CN205918979U - 用于安全阀快速打开和闭合的气动触动器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于安全阀快速打开和闭合的气动触动器，其包括腔体、上封盖和下封盖、驱动杆、与上封盖之间形成气腔的活塞、连接套、向气腔内快速充入气体以使得活塞顶推驱动杆向下运动并由阀板向下运动而打开安全阀的充气系统、用于将气腔内的气体快速排出且能够驱动活塞向上复位运动的复位系统、以及控制系统，其中当气腔充入气体后且气压达到设定值时，活塞停止下行，安全阀打开；当气腔排气时，阀板随着活塞的复位并逐步地将安全阀闭合，直到该气腔内的气压降低至设定值时，活塞停止运动，安全阀完全闭合。本实用新型通过气压控制，能够快速实现安全阀的打开或闭合，特别适用于井下石油的开采，能够有效地防止井喷和其他事故的发生。

Description

用于安全阀快速打开和闭合的气动触动器

技术领域

本实用新型涉及一种气动触动器，具体的涉及一种用于安全阀快速打开和闭合的气动触动器。

背景技术

众所周知，安全阀是启闭件受外力作用下处于常闭状态，当设备或管道内的介质压力升高超过规定值时，通过系统向外排放介质来防止管道或设备内介质压力超过规定数值的特殊阀门。

尤其是在井下石油的开采过程中，其安全阀的使用，能够有效地防止井喷的现象发生，因此，安全阀的快速打开和闭合就十分的重要，且直接影响井下的正常作业。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种用于安全阀快速打开和闭合的气动触动器。

为解决以上技术问题，本实用新型采取如下技术方案：

一种用于安全阀快速打开和闭合的气动触动器，其包括内部具有空腔且竖直设置的腔体、分别将腔体的进口和出口闭合设置的上封盖和下封盖、下端部自下封盖穿出并与安全阀的阀板相连接的驱动杆、横设在空腔内且与上封盖之间形成气腔的活塞、用于将活塞与驱动杆的上端部相连接的连接套、向气腔内快速充入气体以使得活塞顶推驱动杆向下运动并由阀板向下运动而打开安全阀的充气系统、用于将气腔内的气体快速排出且能够驱动活塞向上复位运动的复位系统、以及根据气腔内部的气压控制气体充入和排出量的控制系统，其中当气腔充入气体后且气压达到设定值时，活塞停止下行，安全阀打开；当气腔排气时，阀板随着活塞的复位并逐步地将安全阀闭合，直到该气腔内的气压降低至设定值时，活塞停止运动，安全阀完全闭合。

优选地，充气系统包括位于上封盖上的充气接口、供气源以及供气管道。

优选地，复位系统包括设置在上封盖上的快速泄压阀、位于活塞与下封盖之间使得活塞存在远离下封盖方向运动趋势的复位弹性件，其中快速泄压阀能够快速的将活塞与上封盖之间空腔内的气体排出。

进一步的，复位弹性件为弹簧，且弹簧套设在连接套的外周。

具体的，分别在活塞底部和下封盖上形成有第一挡圈和第二挡圈，弹簧的上下端部分别设置在第一挡圈和第二挡圈内。便于弹簧的定位，确保活塞平稳运行。

根据本实用新型的一个具体实施和优选方面，腔体内壁呈上粗下细的阶梯状，当活塞运动至该阶梯处时，由该阶梯限制活塞的下行。

优选地，在阶梯处设有限位卡槽，当阶梯限制活塞的下行时，活塞位于限位卡槽内；当阀板复位时，活塞能够自限位卡槽内脱离并向上运动。由限位卡槽的设计，其主要的目的在于，在活塞下行过程中，将活塞限定在阶梯处，从而便于阀板的定位，然而，一旦外力消失，活塞自动从限位卡槽内脱离并向上运动，直到阀板将安全阀闭合。

根据本实用新型的另一个具体实施和优选方面，气动触动器还包括用于限定活塞向上运动行程的上行限位机构。

优选地，上行限位机构包括下端部与所述活塞固定连接、上端部穿出所述上封盖的顶杆、通过螺纹连接在上封盖上且用于限定顶杆上行行程的限位套，其中顶杆沿着活塞的运动方向延伸设置，且顶杆上设有的限位凸起部，当活塞向上复位时，顶杆逐步穿出限位套，直到限位凸起部与限位套抵触时，活塞停止上行，弹簧仍然处于压缩状态，安全阀闭合。

具体的，上行限位机构还包括用于将顶杆与上封盖上的避让孔进行密封的密封圈、挡尘圈和孔用弹性挡圈。

此外，在上封盖的底部设有开口朝下的环形槽，充气系统与环形槽相连通。

由于以上技术方案的实施，本实用新型与现有技术相比具有如下优点：

本实用新型通过气压控制，能够快速实现安全阀的打开或闭合，特别适用于井下石油的开采，能够有效地防止井喷和其他事故的发生，非常实用，同时结构简单，实施方便，且成本低。

附图说明

下面结合附图和具体的实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。

图1为根据本实用新型气动触动器的主视示意图（剖视）；

其中：1、腔体；2、上封盖；20、环形槽；3、下封盖；4、驱动杆；5、活塞；6、连接套；7、充气系统；70、充气口；8、复位系统；80、快速泄压阀；81、复位弹性件（弹簧）；9、密封圈；10、耐磨环；11、上行限位机构；110、顶杆；111、限位套；112、密封圈；113、挡尘圈；114、孔用弹性挡圈；t、阶梯；c、限位卡槽；a、第一挡圈；b、第二挡圈；d、限位凸起部。

具体实施方式

如图1所示，本实施例的用于安全阀快速打开和闭合的气动触动器，其包括内部具有空腔且竖直设置的腔体1、分别将腔体1的进口和出口闭合设置的上封盖2和下封盖3、下端部自下封盖3穿出并与安全阀的阀板相连接的驱动杆4、横设在空腔内且与上封盖2之间形成气腔的活塞5、用于将活塞5与驱动杆4的上端部相连接的连接套6、向气腔内快速充入气体以使得活塞5顶推驱动杆4向下运动并由阀板向下运动而打开安全阀的充气系统7、用于将气腔内的气体快速排出且能够驱动活塞5向上复位运动的复位系统8、以及根据气腔内部的气压控制气体充入和排出量的控制系统，其中当气腔充入气体后且气压达到设定值时，活塞5停止下行，安全阀打开；当气腔排气时，阀板随着活塞5的复位并逐步地将安全阀闭合，直到该气腔内的气压降低至设定值时（快速泄压），活塞5停止运动，安全阀完全闭合。

本例中，腔体1呈圆柱状。

同时，在腔体1内壁呈上粗下细的阶梯状，当活塞5运动至该阶梯t处时，由该阶梯t限制活塞5的下行。

进一步的，在阶梯t处设有限位卡槽c，当阶梯t限制活塞5的下行时，活塞5位于限位卡槽c内；当阀板复位时，活塞5能够自限位卡槽c内脱离并向上运动。

具体的，由限位卡槽c的设计，其主要的目的在于，在活塞5下行过程中，将活塞5限定在阶梯t处，从而便于阀板的定位，然而，一旦外力消失，活塞5自动从限位卡槽c内脱离并向上运动，直到阀板将安全阀闭合。

本例中，充气系统7包括位于上封盖2上的充气接口70、供气源以及供气管道。

本例中，复位系统8包括设置在上封盖2上的快速泄压阀80、位于活塞5与下封盖3之间使得活塞5存在远离下封盖方向运动趋势的复位弹性件81，其中快速泄压阀81能够快速的将活塞5与上封盖2之间空腔内的气体排出。

进一步的，复位弹性件81为弹簧，且弹簧81套设在连接套6的外周。

具体的，分别在活塞5底部和下封盖3上形成有第一挡圈a和第二挡圈b，弹簧81的上下端部分别设置在第一挡圈a和第二挡圈b内。便于弹簧81的定位，确保活塞5平稳运行。

进一步的，为了有效地防止泄压，在活塞5的外周设有能够与腔体1内部密封设置的密封圈9和耐磨环10。

气动触动器还包括用于限定活塞5向上运动行程的上行限位机构11。

上行限位机构11包括下端部与活塞5固定连接、上端部穿出上封盖2的顶杆110；通过螺纹连接在上封盖2上且用于限定顶杆110上行行程的限位套111；用于将顶杆110与上封盖2上的避让孔进行密封的密封圈112、挡尘圈113和孔用弹性挡圈114。

具体的，顶杆110沿着活塞5的运动方向延伸设置，且顶杆110上设有限位凸起部d，当活塞5向上复位时，顶杆110逐步穿出限位套111，直到限位凸起部d与限位套111抵触时，活塞5停止上行，弹簧81仍然处于压缩状态，安全阀闭合。

此外，上述的上封盖2是自腔体1的进口塞入，并与腔体1的进口通过密封件密封连接。同时上封盖2的上表面与腔体1顶部齐平设置。

进一步的，在上封盖2底部设有开口朝下的环形槽20，其中充气接口70和快速泄压阀80均与该环形槽20相连通，防止上行限位机构11失灵后，活塞与上封盖2之间仍然存在容纳空间，从而方便气体的快速充入，活塞的快速下行运动。

以上对本实用新型做了详尽的描述，但本实用新型不限于上述的实施例。凡根据本实用新型的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于安全阀快速打开和闭合的气动触动器，其特征在于：所述的气动触动器包括内部具有空腔且竖直设置的腔体、分别将所述腔体的进口和出口闭合设置的上封盖和下封盖、下端部自所述下封盖穿出并与安全阀的阀板相连接的驱动杆、横设在所述空腔内且与所述上封盖之间形成气腔的活塞、用于将所述活塞与所述驱动杆的上端部相连接的连接套、向所述气腔内快速充入气体以使得所述活塞顶推所述驱动杆向下运动并由所述阀板向下运动而打开所述安全阀的充气系统、用于将所述气腔内的气体快速排出且能够驱动所述活塞向上复位运动的复位系统、以及根据所述气腔内部的气压控制气体充入和排出量的控制系统，其中当所述气腔充入气体后且气压达到设定值时，所述的活塞停止下行，所述的安全阀打开；当所述气腔排气时，所述的阀板随着所述活塞的复位并逐步地将所述安全阀闭合，直到该气腔内的气压降低至设定值时，所述的活塞停止运动，所述的安全阀完全闭合。

2.根据权利要求1所述的用于安全阀快速打开和闭合的气动触动器，其特征在于：所述的充气系统包括位于所述上封盖上的充气接口、供气源以及供气管道。

3.根据权利要求1所述的用于安全阀快速打开和闭合的气动触动器，其特征在于：所述的复位系统包括设置在所述上封盖上的快速泄压阀、位于所述活塞与所述下封盖之间使得所述活塞存在远离所述下封盖方向运动趋势的复位弹性件，其中所述的快速泄压阀能够快速的将所述活塞与所述上封盖之间空腔内的气体排出。

4.根据权利要求3所述的用于安全阀快速打开和闭合的气动触动器，其特征在于：所述的复位弹性件为弹簧，且所述弹簧套设在所述连接套的外周。

5.根据权利要求4所述的用于安全阀快速打开和闭合的气动触动器，其特征在于：分别在所述活塞底部和所述下封盖上形成有第一挡圈和第二挡圈，所述弹簧的上下端部分别设置在所述第一挡圈和第二挡圈内。

6.根据权利要求1所述的用于安全阀快速打开和闭合的气动触动器，其特征在于：所述的腔体内壁呈上粗下细的阶梯状，当所述的活塞运动至该阶梯处时，由该阶梯限制所述活塞的下行。

7.根据权利要求6所述的用于安全阀快速打开和闭合的气动触动器，其特征在于：在所述的阶梯处设有限位卡槽，当所述阶梯限制所述活塞的下行时，所述的活塞位于所述限位卡槽内，当所述阀板复位时，所述的活塞能够自所述限位卡槽内脱离并向上运动。

8.根据权利要求4所述的用于安全阀快速打开和闭合的气动触动器，其特征在于：所述的气动触动器还包括用于限定所述活塞向上运动行程的上行限位机构。

9.根据权利要求8所述的用于安全阀快速打开和闭合的气动触动器，其特征在于：所述的上行限位机构包括下端部与所述活塞固定连接、上端部穿出所述上封盖的顶杆、通过螺纹连接在所述上封盖上且用于限定所述顶杆上行行程的限位套，其中所述的顶杆沿着所述活塞的运动方向延伸设置，且所述顶杆上设有限位凸起部，当所述的活塞向上复位时，所述的顶杆逐步穿出所述的限位套，直到所述限位凸起部与所述限位套抵触时，所述的活塞停止上行，所述的弹簧仍然处于压缩状态，所述的安全阀闭合。

10.根据权利要求1所述的用于安全阀快速打开和闭合的气动触动器，其特征在于：在所述上封盖的底部设有开口朝下的环形槽，所述的充气系统与所述环形槽相连通。