳19之间间隙配合并连接有耐磨环，该ROV手柄10后端安装有指示表盘30。

所述后推杆9后部内安装有指示螺钉18，该指示螺钉18与后推杆9能相对转动，该指示螺钉18通过其后部外壁的一圈凸起和挡圈31限制其前后移动，所述后推杆9内设置有贯穿其前后端的指示杆11，该指示杆11前端与前推杆7b固接，该指示杆11后端伸入指示螺钉18内并与指示螺钉18螺纹连接，指示螺钉18后端安装有指示针17，螺母将衬套、指示针17、垫圈依次压在指示螺钉18台阶面上，并用销锁紧，指示杆11转动带动指示螺钉18转动即可使指示针17转动指示位置。

所述外壳19与短接12之间还设置有压帽，该压帽压紧所述短接12和后推杆9，所述后推杆9后部固套有指示套20，该指示套20外壁通过螺纹连接有指示块21，该指示块21伸出外壳19上开设的条形指示孔22。

所述活塞2后部与缸体1后部和短接12前端之间形成密封的腔室，且该缸体1后部设置有与该腔室连通的进油口5，所述缸体1前部与前端盖6、传动杆7、套筒8和活塞2形成密闭的第一压力补偿室，所述缸体1上设置有与该第一压力补偿室相通的第一压力平衡器安装口24；所述短接12与活塞2后部、传动杆7和后推杆9前端形成密闭的第二压力补偿室，所述短接12上开设有与第二压力补偿室相通的第二压力平衡器安装口26；在远程控制时，通过进油口5注入液压油，使活塞2前端通过挡板25压缩弹簧4，带动传动杆7和连接套3前移，实现阀的开启或关闭，当进油口5初泄压时，传动杆7和连接套3后移，实现阀的关闭或开启，第二压力平衡器安装口26和第一压力平衡器安装口24用于第二压力补偿室和第一压力补偿室内压力大小的调整，使驱动器能够顺利的动作。

图1中上半部分为弹簧4压缩时该水下阀门用驱动器的示意图，图1中下半部分为弹簧4自然舒张时该水下阀门用驱动器的示意图。

进油口5及第一压力平衡器安装口24和第二压力平衡器安装口26均为三个，减少阀的开启或关闭时间，同时也便于冲洗，驱动器多处采用密封圈密封，且分段密封，若井筒压力泄漏入驱动器，也能防止驱动器活塞2、第一压力补偿室和第二压力补偿室超压，多处设置限位机构，有效防止过载损坏阀。

Claims (10)

1.一种水下阀门用驱动器，包括缸体（1）以及安装在缸体（1）内的活塞（2），其特征在于：所述活塞（2）与缸体（1）后部之间形成密封的腔室，且该缸体（1）后部设置有与该腔室连通的进油口（5），所述活塞（2）内套有传动杆（7），该传动杆（7）后部伸入活塞（2）内并与活塞（2）螺纹连接，该传动杆（7）前部连接有阀杆连接套（3），该阀杆连接套（3）前端伸出缸体（1）的前端盖（6），所述传动杆（7）套有弹簧（4），该弹簧（4）位于活塞（2）与前端盖（6）之间，所述缸体（1）前部与前端盖（6）、传动杆（7）和活塞（2）形成密闭的第一压力补偿室，所述缸体（1）上设置有与该第一压力补偿室相通的第一压力平衡器安装口（24）。

2.根据权利要求1所述的水下阀门用驱动器，其特征在于：所述传动杆（7）由连接杆（7a）及与该连接杆（7a）后端连接的前推杆（7b）组成，所述连接杆（7a）前部伸入阀杆连接套（3）后部与阀杆连接套（3）套接，该连接杆（7a）后端与前推杆（7b）通过轴承和轴承帽转动连接。

3.根据权利要求2所述的水下阀门用驱动器，其特征在于：所述活塞（2）后部与缸体（1）内壁之间具有间隙，所述缸体（1）后端敞口并连接有短接（12），该短接（12）后部外套有外壳（19），内套有后推杆（9），所述短接（12）前部外套在活塞（2）后部，并与缸体（1）内壁密封连接，所述活塞（2）后端固定有第一圆柱销（13），该第一圆柱销（13）伸入短接（12）内壁开设的第一键槽内（14），所述第一圆柱销（13）能在第一键槽内（14）前后移动，所述后推杆（9）前部伸入短接（12）后部并通过轴承与短接（12）转动连接，所述前推杆（7b）后部穿出活塞（2）后端并伸入后推杆（9）前部，且通过前推杆（7b）上的第二键槽（15）和后推杆（9）上设置的第二圆柱销（16）连接，所述第二圆柱销（16）能第二键槽（15）内前后移动，所述后推杆（9）后端还连接有ROV手柄（10）。

4.根据权利要求3所述的水下阀门用驱动器，其特征在于：所述后推杆（9）内设置有贯穿其前后端的指示杆（11），该指示杆（11）前端与前推杆（7b）固接，后端通过指示螺钉（18）连接有指示针（17），所述ROV手柄（10）后端安装有指示表盘（30）。

5.根据权利要求4所述的水下阀门用驱动器，其特征在于：所述指示螺钉（18）安装于后推杆（9）后部内，该指示螺钉（18）通过其后部外壁的一圈凸起和挡圈（31）限制其前后移动，所述指示针（17）通过螺母和衬套安装在指示螺钉（18）后端，所述指示杆（11）后端伸入指示螺钉（18）内并与指示螺钉（18）螺纹连接。

6.根据权利要求3所述的水下阀门用驱动器，其特征在于：所述外壳（19）前部固套在所述短接（12）外，后部套在所述ROV手柄（10）外，所述外壳（19）与短接（12）之间还设置有压帽，该压帽压紧所述短接（12）和后推杆（9），所述后推杆（9）后部固套有指示套（20），该指示套（20）外壁通过螺纹连接有指示块（21），该指示块（21）伸出外壳（19）上开设的条形指示孔（22）。

7.根据权利要求2所述的水下阀门用驱动器，其特征在于：所述传动杆（7）外还套有套筒（8），该套筒（8）位于所述传动杆（7）与弹簧（4）之间，且该套筒（8）前端与所述前端盖（6）密封连接，该套筒（8）前部内壁设置有环形限位台阶（23），所述弹簧（4）两端分别通过挡板（25）抵接在前端盖（6）和活塞（2）上，在所述弹簧（4）压缩时，所述套筒（8）后端能抵住活塞（2）前端，所述限位台阶（23）能通过轴承帽限制传动杆（7）前移位移的大小。

8.根据权利要求7所述的水下阀门用驱动器，其特征在于：所述短接（12）与活塞（2）后部、传动杆（7）和后推杆（9）前端形成密闭的第二压力补偿室，所述短接（12）上开设有与第二压力补偿室相通的第二压力平衡器安装口（26）。

9.根据权利要求1所述的水下阀门用驱动器，其特征在于：所述缸体（1）前端还外套有阀体锁紧环（28），并通过锁紧螺钉（29）紧固，所述阀杆连接套（3）前端设置有阀杆连接槽。

10.根据权利要求1所述的水下阀门用驱动器，其特征在于：所述弹簧（4）为绕向相反的两组弹簧。

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