CN203847729U - 一种井口智能开关调节阀门 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种井口智能开关调节阀门，包括阀体、阀座、阀芯和阀杆；阀体具有阀腔，阀座的阀口设置在阀腔的入口处；阀芯位于阀腔内，阀芯由阀杆驱动在阀腔内移动，能够开启或关闭所述阀口；阀芯的下端设有阀芯密封面，阀口设有第一密封面，阀口关闭时，阀芯密封面能够与第一密封面配合保持密封；阀芯的外侧套装阀芯护套，阀芯护套的下端设有密封件，阀口的外侧具有水平的第二密封面，阀口关闭时，密封件能够与第二密封面配合保持密封。阀口关闭时，形成双密封结构，确保了密封的可靠性。与现有技术相比，该井口智能开关调节阀门的密封效果较高，在使用过程中，双密封结构能够确保天然气气井的安全。

Description

一种井口智能开关调节阀门

技术领域

本实用新型涉及天然气开采技术领域，特别是涉及一种井口智能开关调节阀门。

背景技术

天然气是储存在地底深处的可燃性气体，是一种清洁、方便、高效的燃料，也是一种重要的化工原料，具有较高的经济价值。

天然气通常通过气井开采，开采出来的天然气由管道输送至预处理点，进行相应的预处理后，可以用做燃料或化工原料。天然气气井的井口设有井口智能开关调节阀门，控制气井的开启或关闭。

请参考图1，图1为一种典型的井口智能开关调节阀门的结构示意图。

阀体1'的内腔设有阀座2'，阀座2'的阀口具有阀座密封面21'，阀芯3'的下端与阀座2'的阀口配合，阀芯3'的下端具有阀芯密封面31'，阀芯3'的上端与阀杆4'连接，阀杆4'由阀盖5'导向能够带动阀芯3'上下移动，开启或关闭主阀路11'。关闭主阀路11'时，阀芯密封面31'能够与阀座密封面21'配合使阀口保持密封。

井口智能开关调节阀门中阀芯密封面31'和阀座密封面21'配合形成的密封为硬密封，硬密封为金属对金属密封，对密封面的要求较高，硬密封的两个密封面中，任一者的加工达不到要求或者在使用过程中失效，都会影响密封效果。

在天然气气井中，由于天然气的特殊性质，对井口智能开关调节阀门的密封性能要求较高，现有的井口智能开关调节阀门的密封形式为硬密封，其密封效果不稳定，使用过程中容易发生泄漏现象。

因此，如何提高井口智能开关调节阀门的密封效果，是本领域技术人员目前急需解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种井口智能开关调节阀门，该井口智能开关调节阀门关闭时具有较高的密封效果。

为了实现上述技术目的，本实用新型提供了一种井口智能开关调节阀门，包括阀体、阀座、阀芯和阀杆；所述阀体具有阀腔，所述阀座的阀口设置在所述阀腔的入口处；所述阀芯位于所述阀腔内，所述阀芯由所述阀杆驱动在所述阀腔内移动，能够开启或关闭所述阀口；所述阀芯的下端设有阀芯密封面，所述阀口设有第一密封面，所述阀口关闭时，所述阀芯密封面能够与所述第一密封面配合保持密封；所述阀芯的外侧套装阀芯护套，所述阀芯护套的下端设有密封件，所述阀口的外侧具有水平的第二密封面，所述阀口关闭时，所述密封件能够与所述第二密封面配合保持密封。

优选地，所述阀芯护套具有阀芯容纳腔，所述阀芯容纳腔的上端设有内螺纹；所述阀杆的前端具有凸台，所述凸台设有与所述内螺纹配合的外螺纹；所述阀芯可轴向活动的固定在所述阀芯容纳腔中，所述凸台与所述阀芯之间设有弹性部件。

优选地，所述弹性部件为弹簧，所述阀芯具有弹簧容纳腔，所述凸台前端设有导向杆，所述弹簧套装在所述导向杆上，二者均位于所述弹簧容纳腔中，所述弹簧一端抵顶所述阀芯，另一端抵顶所述凸台。

优选地，所述阀芯容纳腔的内壁具有向上的定位台肩，所述阀芯的外壁具有向下的限位台阶，所述限位台阶与所述定位台肩配合限定所述阀芯轴向移动的下极限位，所述阀芯的上端抵顶所述凸台限定所述阀芯轴向移动的上极限位。

优选地，还包括阀芯挡圈，所述阀芯挡圈套装在所述阀芯的上端，所述阀芯挡圈的下端构成所述限位台阶。

优选地，所述弹簧容纳腔底部设有导向柱容纳腔，所述导向柱容纳腔的底部到所述阀芯上端的距离大于所述导向柱的长度，所述导向柱的端部位于所述导向柱容纳腔中。

优选地，所述阀芯下端设有渐缩的过渡段，所述过渡段具有连通所述导向柱容纳腔的通孔，所述导向柱与所述导向柱容纳腔之间设有密封圈。

优选地，所述过渡段的母线为直线或圆弧线。

优选地，所述阀芯护套的下端面设有密封槽，所述密封件设于所述密封槽内，其端部突出于所述密封槽与所述第二密封面构成软密封。

优选地，所述密封槽由所述阀芯护套及套装在其下端的密封保护环构成，所述密封件的外圈具有外台阶，所述密封保护环的下端具有内台阶，所述密封保护环的上端与所述阀芯护套螺纹连接，所述内台阶与所述外台阶配合固定所述密封件。

本实用新型提供的井口智能开关调节阀门，包括阀体、阀座、阀芯和阀杆；阀体具有阀腔，阀座的阀口设置在阀腔的入口处；阀芯位于阀腔内，阀芯由阀杆驱动在阀腔内移动，能够开启或关闭所述阀口；阀芯的下端设有阀芯密封面，阀口设有第一密封面，阀口关闭时，阀芯密封面能够与第一密封面配合保持密封；阀芯的外侧套装阀芯护套，阀芯护套的下端设有密封件，阀口的外侧具有水平的第二密封面，阀口关闭时，密封件能够与第二密封面配合保持密封。

该井口智能开关调节阀门中，阀杆驱动阀芯在阀腔中上下移动，开启或关闭阀口。阀口关闭时，阀芯密封面与第一密封面配合保持密封，密封件与第二密封面配合保持密封，形成双密封结构，其中，阀芯密封面与第一密封面为硬密封，密封件与第二密封面为软密封，确保了密封的可靠性。与现有技术相比，该井口智能开关调节阀门的密封效果较高，在使用过程中，双密封结构可以确保不发生泄漏，能够确保天然气气井的安全。

一种优选的方式中，阀芯护套具有阀芯容纳腔，阀芯容纳腔的上端设有内螺纹；阀杆的前端具有凸台，凸台设有与内螺纹配合的外螺纹；阀芯可轴向活动的固定在阀芯容纳腔中，凸台与阀芯之间设有弹性部件。

阀杆通过弹性部件抵顶阀芯，关闭阀口时，阀芯先接触阀口，在弹性部件的作用下，阀杆会受到缓冲，弹性部件能够减轻阀杆受到的冲击，能够平稳的关闭阀口。

具体的，弹性部件为弹簧，阀芯具有弹簧容纳腔，凸台前端设有导向杆，弹簧套装在导向杆上，二者均位于弹簧容纳腔中，弹簧一端抵顶阀芯，另一端抵顶凸台。

另一种优选的方式中，阀芯护套的下端面设有密封槽，密封件设于密封槽内，其端部突出于密封槽。突出于密封槽的密封件抵顶第二密封面，形成了软密封，为井口智能开关调节阀门增加了一道密封保障。

具体的，密封槽由阀芯护套及套装在其下端的密封保护环构成，密封件的外圈具有外台阶，密封保护环的下端具有内台阶，密封保护环的上端与阀芯护套螺纹连接，内台阶与外台阶配合固定密封件。

附图说明

图1为一种典型的井口智能开关调节阀门的结构示意图；

图2为本实用新型所示的井口智能开关调节阀门一种具体实施方式的结构示意图；

图3为图2中A部的局部放大示意图。

其中，图1中的附图标记和部件名称之间的对应关系如下：

阀体1'；主阀路11'；阀座2'；阀座密封面21'；阀芯3'；阀芯密封面31'；阀杆4'；阀盖5'；

图2和图3中的附图标记和部件名称之间的对应关系如下：

阀体1；阀座2；第一密封面21；第二密封面22；阀芯3；阀芯密封面31；限位台阶32；阀芯挡圈33；过渡段34；通孔35；阀杆4；凸台41；导向杆42；密封圈43；阀芯护套5；密封件51；定位台肩52；密封保护环53；弹簧6。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种井口智能开关调节阀门，该井口智能开关调节阀门关闭时具有较高的密封效果。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

需要说明的是，本申请文件中用于表示方位的用语是以附图中所示的井口智能开关调节阀门为基准的，并不构成对其结构的限制。

请参考图2和图3，图2为本实用新型所示的井口智能开关调节阀门一种具体实施方式的结构示意图，图3为图2中A部的局部放大示意图。

在一种具体的实施方式中，本实用新型提供了一种井口智能开关调节阀门，包括阀体1、阀座2、阀芯3和阀杆4；所述阀体1具有阀腔，阀座2的阀口设置在阀腔的入口处；阀芯3位于阀腔内，阀芯3由阀杆4驱动在阀腔内移动，能够开启或关闭阀口；阀芯3的下端设有阀芯密封面31，阀口设有第一密封面21，阀口关闭时，阀芯密封面31能够与第一密封面21配合保持密封；阀芯3的外侧套装阀芯护套5，阀芯护套5的下端设有密封件51，阀口的外侧具有水平的第二密封面22，阀口关闭时，密封件51能够与第二密封面22配合保持密封。

该井口智能开关调节阀门中，阀座2固定在阀腔内，阀座2的阀口为阀腔的入口，阀杆4驱动阀芯3在阀腔中上下移动，开启或关闭阀口，实现井口智能开关调节阀门的开关功能。

阀芯3与阀口配合关闭阀口时，阀芯密封面31与第一密封面21配合保持密封，阀芯护套5下端的密封件51与阀口外侧的第二密封面22配合保持密封，阀口处形成了双密封结构，其中，阀芯密封面31与第一密封面21为硬密封，密封件51与第二密封面22为软密封，双密封结构确保了密封的可靠性。

阀芯密封面31、第一密封面21和第二密封面22是为了满足密封需求专门加工的，可以为硬质合金层，可以通过喷涂方式或其他加工方式获得。阀芯密封面31和第一密封面21的优选结构是锥度相同的圆锥面，二者配合时能够形成面密封，获得较好的密封效果。

另外，此井口智能开关调节阀门中，相互配合的各部件之间均设有密封结构，密封结构可以为多道密封圈，满足天然气开采中的密封要求即可。

与现有技术相比，该井口智能开关调节阀门的密封效果较高，在使用过程中，双密封结构可以确保不发生泄漏，能够确保天然气气井的安全。

一种优选的实施方式中，阀芯护套5具有阀芯容纳腔，阀芯容纳腔的上端设有内螺纹；阀杆4的前端具有凸台41，凸台41设有与内螺纹配合的外螺纹；阀芯3可轴向活动的固定在阀芯容纳腔中，凸台41与阀芯3之间设有弹性部件。

阀口关闭时，阀芯容纳腔中，凸台41可以既通过弹性部件抵顶阀芯3又直接抵顶阀芯3，凸台41也可以只通过弹性部件抵顶阀芯3。在凸台41和阀芯3之间设置的弹性部件，开启或关闭阀口时，可以缓冲二者之间的作用力，例如，关闭阀口时，阀芯3先接触阀口，然后通过弹性部件传递给阀杆4，弹性部件的缓冲能够减轻阀杆4受到的冲击，能够平稳的关闭阀口。

另外，阀口保持关闭时，由于阀杆4与阀芯3之间的弹性部件，如果阀杆4发生晃动或移位，不会影响阀口的密封效果，阀芯3在弹性部件的作用下能够保持阀口密封，提高井口智能开关调节阀门的密封效果。

具体的，弹性部件为弹簧6，阀芯3具有弹簧容纳腔，凸台41前端设有导向杆42，弹簧6套装在导向杆42上，二者均位于弹簧容纳腔中，弹簧6一端抵顶阀芯3，另一端抵顶凸台41。

导向杆42能够为弹簧6的伸缩变形导向，使弹簧6保持平稳的变形，进而使阀芯3的阀芯容纳腔中平稳的移动，阀芯3在阀芯容纳腔内能够在一定的范围内轴向移动。

另一种具体的实施方式中，阀芯3在阀芯容纳腔中具有上极限位和下极限位，阀芯容纳腔的内壁具有向上的定位台肩52，阀芯3的外壁具有向下的限位台阶32，限位台阶32与定位台肩52配合限定阀芯3轴向移动的下极限位，阀芯3的上端抵顶凸台41限定阀芯3轴向移动的上极限位。

在此结构中，如图2所示，阀口关闭时，阀芯3位于阀芯容纳腔中的上极限位，凸台41抵顶阀芯3的上端，同时，凸台41通过弹簧6抵顶阀芯3的弹簧容纳腔；阀口开启时，阀杆4上移，阀芯3在弹簧6的作用下，相对于阀芯护套5向下移动，移动到位于阀芯容纳腔中的下极限位，由阀芯3的限位台阶32抵顶阀芯护套5的定位台肩52。

具体的，可以直接在阀芯3的上端加工限位台阶32，也可以通过其他部件与阀芯3配合形成限位台阶32。

例如图2所述，井口智能开关调节阀门还包括阀芯挡圈33，阀芯挡圈33套装在阀芯3的上端，阀芯挡圈33的下端构成限位台阶32。阀芯挡圈33与阀芯3可以螺纹连接。

进一步具体的实施方式中，弹簧容纳腔底部设有导向柱容纳腔，导向柱容纳腔的底部到阀芯3上端的距离大于导向柱42的长度，导向柱42的端部位于导向柱容纳腔中。

导向柱42的长度小于导向柱容纳腔的深度，导向柱容纳腔的深度大于弹簧容纳腔的深度。弹簧6伸缩变化过程中，弹簧6的长度始终小于导向杆42的长度，导向柱42能够很好的为弹簧6导向，另外，阀口关闭时，导向柱42不会抵顶到导向柱容纳腔的底部。

另一种具体的实施方式中，阀芯3下端设有渐缩的过渡段34，过渡段34具有连通导向柱容纳腔的通孔35，导向柱42与导向柱容纳腔之间设有密封圈43。

阀芯3下端渐缩的过渡段34，过渡段34的最下端的面积较小，关闭阀口时，最先接触高压介质，减小最开始受到的阻力，使介质的阻力有一个过渡的过程。

并且，在关闭阀口的过程中，介质能够通过通孔35进入导向杆容纳腔，通过作用力与反作用力原理，进入导向杆容纳腔的介质可以抵消部分入口处介质的作用力，降低关闭阀口时的阻力。

具体的，过渡段34的母线可以为直线，则过渡段34为圆锥形；过渡段34的母线还可以为圆弧线，过渡段34的表面为圆弧面；过渡段34的母线还可以根据流体力学设计成流线型，能够降低介质的阻力。

在上述各具体的实施方式中，阀芯护套5的下端面设有密封槽，密封件51设于密封槽内，其端部突出于密封槽与第二密封面22构成软密封。

突出于密封槽的密封件抵顶第二密封面，形成了软密封，为井口智能开关调节阀门增加了一道密封保障。密封件51可以为设置在密封槽内的密封圈。

一种优选的实施方式中，密封槽由阀芯护套5及套装在其下端的密封保护环53构成，密封件51的外圈具有外台阶，密封保护环53的下端具有内台阶，密封保护环53的上端与阀芯护套5螺纹连接，内台阶与外台阶配合固定密封件51。

密封件51为圆环状，其内圈为直通孔，外圈具有台阶；密封保护环53也为圆环状，其内圈的上侧具有内螺纹，下侧具有台阶。密封保护环53与阀芯护套5配合能够将密封件51固定在阀芯护套5的下端，使密封件51能够与第二密封面配合保持密封。

以上对本实用新型所提供的井口智能开关调节阀门进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种井口智能开关调节阀门，包括阀体(1)、阀座(2)、阀芯(3)和阀杆(4)；所述阀体(1)具有阀腔，所述阀座(2)的阀口设置在所述阀腔的入口处；所述阀芯(3)位于所述阀腔内，所述阀芯(3)由所述阀杆(4)驱动在所述阀腔内移动，能够开启或关闭所述阀口；所述阀芯(3)的下端设有阀芯密封面(31)，所述阀口设有第一密封面(21)，所述阀口关闭时，所述阀芯密封面(31)能够与所述第一密封面(21)配合保持密封；其特征在于，所述阀芯(3)的外侧套装阀芯护套(5)，所述阀芯护套(5)的下端设有密封件(51)，所述阀口的外侧具有水平的第二密封面(22)，所述阀口关闭时，所述密封件(51)能够与所述第二密封面(22)配合保持密封。

2.如权利要求1所述的井口智能开关调节阀门，其特征在于，所述阀芯护套(5)具有阀芯容纳腔，所述阀芯容纳腔的上端设有内螺纹；所述阀杆(4)的前端具有凸台(41)，所述凸台(41)设有与所述内螺纹配合的外螺纹；所述阀芯(3)可轴向活动的固定在所述阀芯容纳腔中，所述凸台(41)与所述阀芯(3)之间设有弹性部件。

3.如权利要求2所述的井口智能开关调节阀门，其特征在于，所述弹性部件为弹簧(6)，所述阀芯(3)具有弹簧容纳腔，所述凸台(41)前端设有导向杆(42)，所述弹簧(6)套装在所述导向杆(42)上，二者均位于所述弹簧容纳腔中，所述弹簧(6)一端抵顶所述阀芯(3)，另一端抵顶所述凸台(41)。

4.如权利要求3所述的井口智能开关调节阀门，其特征在于，所述阀芯容纳腔的内壁具有向上的定位台肩(52)，所述阀芯(3)的外壁具有向下的限位台阶(32)，所述限位台阶(32)与所述定位台肩(52)配合限定所述阀芯(3)轴向移动的下极限位，所述阀芯(3)的上端抵顶所述凸台(41)限定所述阀芯(3)轴向移动的上极限位。

5.如权利要求4所述的井口智能开关调节阀门，其特征在于，还包括阀芯挡圈(33)，所述阀芯挡圈(33)套装在所述阀芯(3)的上端，所述阀芯挡圈(33)的下端构成所述限位台阶(32)。

6.如权利要求5所述的井口智能开关调节阀门，其特征在于，所述弹簧容纳腔底部设有导向柱容纳腔，所述导向柱容纳腔的底部到所述阀芯(3)上端的距离大于所述导向柱(42)的长度，所述导向柱(42)的端部位于所述导向柱容纳腔中。

7.如权利要求6所述的井口智能开关调节阀门，其特征在于，所述阀芯(3)下端设有渐缩的过渡段(34)，所述过渡段(34)具有连通所述导向柱容纳腔的通孔(35)，所述导向柱(42)与所述导向柱容纳腔之间设有密封圈(43)。

8.如权利要求7所述的井口智能开关调节阀门，其特征在于，所述过渡段(34)的母线为直线或圆弧线。

9.如权利要求1至8任一项所述的井口智能开关调节阀门，其特征在于，所述阀芯护套(5)的下端面设有密封槽，所述密封件(51)设于所述密封槽内，其端部突出于所述密封槽与所述第二密封面(22)构成软密封。

10.如权利要求9所述的井口智能开关调节阀门，其特征在于，所述密封槽由所述阀芯护套(5)及套装在其下端的密封保护环(53)构成，所述密封件(51)的外圈具有外台阶，所述密封保护环(53)的下端具有内台阶，所述密封保护环(53)的上端与所述阀芯护套(5)螺纹连接，所述内台阶与所述外台阶配合固定所述密封件(51)。