CN216200998U - 一种精密控压节流装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种精密控压节流装置，包括架撬，架撬上设有针型阀，针型阀内固设有阀套，针型阀上设有滑动的阀杆，针型阀一侧设有法兰，阀杆贯穿法兰与针型阀滑动连接，架撬一侧设有电机，电机一侧设有控制系统，控制系统内设有DSP芯片，针型阀上设有压力传感器；DSP芯片收集压力传感器采集到针型阀内的压力，DSP芯片把信号传递给控制系统，控制系统通过DSP芯片控制电机转动，以使阀杆相对阀套滑动，实现精密控压。当在低排量高压力时，针型阀所需的开度很小，能够避免阀杆顶破阀套，从而出现更换阀套的现象，降低维修成本。限位传感器把信号传递给DSP芯片，DSP芯片能够控制电机的转动，从而控制阀杆的运动，对阀杆进行限位。

Description

一种精密控压节流装置

技术领域

本实用新型涉及石油天然气压裂作业领域，尤其是涉及一种精密控压节流装置。

背景技术

压裂设备作为增加油气产量的重要装备使用越来越频繁，作业压力最高已达140Mpa，因而管汇系统的密封性尤其重要。作业时，通过高压管汇连接多台 压裂车、混砂车和井口装置。因此需要用到常规的控压节流装置。但是现有的控压节流装置采用点动控制电机的转数，来调节针型阀的开度，在低排量高压力时，针型阀所需的开度很小，操作人员不好掌握电机转速，造成阀杆与阀套顶死，阀套裂开，需拆掉针型阀更换阀套，降低了用户的工作效率，提高了维修成本，需研发精密的控压节流装置解决此问题。为此我们提出一种精密控压节流装置用于解决上述问题。

中国专利文献CN101118168A记载了节流装置及具有该节流装置的流量检测系统，包括双孔座和分布有缝隙的隔板,该双孔座具有轴向延伸的第一、第二空腔,该隔板设于该双孔座中并将第一、第二空腔分开,第一空腔通过隔板的缝隙与第二空腔连通,且该双孔座的外壁面上邻近隔板的位置设有第一、第二采样孔,该第一、第二采样孔分别与第一、第二空腔连通。由于是采用节流式计量原理,所以结构简单且成本较低;由于隔板的设置,在低流量流体通过该具有缝隙的隔板时可以起到增加压差的作用,从而对低流量测量提高了分辨率和精度。但是该装置没有相关的精密控压节流装置，在低排量高压力时，针型阀所需的开度很小，操作人员不好掌握电机转速，造成阀杆与阀套顶死，阀套裂开，使用存在缺陷，需要改进。

实用新型内容

本实用新型提供了一种精密控压节流装置，解决在低排量工作时，针型阀阀杆与阀套顶死的现象，从而降低用户了维修成本，同时能够精密的对针型阀控压节流。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种精密控压节流装置，包括架撬，架撬上设有针型阀，针型阀内固设有阀套，针型阀上设有滑动的阀杆，针型阀一侧设有法兰，阀杆贯穿法兰与针型阀滑动连接，架撬一侧设有电机，电机一侧设有控制系统，控制系统内设有DSP芯片，针型阀上设有压力传感器；

压力传感器采集到针型阀内的压力，DSP芯片采集压力传感器的信号，DSP芯片把信号传递给控制系统，控制系统通过DSP芯片控制电机转动，以使阀杆相对阀套滑动，实现精密控压。

优选的方案中，针型阀包括第一导通管，针型阀一侧设有连接接头，连接接头与针型阀螺纹连接，连接接头设有入口，入口与第一导通管连通。

优选的方案中，阀套固定安装在第一导通管的一端，阀套为中空结构，阀套一端设有内凹的圆台，阀杆一端设有圆锥；

针型阀关闭时，阀杆一端的圆锥抵靠在阀套内凹的圆台上形成密封。

优选的方案中，法兰通过螺栓与针型阀固定连接，法兰上设有通孔，阀杆依次抵靠在通孔和第三导通管内与针型阀滑动连接。

优选的方案中，电机一侧设有连接组件，电机固定安装在架撬上，电机的输出端与连接组件固定连接。

优选的方案中，连接组件一端设有转动接头，转动接头与连接组件螺纹连接，架撬上设有支架，转动接头和连接组件安装在支架上。

优选的方案中，针型阀包括第三导通管和出口，第三导通管顶部设有压力传感器。

优选的方案中，阀套与针型阀内壁之间设有限位传感器。

优选的方案中，控制系统一侧设有HMI桌面，压力传感器和限位传感器分别和DSP芯片连接，DSP芯片与控制系统连接，DSP芯片通过导线与电机连接，控制系统和HMI桌面连接。。

本实用新型的有益效果为：制系统通过压力传感器采用压力控制模式，工作操作更简单，更好掌握。当在低排量高压力时，针型阀所需的开度很小，能够有效避免阀杆顶破阀套，从而出现拆掉针型阀2更换阀套、增加成本的现象。有效的降低了用户的维修成本。压力传感器能够把针型阀内精准的压力传给控制系统，控制系统采用压力控制模式，不会因为操作人员不好掌握电机转速，造成阀杆顶死，阀套裂开的现象，从而降低成本。通过DSP芯片收集针型阀内的压力，DSP芯片控制电机转动，能够远程控制电动针型阀，针型阀的开度精准，容易操作。避免采用点动控制电机的转数来调节针型阀的开度。限位传感器能把信号传递给DSP芯片，DSP芯片能够控制电机的转动，从而控制阀杆的运动，对阀杆进行限位。控制系统能够全自动远程控制，从而实现精密控压的功能，具有较大的推广价值。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明；

图1是本实用新型整体结构正视图；

图2是本实用新型的局部结构剖视图；

图3是本实用新型的局部模块示意连接图；

图中：连接接头1；入口101；针型阀2；第一导通管201；第二导通管202；第三导通管203；出口204；阀套205；阀杆206；法兰3；通孔301；转动接头4；连接组件5；电机6；HMI桌面7；控制系统8；DSP芯片9；压力传感器10；限位传感器11；支架12；架撬13。

具体实施方式

实施例1：

如图1-3中，一种精密控压节流装置，包括架撬13，架撬13上设有针型阀2，针型阀2内固设有阀套205，针型阀2上设有滑动的阀杆206，针型阀2一侧设有法兰3，阀杆206贯穿法兰3与针型阀2滑动连接，架撬13一侧设有电机6，电机6一侧设有控制系统8，控制系统8内设有DSP芯片9，针型阀2上设有压力传感器10；

压力传感器10采集到针型阀2内的压力，DSP芯片9采集压力传感器10的信号，DSP芯片9把信号传递给控制系统8，控制系统8通过DSP芯片9控制电机6转动，以使阀杆206相对阀套205滑动，实现精密控压。由此结构，控制系统8通过压力传感器10采用压力控制模式，工作操作更简单，更好掌握。当在低排量高压力时，针型阀所需的开度很小，压力传感器10能够把针型阀2内精准的压力传给控制系统8，控制系统8采用压力控制模式，不会因为操作人员不好掌握电机转速，造成阀杆206顶死，阀套205裂开的现象，从而降低成本。通过DSP芯片9收集针型阀2内的压力，DSP芯片9控制电机6转动，能够远程控制电动针型阀2，针型阀2的开度精准，容易操作，而且阀杆206与阀套205也不再容易损坏。

优选的方案中，针型阀2包括第一导通管201，针型阀2一侧设有连接接头1，连接接头1与针型阀2螺纹连接，连接接头1设有入口101，入口101与第一导通管201连通。由此结构，针型阀2能够通过连接接头1与输液设备连接，入口101与第一导通管201连通，能够使要输入的液体在针型阀2开启时流入针型阀2内。

优选的方案中，阀套205固定安装在第一导通管201的一端，阀套205为中空结构，阀套205一端设有内凹的圆台，阀杆206一端设有圆锥；

针型阀2关闭时，阀杆206一端的圆锥抵靠在阀套205内凹的圆台上形成密封。由此结构，相对于针型阀2滑动阀杆206，能够实现针型阀2的开合，从而调节针型阀2的流量，阀杆206抵靠在阀套205上形成密封时，针型阀2闭合，阀杆206远离阀套205时，针型阀2开启。

优选的方案中，法兰3通过螺栓与针型阀2固定连接，法兰3上设有通孔301，阀杆206依次抵靠在通孔301和第三导通管203内与针型阀2滑动连接。由此结构，针型阀2通过与法兰3固定连接，法兰3能够对阀杆206进行保护，避免阀杆206在针型阀2内滑动时损害。

优选的方案中，电机6一侧设有连接组件5，电机6固定安装在架撬13上，电机6的输出端与连接组件5固定连接。

优选的方案中，连接组件5一端设有转动接头4，转动接头4与连接组件5螺纹连接，架撬13上设有支架12，转动接头4和连接组件5安装在支架12上。由此结构，电机6驱动连接组件5转动，连接组件5驱动转动接头4相对于针型阀2滑动，避免采用点动控制电机的转数，来调节针型阀的开度。通过压力控制模式，在低排量高压力时，针型阀2所需的开度很小，能够精确控制较小的开度，调节能力更强。能够有效避免阀杆206顶破阀套205，从而拆掉针型阀2更换阀套205，增加了成本的现象。从而降低了用户的维修成本。

优选的方案中，针型阀2包括第三导通管203和出口204，第三导通管203顶部设有压力传感器10。由此结构，压力传感器10实时监控针型阀2内的流量，压力传感器10安装在第三导通管203上，不影响针型阀2正常的运转。

优选的方案中，阀套205与针型阀2内壁之间设有限位传感器11。由此结构，限位传感器11能把信号传递给DSP芯片9，DSP芯片9能够控制电机6的转动，从而控制阀杆206的运动，有效防止阀杆205与阀套205损坏。

优选的方案中，控制系统8一侧设有HMI桌面7，压力传感器10和限位传感器11分别和DSP芯片9连接，DSP芯片9与控制系统8连接，DSP芯片9通过导线与电机6连接，控制系统8和HMI桌面7连接。由此结构，控制系统8能够全自动远程控制，通过DSP芯片9把信号传递给控制系统8，DSP芯片9控制电机6转动，在调节压裂车各档位压力与排量时，DSP芯片9把信号采集后，控制系统8通过以太网上传给HMI桌面7，HMI桌面7技术要求设定好验证参数，通过以太网下发出控制命令给控制系统8，DSP芯片9收到的指令控制电机6动作。

上述的实施例仅为本实用新型的优选技术方案，而不应视为对于本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种精密控压节流装置，其特征是：包括架撬（13），架撬（13）上设有针型阀（2），针型阀（2）内固设有阀套（205），针型阀（2）上设有滑动的阀杆（206），针型阀（2）一侧设有法兰（3），阀杆（206）贯穿法兰（3）与针型阀（2）滑动连接，架撬（13）一侧设有电机（6），电机（6）一侧设有控制系统（8），控制系统（8）内设有DSP芯片（9），针型阀（2）上设有压力传感器（10）；

压力传感器（10）采集到针型阀（2）内的压力，DSP芯片（9）采集压力传感器（10）的信号，DSP芯片（9）把信号传递给控制系统（8），控制系统（8）通过DSP芯片（9）控制电机（6）转动，以使阀杆（206）相对阀套（205）滑动，实现精密控压。

2.根据权利要求1所述一种精密控压节流装置，其特征是：针型阀（2）包括第一导通管（201），针型阀（2）一侧设有连接接头（1），连接接头（1）与针型阀（2）螺纹连接，连接接头（1）设有入口（101），入口（101）与第一导通管（201）连通。

3.根据权利要求1所述一种精密控压节流装置，其特征是：阀套（205）固定安装在第一导通管（201）的一端，阀套（205）为中空结构，阀套（205）一端设有内凹的圆台，阀杆（206）一端设有圆锥；

针型阀（2）关闭时，阀杆（206）一端的圆锥抵靠在阀套（205）内凹的圆台上形成密封。

4.根据权利要求1所述一种精密控压节流装置，其特征是：法兰（3）通过螺栓与针型阀（2）固定连接，法兰（3）上设有通孔（301），阀杆（206）依次抵靠在通孔（301）和第三导通管（203）内与针型阀（2）滑动连接。

5.根据权利要求1所述一种精密控压节流装置，其特征是：电机（6）一侧设有连接组件（5），电机（6）固定安装在架撬（13）上，电机（6）的输出端与连接组件（5）固定连接。

6.根据权利要求5所述一种精密控压节流装置，其特征是：连接组件（5）一端设有转动接头（4），转动接头（4）与连接组件（5）螺纹连接，架撬（13）上设有支架（12），转动接头（4）和连接组件（5）安装在支架（12）上。

7.根据权利要求1所述一种精密控压节流装置，其特征是：针型阀（2）包括第三导通管（203）和出口（204），第三导通管（203）顶部设有压力传感器（10）。

8.根据权利要求1所述一种精密控压节流装置，其特征是：阀套（205）与针型阀（2）内壁之间设有限位传感器（11）。

9.根据权利要求1所述一种精密控压节流装置，其特征是：控制系统（8）一侧设有HMI桌面（7），压力传感器（10）和限位传感器（11）分别和DSP芯片（9）连接，DSP芯片（9）与控制系统（8）连接，DSP芯片（9）通过导线与电机（6）连接，控制系统（8）和HMI桌面（7）连接。

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