CN217583242U - 一种轻便型井口防喷闸阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种轻便型井口防喷闸阀，包括阀体、阀板、阀杆、阀盖和推力球轴承；阀体内设有与井口连接的竖向主管路、与主管路相连的水平内腔和设置在主管路侧壁上的的出油口；阀板设置在水平内腔中，并能够在水平内腔中往复运动以实现打开或关闭主管路；阀杆插装在阀板内，已实现通过转动阀杆驱动阀板运动；阀板上设有过流通道，使阀板关闭主管路时出油口依然与井内相连通；该轻便型井口防喷闸阀安装在捞油井的井口能够实现在捞油中打开井口，捞油后关闭井口，使井内原油通过侧面出油管流入输油管道内，保证对井口附近环境的零污染的同时，避免溢流、井涌、甚至井喷事故发生，不仅减轻操作人员的劳动强度，而且增强的操作人员的施工安全性。

Description

一种轻便型井口防喷闸阀

技术领域

本实用新型涉及闸阀技术领域，特别涉及一种轻便型井口防喷闸阀。

背景技术

由于捞油井无电源、无输油管线，因此只能利用捞油车进行定期捞油。具体捞油形式为：采用5/8"～3/4"的钢丝绳通过持续性地上提下放活塞皮碗，将井下的油抽入至捞油车内；然而，在对一些新井进行上提下放捞油的过程中，由于新井的出油量较大，有时会把地层抽活，造成出现溢流、井涌的现象，甚至出现井喷事故，不仅污染环境，而且存在作业安全危害。因此，基于上述可能发生的问题，需要设计一种可选择性安装在捞油井井口的轻便型井口防喷闸阀，以避免井口发生溢流、井涌、甚至井喷事故发生。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种避免捞油井井口发生溢流、井涌、甚至井喷事故发生的轻便型井口防喷闸阀。

为此，本实用新型技术方案如下：

一种轻便型井口防喷闸阀，包括阀体、阀板、阀杆、阀盖和推力球轴承；阀体为内设有立方形内腔的壳体，且壳体的长度方向位于水平方向上；在壳体的长度方向上，壳体的一端为封闭端，壳体的另一端为开口端；在靠近壳体封闭端一侧的顶面和底面上分别开设有呈同轴设置的上通孔和下通孔，且自上通孔边缘处沿轴向向上延伸形成有上筒体，自下通孔边缘处沿轴向向下延伸形成有下筒体，使上筒体、壳体和下筒体的内腔在竖向方向上形成一条可用于与井口相连通的主管路；在壳体的一侧侧壁上开设有与主管路相连通的出油口；

阀板的尺寸与阀体的内腔相适应，使其水平设置在阀体的内腔中，把并能够沿壳体的长度方向在内腔中往复运动；自与阀体开口端相对一侧的阀板侧壁的中部偏下处沿壳体的长度方向开设有一条偏心通孔，孔壁上设有梯形螺纹；在位于偏心通孔两侧的阀板上分别开设有两条呈对称设置的过流通道，过流通道的一端端口开设在阀板的底面上、另一端端口开设在阀板的侧壁上，且靠近出油口一侧的过流通道与出油口相连通；阀板顶面上设有阀板密封圈；

阀杆由螺纹杆和光杆构成；螺纹杆的长度与壳体内腔的长度相同，且其插装在阀板的偏心通孔内并与其孔壁上的梯形螺纹相配合，以在阀杆的转动下带动阀板运动至阀体的封闭端以封闭主管路、或运动至阀体的开口端以打开主管路；光杆通过推力球轴承可转动地插装在阀盖内；光杆一端与螺纹杆连接、另一侧通过推力球轴承可转动地设置在阀盖内；阀盖固定在阀体的开口端处。

进一步地，在位于阀板两侧的壳体内壁上对称设置有两条支撑筋，支撑筋为沿壳体的长度方向设置矩形凸条。

进一步地，在壳体底面上对称开设有两条与主管路通道相连通的斜面槽，每条斜面槽自靠近壳体开口端一侧向主管路通道开设且槽深逐渐增大。

进一步地，截面槽的槽底与水平方向之间所成夹角优选为5°。

进一步地，在位于阀体与推力球轴承之间的阀盖的内壁上间隔设置有一条Y形密封圈和一条O形密封圈，使阀盖与阀杆之间、以及阀盖与阀体之间形成密封。

进一步地，该轻便型井口防喷闸阀还包括具有筒体结构的轴承压盖，其以存在环空空隙的方式套装在光杆外侧；轴承压盖螺纹连接固定在阀盖的内壁上，且其前端抵在后推力球轴承松环的端面上。

进一步地，在轴承压盖前端内壁上设有内径与光杆外径相适应的内环形凸台，且在轴承压盖前端端面上设有一O形密封圈的环形封圈凹槽，使轴承压盖前端端面与阀盖内壁上形成的环形台阶端面之间形成密封；在内环形凸台的内壁上设置由一条O形密封圈的环形封圈凹槽，使内环形凸台的内壁与光杆外壁之间形成密封。

进一步地，该轻便型井口防喷闸阀还包括手轮，其由连接器和手柄构成；连接器为水平设置的柱形体，其一端端面上开设有内六方孔，相应地，光杆的另一端加工为径向截面为六边形的外六方端，使连接器能够安装在光杆的外六方端上；连接器的另一端沿径向开设有通孔，使手柄插装在通孔内以转动连接器。

进一步地，推力球轴承设置在阀盖内壁上开设的第一环形凹槽内，且在第一环形凹槽的槽底开设有第二环形凹槽；自第二环形凹槽的槽底沿径向在阀盖的侧壁上开设有安装油杯的油杯安装孔。

进一步地，该轻便型井口防喷闸阀还包括连接管，其为顶端外壁上和底端外壁上均设有外螺纹的双公接头，连接管的顶端套装并螺纹连接在下筒体内侧，连接管的底端套装并螺纹连接在井口套管内侧。

与现有技术相比，该轻便型井口防喷闸阀通过安装在捞油井的井口，能够实现在捞油中打开井口，利用活塞皮碗的上提下放将原油抽入到捞油车内，如在捞油过程中出现溢流、井涌、井喷，将提捞工具提到轻便型井口防喷闸阀阀板以上，然后关闭井口；而完成捞油后则可关闭井口，打开侧面出油管上连接的闸阀，使井内原油流入输油管道内，有效避免井口出现溢流、井涌、甚至井喷事故发生，保证对井口附近环境的零污染，避免能源的流失；同时该闸阀的阀杆与阀板以暗杆结构设计的方式相配合并设置在阀体内，可以实现减轻装置重量的目的，从而减轻闸阀操作人员的劳动强度。

附图说明

图1为本实用新型的轻便型井口防喷闸阀的剖视结构示意图；

图2(a)为本实用新型的轻便型井口防喷闸阀的阀板一侧的剖视图；

图2(b)为本实用新型的轻便型井口防喷闸阀的阀板另一侧的剖视图；

图3为本实用新型的轻便型井口防喷闸阀的阀体设有支撑筋的侧视透视图；

图4为本实用新型的轻便型井口防喷闸阀的阀体的壳体底面上设有斜面槽的俯视透视图；

图5为本实用新型的轻便型井口防喷闸阀使用状态下的俯视。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步的说明，但下述实施例绝非对本实用新型有任何限制。

如图1～图5所示，该轻便型井口防喷闸阀包括阀体2、阀板3、阀杆4、阀盖8、推力球轴承10、轴承压盖13、连接管14和手轮15；其中，

阀体2为一外形和内腔均为立方形的壳体，壳体的长度方向位于水平方向上，且在壳体的长度方向，壳体的一端为封闭端，壳体的另一端为开口端；

在靠近壳体封闭端一侧的顶面和底面上分别开设有呈同轴设置的上通孔和下通孔，且自上通孔边缘处沿轴向向上延伸形成有上筒体，自下通孔边缘处沿轴向向下延伸形成有下筒体，使上筒体、壳体和下筒体的内腔在竖向方向上形成一条可用于与井口相连通的主管路；该主管路的内径与井口的内径相适应；

在壳体的一侧侧壁上居中开设有与主管路相连通的出油口，出油口处连接有呈水平设置的出油管18；使用时，如图5所示，出油管18通过闸阀20与地面上的输油管道21相连接；

连接管14用于连接阀体2和井口套管；具体地，连接管14为顶端外壁上和底端外壁上均设有外螺纹的双公接头，下筒体的内壁上设有内螺纹，使连接管14的顶端螺纹连接在下筒体上，连接管14的底端螺纹连接在井口套管处；另外，上筒体的顶端还安装有法兰盘，以便与上方其它机构连接；

如图2(a)所示，阀板3为一块水平设置在阀体2内腔中的矩形板，其尺寸与阀体2内腔的尺寸相适应，使阀板3能够沿水平方向在腔室内往复运动，且当其运动至阀体2的封闭端时能够完全封隔主管路通道；

自与阀体2开口端相对一侧的阀板3侧壁的中部偏下处沿壳体的长度方向开设有一条偏心通孔，偏心通孔的内壁上设有梯形螺纹；该偏心通孔将阀板3分为上侧壁厚大于下侧壁薄的结构，该较厚的上部不仅更适于开设用于设置阀板密封圈的环形密封圈凹槽，且上厚下薄的偏心结构还能最大程度减少阀板的厚度，使阀板的重量得到减小，进而减小了手轮的开关力矩；

如图2(b)所示，在位于偏心通孔两侧的阀板上分别开设有两条呈对称设置的过流通道19；每条过流通道19的一端端口开设在阀板的底面上、另一端端口开设在阀板的侧壁上，且靠近出油口一侧的过流通道19与出油口相连通；而另一侧的过流通道19的设置目的为使阀板3的整体结构平衡对称，且能够进一步减小阀板的重量；

作为本实施例的一个优选技术方案，如图3所示，在位于阀板3两侧的壳体内壁上对称设置有两条支撑筋16，以在阀板3沿水平方向往复运动中起导向扶正作用；在本实施例中，支撑筋16具体为沿壳体的长度方向设置的矩形凸条；

作为本实施例的另一个优选技术方案，如图4所示，由于在阀板3在往复运动的过程中会将部分油带到阀板运动所在腔体内，因此，为了避免存积油，在壳体底面上对称开设有两条与主管路通道相连通的斜面槽17，每条斜面槽17自靠近壳体开口端一侧向主管路通道开设且槽深逐渐增大；在本实施例中，截面槽17槽底与水平方向之间所成夹角优选为5°；

为了保证阀板3对主管路的密封性，在阀板3的顶面上沿圆周方向开设有一条内置有阀板密封圈1的环形密封圈凹槽，使当阀板3运动至阀体2的封闭端封隔主管路通道时，阀板密封圈1与主管路呈同轴设置并位于主管路的外圆周方向上，进而，阀板3的顶面与阀体2的顶面之间通过阀板密封圈1形成密封；

阀杆4由螺纹杆和光杆构成；螺纹杆的长度与阀体内腔的长度相同，其外壁上的螺纹与阀板3中心孔孔壁上的梯形螺纹相适应，使阀板3以螺纹连接的方式套装在阀杆4外侧，通过向左或向右转动阀杆4实现带动阀板3在阀体2的内腔中往复运动，进而实现关闭或打开主管路通道；光杆的一端连接在螺纹杆的杆端、另一端加工为径向截面为六边形的外六方端；

阀盖8为筒体结构，其前端外壁上设有环形凸台，其中部内壁上开设有第一环形凹槽，其后端内壁凹陷形成有环形台阶，且在环形台阶与阀盖8后端之间的阀盖8内壁上设有内螺纹；具体地，

外环形凸台的径向截面呈矩形，且与阀体2开口端端面的尺寸一致，使阀盖8的前端通过沿周向设置在外环形凸台上的多个螺栓固定在阀体2上；同时，为了保证阀体2与阀盖8之间连接处的密封性，在阀盖8的前端端面上开设有一条内置有鼓形密封圈的环形封圈凹槽，使阀体2开口端端面与阀盖8的前端端面之间通过鼓形密封圈形成密封；

推力球轴承10设置并固定在阀盖8内壁上开设的第一环形凹槽内，使阀杆4通过推力球轴承10可转动地穿装并固定在阀盖8内侧；同时，为了保证阀盖8与光杆之间连接处的密封性；在位于阀体2与推力球轴承10之间的阀盖8的内壁上间隔开设有一条内置有Y形密封圈的环形封圈凹槽和一条内置由第一O形密封圈的环形封圈凹槽；其中，Y形密封圈靠近阀体2设置；

作为本实施例的一个优选技术方案，在第一环形凹槽的槽底开设有第二环形凹槽，该第二环形凹槽作为注油槽，同时自第二环形凹槽的槽底沿径向在阀盖8的侧壁上开设有安装油杯9的油杯安装孔，以实现通过油杯向注油槽内注入润滑油，进而润滑推力球轴承10的目的；

轴承压盖13为筒体结构，其外径与阀盖8后端内径相适应且外壁上设有外螺纹，其内径大于光杆的外径，使轴承压盖13以存在环空空隙的方式套装在光杆外侧，并以螺纹连接的方式套装并固定在阀盖8的内侧，且轴承压盖13的前端抵在后推力球轴承松环的端面上；同时，为了保证轴承压盖13与光轴以及阀盖8之间连接处的密封性，在轴承压盖13前端内壁上设有内径与光杆外径相适应的内环形凸台，在轴承压盖13前端端面上开设有一条内置有第二O形密封圈的环形封圈凹槽，使轴承压盖13前端端面与阀盖8内壁上形成的环形台阶端面之间形成密封；在内环形凸台的内壁上开设有一条内置有第三O形密封圈的环形封圈凹槽，使内环形凸台的内壁与光杆外壁之间形成密封；

手轮15由连接器和手柄构成，连接器为水平设置的柱形体，连接器的前端端面上开设有与光杆的外六方端相适应的内六方孔，且其前端外径小于轴承压盖13的内径，使手轮15通过连接器装配在光轴的外六方端处；连接器的后端沿径向开设有通孔，使手柄插装在通孔内，用以转动连接器。

该轻便型井口防喷闸阀的工作原理如下：

如图1和图5所示，使用时，阀体2的下筒体通过连接管14螺纹连接在井口闸阀的端口处；阀体2的出油管通过闸阀20与输油管道21连接；

开井作业状态：基于阀板偏心通孔内开设的梯形螺纹为左旋螺纹，阀板3在手轮15带动阀杆4的反向转动下，沿水平方向向后移动至靠近阀体2的开口端一侧，此时主管路通道为完全打开状态，主管路通道与井口相连通，钢丝绳通过主管路通道持续性上提下放活塞皮碗进行抽油；

关井作业状态：当抽油作业完成后，通过手轮15正向转动阀杆4，进而驱动阀板3沿水平方向向前移动至靠近阀体2的封闭端一侧，此时主管路通道完全被阀板3封闭；接着，开启连接在阀体2的出油管与输油管道21之间的闸阀20，井内随即流入至输油管道21内；捞油车连同捞油工具则继续作业施工下一口井；

在关井状态下，通过在阀板3与阀体2之间设置的阀板密封圈1，通过在阀盖8和阀体2之间设置的鼓形密封圈5，以及在阀盖8与阀杆4之间设置的Y形密封圈6和第一O形密封圈7这三处的密封的作用下，实现有效密封井口；其中，对于阀板3与阀体2之间的密封作用，阀板3与阀体2的初始密封是基于手动关闭阀板3时，阀板密封圈1在阀板3与阀体2间过盈配合形成了初始密封；而关闭井口后，在井底压力的作用下，井压从阀板3下部推动阀板3上浮贴紧在阀体2的上密封面上，从而在井压助封作用下形成更佳可靠的密封；这也是该阀门结构在遇到溢流、井涌问题时，能够利用井压作用实现对井口进行有效封闭的原理。

Claims (10)

1.一种轻便型井口防喷闸阀，其特征在于，包括阀体(2)、阀板(3)、阀杆(4)、阀盖(8)和推力球轴承(10)；其中，

阀体(2)为内设有立方形内腔的壳体，且壳体的长度方向位于水平方向上；在壳体的长度方向上，壳体的一端为封闭端，壳体的另一端为开口端；在靠近壳体封闭端一侧的顶面和底面上分别开设有呈同轴设置的上通孔和下通孔，且自上通孔边缘处沿轴向向上延伸形成有上筒体，自下通孔边缘处沿轴向向下延伸形成有下筒体，使上筒体、壳体和下筒体的内腔在竖向方向上形成一条可用于与井口相连通的主管路；在壳体的一侧侧壁上开设有与主管路相连通的出油口；

阀板(3)的尺寸与阀体(2)的内腔相适应，使其水平设置在阀体(2)的内腔中，把并能够沿壳体的长度方向在内腔中往复运动；自与阀体(2)开口端相对一侧的阀板(3)侧壁的中部偏下处沿壳体的长度方向开设有一条偏心通孔，孔壁上设有梯形螺纹；在位于偏心通孔两侧的阀板上分别开设有两条呈对称设置的过流通道(19)，过流通道(19)的一端端口开设在阀板的底面上、另一端端口开设在阀板的侧壁上，且靠近出油口一侧的过流通道(19)与出油口相连通；阀板(3)顶面上设有阀板密封圈(1)；

阀杆(4)由螺纹杆和光杆构成；螺纹杆的长度与壳体内腔的长度相同，且其插装在阀板(3)的偏心通孔内并与其孔壁上的梯形螺纹相配合，以在阀杆的转动下带动阀板(3)运动至阀体的封闭端以封闭主管路、或运动至阀体的开口端以打开主管路；光杆通过推力球轴承(10)可转动地插装在阀盖(8)内；光杆一端与螺纹杆连接、另一侧通过推力球轴承(10)可转动地设置在阀盖(8)内；阀盖(8)固定在阀体(2)的开口端处。

2.根据权利要求1所述的轻便型井口防喷闸阀，其特征在于，在位于阀板(3)两侧的壳体内壁上对称设置有两条支撑筋(16)，支撑筋为沿壳体的长度方向设置矩形凸条。

3.根据权利要求1所述的轻便型井口防喷闸阀，其特征在于，在壳体底面上对称开设有两条与主管路通道相连通的斜面槽(17)，每条斜面槽(17)自靠近壳体开口端一侧向主管路通道开设且槽深逐渐增大。

4.根据权利要求3所述的轻便型井口防喷闸阀，其特征在于，斜面槽(17)的槽底与水平方向之间所成夹角为5°。

5.根据权利要求1所述的轻便型井口防喷闸阀，其特征在于，在位于阀体(2)与推力球轴承(10)之间的阀盖(8)的内壁上间隔设置有一条Y形密封圈和一条O形密封圈，使阀盖(8)与阀杆(4)之间、以及阀盖(8)与阀体之间形成密封。

6.根据权利要求1所述的轻便型井口防喷闸阀，其特征在于，还包括具有筒体结构的轴承压盖(13)，其以存在环空空隙的方式套装在光杆外侧；轴承压盖(13)螺纹连接固定在阀盖(8)的内壁上，且其前端抵在后推力球轴承(10)松环的端面上。

7.根据权利要求1所述的轻便型井口防喷闸阀，其特征在于，在轴承压盖(13)前端内壁上设有内径与光杆外径相适应的内环形凸台，且在轴承压盖(13)前端端面上设有一O形密封圈的环形封圈凹槽，使轴承压盖(13)前端端面与阀盖(8)内壁上形成的环形台阶端面之间形成密封；在内环形凸台的内壁上设置由一条O形密封圈的环形封圈，使内环形凸台的内壁与光杆外壁之间形成密封。

8.根据权利要求1所述的轻便型井口防喷闸阀，其特征在于，还包括手轮(15)，其由连接器和手柄构成；连接器为水平设置的柱形体，其一端端面上开设有内六方孔，相应地，光杆的另一端加工为径向截面为六边形的外六方端，使连接器能够安装在光杆的外六方端上；连接器的另一端沿径向开设有通孔，使手柄插装在通孔内以转动连接器。

9.根据权利要求1所述的轻便型井口防喷闸阀，其特征在于，推力球轴承(10)设置在阀盖(8)内壁上开设的第一环形凹槽内，且在第一环形凹槽的槽底开设有第二环形凹槽；自第二环形凹槽的槽底沿径向在阀盖(8)的侧壁上开设有安装油杯(9)的油杯安装孔。

10.根据权利要求1所述的轻便型井口防喷闸阀，其特征在于，还包括连接管(14)，其为顶端外壁上和底端外壁上均设有外螺纹的双公接头，连接管(14)的顶端套装并螺纹连接在下筒体内侧，连接管(14)的底端套装并螺纹连接在井口套管内侧。

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