CN209800391U - 油田井用电磁控制液压三通阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的是油田井用电磁控制液压三通阀，控制井用安全控制系统中安装的安全阀、排气阀、封隔器等设备的液压油的供给和泄放。本三通阀包括上端盖、下端盖和液控阀体，柱塞的本体中设有泄压通孔，柱塞安装在阀芯中，丝堵的本体中设有传压孔二，弹簧二固定在柱塞与丝堵之间，丝堵将阀芯和柱塞固定在液控阀体中；电控阀体中装有线圈和铁芯，导线通过导线盒与线圈连接，电控阀体与上端盖连接；传动杆安装于电控阀体和液控阀体中，传动杆的上方是铁芯，传动杆的下部装有弹簧一、下端与柱塞之间装有密封球。本实用新型完善了井用安全控制系统的功能，为井控安全提供了保障，具有显著的使用效果。

Description

油田井用电磁控制液压三通阀

技术领域

本实用新型涉及油田井用安全系统的液压油控制阀，特别是油田井用电磁控制液压三通阀，控制井用安全控制系统中安装的安全阀、排气阀、封隔器等设备的液压油的供给和泄放。

背景技术

根据我国《海洋石油作业安全法》中对海上井控安全的规定：“海上采油、气、水井投产前，应装备完整的采油树、井口及井下安全阀确保安全可靠。”。

海上石油平台自使用以来，所有油、气、水井均配套安装了井用安全控制系统。井用安全控制系统中的安全阀、排气阀和封隔器均通过液压三通阀为其提供液控压力，液压三通阀与井用安全控制系统配合可实现安全阀、排气阀和封隔器的自动补压、手动或遥控泄压，高温高压保护、远程监控等功能，是油、气、水井实现安全生产的关键阀件。目前使用的液压三通阀由液压泵输出的高压液控压力经调压阀转变为低压液控压力，再通过手动开启自力阀、手拉阀、先导阀，将低压液控压力导入液压三通阀内部的液压控制腔室，低压液控压力推动阀件开启液压三通阀为井用安全控制系统提供液动压力。液压三通阀正常工作时，可保障油、气、水井的井用安全控制系统稳定运行；当出现井控危险或平台发生火灾和不可抗拒事件时，操作液压三通阀能及时泄压关闭井用安全控制系统，避免井控风险及溢油隐患。

目前使用的液压三通阀虽然能够自动泄压关闭井用安全控制系统，但是液压三通阀的内部结构采用液动控制，不能自动打开井用安全控制系统。因液压三通阀的开启通过三级手动控制，低压液控压力在管路中流动缓慢，自力阀、手拉阀、先导阀发生故障时也不能强制开启井用安全控制系统；如若液压三通阀内部液压控制腔室中的密封元件老化变形或自力阀、手拉阀、先导阀发生泄漏，可导致液压三通阀泄压关闭。

上述问题和缺陷对海上油气水井的安全生产埋下一定的安全隐患。

发明内容

本实用新型的目的是提供油田井用电磁控制液压三通阀，让液压三通阀能够迅速自动打开井用安全控制系统中的安全阀、排气阀和封隔器等装置的液压油供给通道和泄压通道，完善井用安全控制系统的功能，保证生产安全。

为达上述目的，本实用新型的技术解决方案是：油田井用电磁控制液压三通阀包括上端盖、下端盖和液控阀体，下端盖与液控阀体通过卡簧连接，上端盖与下端盖通过螺栓和螺母连接，液控阀体设有泄压口、液压油出口和液压油进口，液控阀体内装有阀芯和柱塞，阀芯的本体中设有传压孔一；柱塞的本体中设有泄压通孔，柱塞安装在阀芯中，丝堵的本体中设有传压孔二，弹簧二固定在柱塞与丝堵之间，丝堵将阀芯和柱塞固定在液控阀体中；电控阀体中装有线圈和铁芯，导线通过导线盒与线圈连接，电控阀体与上端盖连接；传动杆安装于电控阀体和液控阀体中，传动杆的上方是铁芯，传动杆的下部装有弹簧一、下端与柱塞之间装有密封球。

与现有技术相比，本实用新型的显著使用效果是：本实用新型将现有电磁阀和液压三通阀整合在一起，改进、完善电磁阀和液压三通阀的内部构造，使液压三通阀受电磁阀的控制，完成液压三通阀的自动开启功能。改进后液压三通阀内部的阀芯和柱塞之间的密封锥面以及弹簧之间的配合，可实现液压油的传导和泄压。本实用新型内部零件表面研磨精密，相互接触的密封锥面可承受6000Psi以上压力。通过液压三通阀内部液压油的供给通道和泄压通道，可为井用安全控制系统中安装的安全阀、排气阀、封隔器等装置快速传输不同压力等级的液压油，控制其中安全阀、排气阀、封隔器的开启和关闭。通过电控阀体中的电磁阀件可迅速导通或泄放液压三通阀液压油进口压力和出口压力。当电控阀体中的电磁阀件失效时，还可转动强开手柄强制开启液压三通阀。同时，本电控阀体中的电磁阀件还可通过海上石油平台自动化设备中的PLC和RTU、即可编程序控制器和远程终端控制系统，远程遥控液压三通阀液压油的供给通道和泄压通道的开启。

本实用新型为液压三通阀提供了自动开启和手动强制开启功能，其操作方便，完善了井用安全控制系统的功能，为井控安全提供了保障，具有显著的使用效果。

附图说明

图1是本实用新型的外观结构示意图。

图2是图1的剖示图。

图中：强开手柄1、电控阀体2、接线盒3、导线4、铁芯5、线圈6、传动杆7、上端盖8、下端盖9、螺栓10、螺母11、弹簧一12、液控阀体13、密封圈一14、泄压口15、密封球16、密封圈二17、阀芯18、泄压通孔19、传压孔一20、液压油出口21、液压油进口22、柱塞23、传压孔二24、弹簧二25、密封圈三26、丝堵27。

具体实施方式

以下结合附图详述本实用新型，并非限制本实用新型的保护范围。以下所述仅为本实用新型的较佳实施例，其他运用本实用新型的等效变化，均应属于本实用新型的保护范围。

参见图1和图2，油田井用电磁控制液压三通阀包括上端盖8、下端盖9和液控阀体13，下端盖9与液控阀体13通过卡簧连接，上端盖8与下端盖9通过螺栓10和螺母11连接，液控阀体13设有泄压口15、液压油出口21和液压油进口22，液控阀体13内装有阀芯18和柱塞23，阀芯18的本体中设有传压孔一20；柱塞23的本体中设有泄压通孔19，柱塞23安装在阀芯18中，丝堵27的本体中设有传压孔二24，弹簧二25固定在柱塞23与丝堵27之间，丝堵27将阀芯18和柱塞23固定在液控阀体13中；电控阀体2中装有线圈6和铁芯5，导线4通过导线盒3与线圈6连接，电控阀体2与上端盖8连接；传动杆7安装于电控阀体2和液控阀体13中，传动杆7的上方是铁芯5，传动杆7的下部装有弹簧一12、下端与柱塞23之间装有密封球16。

所述传动杆7的纵切面呈＋型形、上部和下部是杆体、中部是盘体，上部杆体的外径与电控阀体2的中心孔内径相符、下部杆体的外径与下端盖9和液控阀体13的中心孔内径相符，传动杆7中部的盘体外径小于上端盖8和下端盖9形成的腔室内径，传动杆7能够在电控阀体2和上端盖8以及下端盖9和液控阀体13之间滑动。

所述弹簧一12安装在传动杆7中部盘体的下方、固定在下端盖9的本体中，传动杆7下部杆体下端的外径小于液控阀体13中心孔的孔径、杆体底端设有球座与密封球16相配合；当所述传动杆7运动到上死点时，传动杆7下部杆体的下端仍处于泄压口15的下方。

所述泄压通孔19设在柱塞23的本体上部，泄压通孔19是⊥型通孔、下端端口能够与阀芯18的传压孔一20和液控阀体13中的液压油出口21连通、上端端口设有内倒角与密封球16相配合，密封球16的外径小于液控阀体13中心孔的内径。

所述阀芯18的中心孔下部是锥形孔，柱塞23的下部外圆是锥形外圆，阀芯18下部的锥形孔与柱塞23下部的锥形外圆相配合、形成密封锥面，能够打开液压油的供给通道。

所述丝堵27安装在液控阀体13的底部、与液控阀体13之间装有密封圈三26；传压孔二24径向设置在丝堵27的上部、与液控阀体13下部的液压油进口22连通。

所述弹簧二25安装在丝堵27的中心盲孔中，弹簧二25的上端固定在柱塞23的下端。

所述传动杆7的下部杆体与液控阀体13之间装有密封圈一14，该密封圈一14安装于泄压口15的上方；阀芯18的上部外圆和下部外圆与液控阀体13之间均装有密封圈二17，该密封圈二17位于液压油出口21的上方和下方；位于所述阀芯18下部的密封圈二17和位于所述丝堵27下部的密封圈三26能够对液压油进口22形成密封。

所述铁芯5上方的电控阀体2中还装有强开手柄1，该强开手柄1下部的盲孔扣罩于铁芯5的上部凸杆外面，强开手柄1本体的下部外圆与电控阀体2的中心孔螺纹连接。向下转动强开手柄1能够使铁芯5下行、可强行开启本装置中液压油的供给通道；向上转动强开手柄1能够关闭液压油的供给通道，打开液压油的泄压通道。

所述导线盒3与电控阀体2螺纹连接，导线4与井口地面控制柜连接。

本实用新型的自动开启方式

本实用新型自动开启时，可利用导线4给线圈6送电，线圈6产生磁场后向下吸引铁芯5，铁芯5在磁吸力的作用下压动传动杆7。

本实用新型的强制开启方式

当电控阀体2中的铁芯5或线圈6损坏时，可手动强制开启与其连接的液压三通阀。此时向下转动强开手柄1，使其顺螺纹向下运动的同时将铁芯5和传动杆7压下。传动杆7将弹簧一12压缩，传动杆7压住密封球16将柱塞23的泄压通孔19密封，柱塞23向下运动压缩弹簧二25，柱塞23与阀芯18的密封锥面脱开产生缝隙。高压液压油经液压油进口22和传压孔二24，由柱塞23与阀芯18之间密封锥面的缝隙流入阀芯18内，然后经传压孔一20流入液压油出口21，为安全阀、排气阀、封隔器等装置输送不同压力等级的液压油实现它们的开启功能。

本实用新型的自动关闭方式

本实用新型自动关闭时，可将导线4断电，线圈6失电后不再产生磁场向下吸引铁芯5，下方的传动杆7不再受其控制，液压三通阀液压油的供给通道被关闭。

本实用新型的强制关闭方式

当电控阀体2中的铁芯5或线圈6损坏时，可手动强制关闭与其连接的液压三通阀。手动关闭时，向上转动强开手柄1使其顺螺纹向上运动，使铁芯5复位。传动杆7在弹簧一12的弹力下松开密封球16，柱塞23在弹簧二25的弹力下密封了与阀芯18之间的密封锥面，关闭了液压油供给通道。井用安全控制系统中安全阀、排气阀、封隔器等装置内的高压液压油沿液压油出口21和传压孔一20，经泄压通孔19与密封球16之间的缝隙从泄压口15流回液压油箱内，密封圈一14实现了对回流液压油的密封，液压三通阀液压油的供给通道关闭。

上面叙述的实施例仅仅为典型实施例，但本实用新型不仅限于这些实施例，本领域的技术人员可以在不偏离本实用新型的精神和启示下做出修改。本文所公开的方案可能存在很多变更、组合和修改，且都在本实用新型的范围内，因此，保护范围不仅限于上文的说明。

Claims (10)

1.油田井用电磁控制液压三通阀，包括上端盖、下端盖和液控阀体，下端盖与液控阀体通过卡簧连接，上端盖与下端盖通过螺栓和螺母连接，液控阀体设有泄压口、液压油出口和液压油进口，液控阀体内装有阀芯和柱塞，阀芯的本体中设有传压孔一，其特征是，柱塞的本体中设有泄压通孔，柱塞安装在阀芯中，丝堵的本体中设有传压孔二，弹簧二固定在柱塞与丝堵之间，丝堵将阀芯和柱塞固定在液控阀体中；电控阀体中装有线圈和铁芯，导线通过导线盒与线圈连接，电控阀体与上端盖连接；传动杆安装于电控阀体和液控阀体中，传动杆的上方是铁芯，传动杆的下部装有弹簧一、下端与柱塞之间装有密封球。

2.如权利要求1所述的油田井用电磁控制液压三通阀，其特征是，所述传动杆的纵切面呈＋型形、上部和下部是杆体、中部是盘体，上部杆体的外径与电控阀体的中心孔内径相符、下部杆体的外径与下端盖和液控阀体的中心孔内径相符，传动杆中部的盘体外径小于上端盖和下端盖形成的腔室内径，传动杆能够在电控阀体和上端盖以及下端盖和液控阀体之间滑动。

3.如权利要求2所述的油田井用电磁控制液压三通阀，其特征是，所述弹簧一安装在传动杆中部盘体的下方、固定在下端盖的本体中，传动杆下部杆体下端的外径小于液控阀体中心孔的孔径、杆体底端设有球座与密封球相配合；当所述传动杆运动到上死点时，传动杆下部杆体的下端仍处于泄压口的下方。

4.如权利要求3所述的油田井用电磁控制液压三通阀，其特征是，所述泄压通孔设在柱塞的本体上部，泄压通孔是⊥型通孔、下端端口能够与阀芯的传压孔一和液控阀体中的液压油出口连通、上端端口设有内倒角与密封球相配合，密封球的外径小于液控阀体中心孔的内径。

5.如权利要求1或4所述的油田井用电磁控制液压三通阀，其特征是，所述阀芯的中心孔下部是锥形孔，柱塞的下部外圆是锥形外圆，阀芯下部的锥形孔与柱塞下部的锥形外圆相配合、形成密封锥面。

6.如权利要求2所述的油田井用电磁控制液压三通阀，其特征是，所述丝堵安装在液控阀体的底部、与液控阀体之间装有密封圈三；传压孔二径向设置在丝堵的上部、与液控阀体下部的液压油进口连通。

7.如权利要求6所述的油田井用电磁控制液压三通阀，其特征是，所述弹簧二安装在丝堵的中心盲孔中，弹簧二的上端固定在柱塞的下端。

8.如权利要求2所述的油田井用电磁控制液压三通阀，其特征是，所述传动杆的下部杆体与液控阀体之间装有密封圈一，该密封圈一安装于泄压口的上方；阀芯的上部外圆和下部外圆与液控阀体之间均装有密封圈二，该密封圈二位于液压油出口的上方和下方；位于所述阀芯下部的密封圈二和位于所述丝堵下部的密封圈三能够对液压油进口形成密封。

9.如权利要求2所述的油田井用电磁控制液压三通阀，其特征是，所述铁芯上方的电控阀体中还装有强开手柄，该强开手柄下部的盲孔扣罩于铁芯的上部凸杆外面，强开手柄本体的下部外圆与电控阀体的中心孔螺纹连接。

10.如权利要求2所述的油田井用电磁控制液压三通阀，其特征是，所述导线盒与电控阀体螺纹连接，导线与井口地面控制柜连接。