CN206112097U - 石油套管静压式水压试验机高压充填阀 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种石油套管静压式水压试验机高压充填阀。所述注水阀部分由阀体、阀座、阀杆、法兰盖，高压密封组组成。所述密封结构采用锥阀口密封形式，具有耐高压、动作可靠、流量大、开关灵敏、抗污染能力强的特点。阀杆密封端部与密封槽配合研磨，其锥度为45°，有益效果是该高压充填阀结构简单、体积小、制造成本低、故障率低、维护费用少，性能可靠。使用范围广，适用于高、中、低压水系统。最高工作压力可达90MPa，最大过流量达1500L/min。该阀增加了平衡腔，保证高压充填阀在试压时的密封性。该高压充填阀通过气缸控制阀体的启闭，减少了油液污染，提高了安全系数。适应多种工矿条件，性能可靠该阀增加了平衡腔，保证高压充填阀在试压时的密封性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种两通阀，特别是一种石油套管静压式水压试验机高压充填阀。
背景技术
高压充填阀是石油套管静压式水压试验机主要组成部分，其作用是：开启时完成对试压管体内部的预充水；关闭时，使管体内部形成封闭容腔，为管体试压作准备。
原使用充填阀大致分为两种：一种是采用大间隙密封和阀杆组合结构，采用液压缸驱动阀杆上下运动，下进水。缺点：①大间隙密封在多次使用后，疲劳情况严重，使用周期短；②采用插装式结构，高压缸体尺寸大，加工精度高，造价高；③需要配套额外的梭阀控制装置，造价高，故障率高；④采用下进水，维修难度大；⑤液压油泄漏，污染环境。另一种是采用阀杆、阀座形式，液压缸驱动，上进水。缺点：①采用插装式结构，高压缸体尺寸大，加工精度高；②阀杆与液压缸接手处易断裂；③液压油泄漏，污染环境。
发明内容
为解决上述存在的技术问题，本实用新型的目的是提供一种高压充填阀，采用板式安装替代插装式安装。解决了备件造价高、维修困难以及液压油污染问题。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是提供一种高压充填阀，其中：该高压充填阀包括注水阀和气缸升降两部分，所述注水阀部分包括阀体，及与阀体匹配的阀座、阀杆和法兰盖。所述阀体的孔Ⅱ处设有阀座并通过内六角螺钉Ⅰ固定于阀体，所述阀座内侧设有45°倒角的密封槽，另一侧设有出水口。所述阀体的侧壁设有进水口。
所述阀体与阀杆匹配的孔Ⅰ处设有高压密封组Ⅰ并通过内六角螺钉Ⅱ固定于阀体。阀杆采用阶梯轴结构，一端设有45°倒角的密封面，另一端设有凹形槽，中部设有孔Ⅲ。所述阀体的连接法兰Ⅰ处设有法兰盖并通过内六角螺钉Ⅵ固定于阀体。法兰盖与阀杆匹配的孔Ⅳ处设有高压密封组Ⅱ并通过内六角螺钉Ⅲ固定于法兰盖。
所述气缸升降部分的气缸通过内六角螺钉Ⅴ固定于连接法兰Ⅱ，所述气缸缸头通过螺母Ⅰ与连接块的螺纹孔旋合拧接；连接块端部设有压环，压环沿径向设有环形槽，并通过内六角螺钉Ⅳ依次连接在阀杆的凹形槽上。通过螺母Ⅱ与螺杆两端螺纹旋合，将注水阀与气缸连接在一起。
本实用新型的效果该高压充填阀结构简单、体积小、制造成本低、故障率低、维护费用少，性能可靠。使用范围广，适用于高、中、低压水系统。最高工作压力可达90MPa，最大过流量达1500L/min。该阀增加了平衡腔，保证高压充填阀在试压时的密封性。该高压充填阀利用压缩空气作为中间压力源，通过气缸控制阀体的启闭，减少了油液污染，提高了安全系数。适应多种工矿条件，性能可靠。
附图说明
图1是本实用新型的石油套管静压式水压试验机高压充填阀开启状态结构示意图；
图2是本实用新型的石油套管静压式水压试验机高压充填阀关闭状态结构示意图。
图中：
1、阀体 1.1、连接法兰Ⅰ 1.2、孔Ⅰ 1.3、进水口
1.4、孔Ⅱ 2、内六角螺钉Ⅰ 3、阀座 3.1、密封槽
3.2、出水口 4、阀杆 4.1、密封面 4.2、孔Ⅲ
4.3、凹形槽 5、高压密封组Ⅰ 6、内六角螺钉Ⅱ 7、法兰盖
7.1、孔Ⅳ 8、高压密封组Ⅱ 9、内六角螺钉Ⅲ 10、压环
10.1、环形槽 11、内六角螺钉Ⅳ 12、连接块 12.1、螺纹孔
13、螺母Ⅰ 14、连接法兰Ⅱ 15、内六角螺钉Ⅴ 16、气缸
17、螺杆 18、螺母Ⅱ 19、内六角螺钉Ⅵ
具体实施方式
结合附图及实施对本实用新型的石油套管静压式水压试验机高压充填阀结构加以说明。
本实用新型的石油套管静压式水压试验机高压充填阀一改传统设计，将插装式安装形式改为板式连接形式。该型阀由注水阀和气缸升降两部分组成。平衡腔控制压力由阀杆的孔Ⅲ取自注水阀的出水口，当阀体关闭，静压式水压试验机试压时，高压水从孔Ⅲ进入平衡腔内，保证阀体安全关闭。气缸驱动阀杆往复运动，所述注水阀开启时，水从内部自由流动，实现试压管体内部预充水。
图1为本实用新型的石油套管静压式水压试验机高压充填阀开启状态结构示意图，图中箭头方向为阀体开启时介质的流向。
如图1所示，本实用新型的石油套管静压式水压试验机高压充填阀结构是，该充填阀包括有相互连接的注水阀和气缸升降两部分，所述注水阀部分包括阀体1，及与阀体1匹配的阀座3、阀杆4和法兰盖7。所述阀体1的孔Ⅱ1.4处设有阀座3并通过内六角螺钉Ⅰ2固定于阀体1，所述阀座3内侧设有45°倒角的密封槽3.1，另一侧设有出水口3.2。所述阀体1的侧壁设有进水口1.3。
所述阀体1与阀杆4匹配的孔Ⅰ1.2处设有高压密封组Ⅰ5并通过内六角螺钉Ⅱ6固定于阀体1。阀杆4采用阶梯轴结构，一端设有45°倒角的密封面4.1，另一端设有凹形槽4.3，中部设有孔Ⅲ4.2。
所述阀体1的连接法兰Ⅰ1.1处设有法兰盖7并通过内六角螺钉Ⅵ19固定于阀体1。法兰盖7与阀杆4匹配的孔Ⅳ7.1处设有高压密封组Ⅱ8并通过内六角螺钉Ⅲ9固定于法兰盖7。
所述气缸升降部分的气缸16通过内六角螺钉Ⅴ15固定于连接法兰Ⅱ14，所述气缸16缸头通过螺母Ⅰ13与连接块12的螺纹孔12.1旋合拧接；连接块12端部设有压环10，压环10沿径向设有环形槽10.1，并通过内六角螺钉Ⅳ11依次连接在阀杆4的凹形槽4.3上。通过螺母Ⅱ18与螺杆17两端螺纹旋合，将注水阀与气缸16连接在一起。
所述阀体1端部设有阀座3，阀座3密封槽3.1为45°倒角的内锥台，阀杆4的密封面4.1为45°倒角的外锥套，所述阀杆4.1设有孔Ⅲ4.2，使充填阀的高压腔与平衡腔始终相通。
本实用新型的石油套管静压式水压试验机高压充填阀功能是这样实现的：
如图2所示，当气缸16的B口进气时，气缸16驱动阀杆4向上运动，平衡腔a的水介质在阀杆4的作用下，经阀杆4的孔Ⅲ4.2排出的同时，阀杆4与阀座3组成的密封面d分离，低压水介质经阀体1的低压腔b，阀座3的高压腔c输送至待试压管体内部。当充水完成后，气缸16的A口进气，阀杆4向下移动，平衡腔a产生真空，低压水介质在大气压的作用下进入平衡腔a的同时，阀杆4的密封面4.1与阀座3的密封槽3.1紧密贴合形成密封面d，为静压式水压试验机试压作准备。
所述平衡腔a的控制压力由阀杆4上的孔Ⅲ取自高压充填阀的高压腔c，当阀体关闭时，静压式水压试验机试压时，高压水从阀座3的高压腔c,阀杆4的孔Ⅲ进入平衡腔a，保证高压充填阀安全关闭。阀体开启时，水介质从低压腔b自由流动至高压腔c，实现试压管体内部预充水。所述密封结构采用锥阀口密封形式，具有耐高压、动作可靠、流量大、开关灵敏、抗污染能力强的特点。阀杆密封端部与密封槽配合研磨，其锥度为45°试压时，阀体关闭，随着试压压力的升高，阀杆与阀座紧密贴合，实现密封功能。
本实用新型石油套管静压式水压试验机高压充填阀已在天津钢管集团股份有限公司管加工部油套管线石油套管静压式水压试验机上试用，完全满足工艺生产要求，以油套管线石油套管静压式水压试验机使用情况来看，实际使用情况如下：
由该型阀替代原使用的阀杆、阀座结构式充填阀，获得良好的使用效果和经济效益。该阀在动作、流量参数方面满足现场工艺生产要求的同时，其在耐高压、开关灵敏度、抗污染能力方面比常规充水阀有较大的提升，其中最高工作压力可达90MPa，最大过流量达1500L/min；启闭灵敏度从原先的1S降到现在的0.4S，提高了生产节奏；抗污染能力显著提高，寿命周期从3个月延长至6个月，节省了备件费用。
Claims (2)
1.一种石油套管静压式水压试验机高压充填阀，该充填阀包括有相互连接的注水阀和气缸升降两部分，其特征是：所述注水阀部分包括阀体(1)，及与阀体(1)匹配的阀座(3)、阀杆(4)和法兰盖(7)；所述阀体(1)的孔Ⅱ(1.4)处设有阀座(3)并通过内六角螺钉Ⅰ(2)固定，所述阀座(3)内侧设有45°倒角的密封槽(3.1)，另一侧设有出水口(3.2)，所述阀体(1)的侧壁设有进水口(1.3)；
所述阀体(1)与阀杆(4)匹配的孔Ⅰ(1.2)处设有高压密封组Ⅰ(5)并通过内六角螺钉Ⅱ(6)固定在阀体(1)上，阀杆(4)采用阶梯轴结构，一端设有45°倒角的密封面(4.1)，另一端设有凹形槽(4.3)，中部设有孔Ⅲ(4.2)；所述阀体(1)的连接法兰Ⅰ(1.1)处设有法兰盖(7)并通过内六角螺钉Ⅵ(19)固定在阀体(1)上，法兰盖(7)与阀杆(4)匹配的孔Ⅳ(7.1)处设有高压密封组Ⅱ(8)，并通过内六角螺钉Ⅲ(9)固定在法兰盖(7)上；
所述气缸升降部分的气缸(16)通过内六角螺钉Ⅴ(15)固定于连接法兰Ⅱ(14)上，所述气缸(16)缸头通过螺母Ⅰ(13)与连接块(12)的螺纹孔(12.1)旋合拧接；连接块(12)端部设有压环(10)，压环(10)沿径向设有环形槽(10.1)，并通过内六角螺钉Ⅳ(11)依次连接在阀杆(4)的凹形槽(4.3)上，通过螺母Ⅱ(18)与螺杆(17)两端螺纹旋合，将注水阀部分与气缸(16)连接在一起。
2.根据权利要求1所述的石油套管静压式水压试验机高压充填阀，其特征是：所述阀座(3)的密封槽(3.1)为45°倒角的内锥台，阀杆(4)的密封面(4.1)为45°倒角的外锥套，所述阀杆(4)设有孔Ⅲ(4.2)，使充填阀的高压腔与平衡腔保持相通。
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