CN203604682U - 电液大扭矩孔板节流阀 - Google Patents
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Abstract
电液大扭矩孔板节流阀，包括上下阀座，该上下阀座的阀腔内置有固定阀板和旋转阀板，该旋转阀板上置有结合套，该结合套与拨叉相连接，该拨叉上端的传动轴穿越上阀座和支架，并可在其中作旋转运动，该拨叉传动轴上端固定连接一齿轮，该齿轮与执行器中的传动齿条相啮合，在旋转阀板与结合套的径向置有固定两者的防转螺钉，拨叉传动轴与支架之间置有滑动轴承和间隔套，执行器采用双液压缸，该拨叉传动轴上端的齿轮，同时与传递两相向运动的双液压缸相连接的传动齿条相啮合。本实用新型解决了旋转阀板和结合套容易松动的问题，滑动轴承和间隔套支撑旋转拨叉，减小了其振动幅度，提高了传动效率高，使用双液压缸能够显著的提高执行器的输出扭矩。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于钻井、压裂、泥浆循环和地面高压注气采气等管汇设备上的节流阀，特别是一种电液大扭矩孔板节流阀。
背景技术
节流阀是采油树设备和管汇系统必备的产品，现有技术中节流阀的种类主要有针式，孔板式，笼套式和柱塞式，其中孔板式节流阀由于其抗堵塞能力强、结构简单、低成本、抗冲损，一直被国内大多数油田客户接受，广泛应用于钻井管汇中。现有技术中孔板节流阀的旋转阀板和结合套靠热配组合成一体（参见图1和图2），旋转阀板组件长期受到高压流体的冲击，很容易脱落；高压流体流过节流阀时会引起旋转拨叉等零部件的频繁振动，旋转拨叉仅靠密封件的支撑，振动幅度较大，会引起旋转阀板组件与角位移传感器转动角度不一致；另外，由于钻井过程工况复杂，如：地层含沙量高、节流阀进出口压差高、通过节流阀的流量大等，这些都是导致节流阀启闭时扭矩增大的主要因素，因此需要增大执行器的额定力矩。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是克服上述现有技术中所存在的缺陷，提供一种电液大扭矩孔板节流阀。
本实用新型采用了下列技术方案解决了其技术问题：一种电液大扭矩孔板节流阀，包括上、下阀座，在上、下阀座之间的阀腔内置有固定阀板和旋转阀板，该旋转阀板上置有结合套，该结合套与拨叉相连接，该拨叉上端的传动轴穿越上阀座和支架，并可在其中作旋转运动，该拨叉传动轴上端固定连接一齿轮，该齿轮与执行器中的传动齿条相啮合，其特征在于：在旋转阀板与结合套的径向置有固定两者的防转螺钉，在拨叉传动轴与支架之间置有滑动轴承和间隔套，执行器采用双液压缸，该拨叉传动轴上端的齿轮，同时与传递两相向运动的双液压缸相连接的传动齿条相啮合。
本实用新型采用旋转阀板和结合套的双重连接形式，能够解决它们容易松动的问题，从而延长了阀门的使用寿命。采用滑动轴承和间隔套支撑旋转拨叉，减小了旋转拨叉的振动幅度，使执行器力矩的传动效率高。双液压缸能够显著的提高执行器的输出扭矩，使阀门面对恶劣复杂的工况也能正常工作，实现节流降压的目的。本实用新型结构牢靠，节流降压能力强，特别适用于石油钻井领域，能够满足沙漠、高原地区野外全天候运转，通过远程或就地能够实时调节电液节流阀开度，控制钻井时的地层压力。本实用新型适合代替老式液动孔板节流阀，其额定力矩为6500N.m，满足阀前后压差12Mpa，流量80L/s的工况下工作。
附图说明
图1为现有技术中节流阀的结构示意图。
图2为图1中A-A向剖视图。
图3为本实用新型节流阀的结构示意图。
图4为图3中B-B向剖视图。
图中各序号分别表示为：
1—固定阀板；2—旋转阀板；3—结合套；4—圆柱销；5—拨叉；51—拨叉传动轴；6—密封件；7—支架；8—执行器；9—角位移传感器；10—活塞；11—缸筒；12—传动齿条；13—齿轮箱；14—齿轮；15—键；16—防转螺钉；17—间隔套；18—滑动轴承；19—上阀座；20—下阀座。
具体实施方式
以下结合实施例以及附图对本实用新型作进一步的描述。
参照图3和图4，本实用新型包括上阀座19和下阀座20，在上、下阀座之间的阀腔内置有固定阀板1和旋转阀板2，该旋转阀板2上置有结合套3，该结合套3与拨叉5相连接，该拨叉5上端的传动轴51穿越上阀座19和支架7，并可在其中作旋转运动，该拨叉传动轴51上端固定连接一齿轮14，该齿轮14与执行器8中的传动齿条12相啮合。
本实用新型还在旋转阀板2与结合套3的径向置有固定两者的防转螺钉16，在拨叉传动轴51与支架7之间置有滑动轴承18和间隔套17，执行器8采用双液压缸，该拨叉传动轴51上端的齿轮14，同时与传递两相向运动的双液压缸活塞10相连接的传动齿条14相啮合。
所述的拨叉5通过两轴向圆柱销4与结合套3固定连接，拨叉传动轴51分别通过两个键15与齿轮14固定连接。
本实用新型除了让旋转阀板2和结合套3热配成一体外，还在旋转阀板2上设置了两个防转螺钉16，机械固定旋转阀板2和结合套3，这样即使旋转阀板2和结合套3配合面发生松动，旋转阀板组件工作时还是一体化运动。其次，本实用新型在旋转拨叉5和支架7之间设置了滑动轴承18和间隔套17，用于支撑旋转拨叉5，减小旋转拨叉5的振动幅度，同时，在旋转拨叉5两端分别通过双键15与齿轮14固定和通过双圆柱销4与结合套3固定，使装置运行更平稳，从而避免出现旋转阀板组件与角位移传感器9转动角度不一致的现象。第三，为了增大执行器8的输出扭矩，执行器8设计成双液压缸，当执行器8工作时，外接油源同时对两液压缸交叉打压，液压推动两个活塞10相向移动，与活塞10连接的传动齿条12带动齿轮14旋转，继而带动旋转拨叉5、旋转阀板2转动，使旋转阀板2和固定阀板1中的节流孔相对位置发生变化，调节节流面积的大小，从而达到节流降压的目的。
本实用新型工作状况：当外部油源给执行器8打压时，执行器8带动旋转拨叉5和旋转阀板2转动，旋转阀板2和固定阀板1中的节流孔相对位置发生变化。当旋转阀板2和固定阀板1的节流孔刚好同心时，此时节流面积最大，阀门处于全开状态，控制盘显示20mA。然后，旋转阀板2逆时针旋转90度，旋转阀板2和固定阀板1的节流孔完全错开，阀门处于全关状态，控制盘显示4mA。本电液孔板节流阀可以根据工况需要调节节流面积的大小。
Claims (2)
1.一种电液大扭矩孔板节流阀，包括上、下阀座，在上、下阀座之间的阀腔内置有固定阀板和旋转阀板，该旋转阀板上置有结合套，该结合套与拨叉相连接，该拨叉上端的传动轴穿越上阀座和支架，并可在其中作旋转运动，该拨叉传动轴上端固定连接一齿轮，该齿轮与执行器中的传动齿条相啮合，其特征在于：在旋转阀板与结合套的径向置有固定两者的防转螺钉，在拨叉传动轴与支架之间置有滑动轴承和间隔套，执行器采用双液压缸，该拨叉传动轴上端的齿轮，同时与传递两相向运动的双液压缸相连接的传动齿条相啮合。
2.根据权利要求1所述的电液大扭矩孔板节流阀，其特征在于：所述的拨叉通过两轴向圆柱销与结合套固定连接，拨叉传动轴通过双键与齿轮固定连接。
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