CN217872733U - 压裂阀 - Google Patents

Abstract

本申请涉及阀门技术领域，提供一种压裂阀，该压裂阀包括阀门，驱动装置，驱动装置位于阀门一侧，驱动装置的输出端绕第一轴线方向转动；以及，传动装置，传动装置的输入端与驱动装置的输出端传动连接，传动装置的输出端与阀门的输入端传动连接，传动装置的输入端绕第一轴线方向转动，传动装置的输出端绕第二轴线方向转动，且第一轴线方向和第二轴线方向相互垂直。通过驱动装置转动带动传动装置的输入端绕第一轴线方向转动，传动装置的输出端绕第二轴线方向转动，将力矩传递至阀门，全程通过传动装置的输入端和输出端之间的传动，改变回转运动的方向，即可实现阀门的开闭，降低了阀门的开闭力矩，无需多人作业，使得阀门的开闭变得高效、可靠。

Description

压裂阀

技术领域

本申请涉及油气田钻、完井作业，高压井口以及管汇等的流体输送用阀门技术领域，尤其涉及一种压裂阀。

背景技术

在页岩油气等低渗透油气行业中，为提高生产率和经济效益，减小作业人员的劳动强度，对高效可靠的作业设备提出更高的需求。在油气田钻、完井作业中，压裂阀门作为控制单元，需要经常开启、关闭；手动压裂阀需要人工开、闭，在高压作业工况中，随着阀门规格的增大，其开、关阀门需要的力矩越来越大。大规格阀门，如7 1/16"阀门往往需要3～4个人协同进行开关。

实用新型内容

本申请的主要目的在于提供一种压裂阀，以降低阀门的开关力矩，降低作业人员劳动强度并且高效、可靠。

本申请实施例提供了一种压裂阀，包括阀门；驱动装置，所述驱动装置位于所述阀门一侧，所述驱动装置的输出端绕第一轴线方向转动；以及，传动装置，所述传动装置的输入端与所述驱动装置的输出端传动连接，所述传动装置的输出端与所述阀门的输入端传动连接，所述传动装置的输入端绕所述第一轴线方向转动，所述传动装置的输出端绕第二轴线方向转动，且所述第一轴线方向和所述第二轴线方向相互垂直。

本申请的一种实施例中，所述传动装置包括：第一传动件，所述第一传动件的输入端与所述驱动装置的输出端传动连接，且所述第一传动件绕第一轴线方向转动；以及，第二传动件，所述第一传动件的输出端和所述第二传动件的输入端啮合传动，所述第二传动件绕第二轴线方向转动，所述第二传动件的输出端与所述阀门的输入端连接。

本申请的一种实施例中，所述第一传动件为涡轮和蜗杆中任一者，所述第一传动件为涡轮和蜗杆中另一者，所述涡轮和所述蜗杆之间啮合传动。

本申请的一种实施例中，所述第一传动件和所述第二传动件均为伞齿轮，两个所述伞齿轮啮合传动。

本申请的一种实施例中，所述驱动装置为旋转手轮。

本申请的一种实施例中，所述阀门包括阀体，所述阀体内形成腔体，所述腔体内设有：第一阀杆，所述第二传动件的输出端与所述第一阀杆的输入端螺纹连接；以及，阀板，所述第一阀杆的输出端与所述阀板一端螺纹连接，所述阀杆转动带动所述阀板沿所述腔体移动。

本申请的一种实施例中，所述腔体内还设有第二阀杆，所述第二阀杆位于所述阀板背离所述第一阀杆的一端，所述第二阀杆与所述阀板之间预留活动空间，以此限制所述阀板的移动范围。

本申请的一种实施例中，所述腔体内还设有两个阀座，两个阀座分别设于所述阀板两侧，以所述阀板移动实现两个所述阀座通断。

本申请的一种实施例中，所述阀体朝向所述传动装置的一侧设有第一阀盖，所述阀体远离所述传动装置的一侧设有第二阀盖，所述第一阀杆贯穿所述第一阀盖并与所述传动装置传动连接，所述第二阀杆贯穿所述第二阀盖；所述第一阀盖与所述第一阀杆通过第一预留孔连接，所述第一预留孔通过第一盘跟压盖压紧，所述第二阀盖与所述第二阀杆通过第二预留孔连接，所述第二预留孔通过第二盘跟压盖压紧。

本申请的一种实施例中，还包括连接法兰，所述连接法兰一端与所述传动装置连接，所述连接法兰另一端与所述第一阀盖连接。

本申请提供的一种压裂阀，通过驱动装置转动，带动传动装置的输入端绕第一轴线方向转动，传动装置的输出端绕第二轴线方向转动，从而将力矩传递至阀门，全程通过传动装置的输入端和输出端之间的传动连接，使得仅仅改变回转运动的方向，即可实现阀门的开闭，从而大大降低了阀门的开闭力矩，无需多人协同作业，同时也降低了作业人员劳动强度，使得阀门的开闭变得高效、可靠。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本申请实施例提供的第一种压裂阀的结构示意图；

图2示出了本申请实施例提供的第一种压裂阀的伞齿轮箱的结构示意图；

图3示出了本申请实施例提供的第二种压裂阀的结构示意图；

图4示出了本申请实施例提供的第三种压裂阀的结构示意图。

附图标记说明如下：

1、驱动装置；2、传动装置；3、阀门；

21、第一传动件；22、第二传动件；

31、阀体；32、第一阀盖；321、第一盘跟压盖；33、第二阀盖；331、第二盘跟压盖；34、第一阀杆；35、阀板；36、第二阀杆；361、护帽；362、阀杆密封；37、阀座；371、阀座密封；38、连接法兰；39、密封垫环。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

关于压裂阀的实施例

如图1-图4所示，本申请实施例提供了一种压裂阀，包括阀门3；驱动装置1，所述驱动装置1位于所述阀门3一侧，所述驱动装置1的输出端绕第一轴线方向转动；以及，传动装置2，所述传动装置2的输入端与所述驱动装置1的输出端传动连接，所述传动装置2的输出端与所述阀门3的输入端传动连接，所述传动装置2的输入端绕所述第一轴线方向转动，所述传动装置2的输出端绕第二轴线方向转动，且所述第一轴线方向和所述第二轴线方向相互垂直。

本申请提供的一种压裂阀，通过驱动装置1转动，带动传动装置2的输入端绕第一轴线方向转动，传动装置2的输出端绕第二轴线方向转动，从而将力矩传递至阀门3，全程通过传动装置2的输入端和输出端之间的传动连接，使得仅仅改变回转运动的方向，即可实现阀门3的开闭，从而大大降低了阀门3的开闭力矩，无需多人协同作业，且不容易出现卡滞，造成阀门3过多的维保作业成本，同时也降低了作业人员劳动强度，使得阀门3的开闭变得高效、可靠。

在一些实施例中，所述传动装置2包括：第一传动件21，所述第一传动件21的输入端与所述驱动装置1的输出端传动连接，且所述第一传动件21绕第一轴线方向转动；以及，第二传动件22，所述第一传动件21的输出端和所述第二传动件22的输入端啮合传动，所述第二传动件22绕第二轴线方向转动，所述第二传动件22的输出端与所述阀体31的输入端连接。第一传动件21即为传动装置2输入端，第二传动件22即为传动装置2输出端，二者啮合传动，从而改变输入端和输出端的回转轴线的延伸方向。

具体地，本实施例中的传动装置2可以为齿轮箱或者涡轮蜗杆箱。

如图1-图2所示，对于齿轮箱而言，具体地，所述第一传动件21和所述第二传动件22均为伞齿轮，两个所述伞齿轮啮合传动，驱动装置1的输出端与其中一个伞齿轮的转轴连接，使得二者同步转动，两个伞齿轮的斜面设有相互配合的轮齿，当一个伞齿轮转动时，另一个伞齿轮随之转动，改变回转方向，且另一个伞齿轮的转轴与阀门3螺纹连接，从而控制阀门3启闭。

如图3所示，对于涡轮蜗杆箱而言，所述第一传动件21为涡轮和蜗杆中任一者，所述第一传动件21为涡轮和蜗杆中另一者，所述涡轮和所述蜗杆之间啮合传动。当第一传动件21为涡轮，第二传动件22为蜗杆时，驱动装置1的输出端与涡轮的转轴连接，使得二者同步转动，涡轮上设有和蜗杆配合的轮齿，在涡轮转动时，蜗杆随之转动，蜗杆的转轴与阀门3螺纹连接，从而控制阀门3启闭；反之，第一传动件21为蜗杆，第二传动件22为涡轮时，驱动装置1的输出端与蜗杆的转轴连接，使得二者同步转动，涡轮上设有和蜗杆配合的轮齿，在蜗杆转动时，涡轮随之转动，涡轮的转轴与阀门3螺纹连接，从而控制阀门3启闭。

如图4所示，传动装置2可以选用其他结构，例如滚珠丝杠或者齿轮齿条等，能实现将回转力转化为直线运动即可，例如第一传动件21为滚珠，第二传动件22为丝杠，丝杠沿竖直方向放置，驱动装置1的输出端与滚珠同轴连接，带动滚珠转动，带动丝杠上下移动，丝杠输出端与第一阀杆34连接，使第一阀杆34带动阀板35沿腔体上下移动，也可以实现阀门3的开闭，具体根据阀门3的规格及作业工况选择合适的传动装置2，在此不在列举。

对于驱动装置1而言，所述驱动装置1为旋转手轮，可以通过人工手动转动旋转手轮，带动旋转手轮的输出轴转动，旋转手轮的输出轴与传动装置2的输入轴同轴连接，二者同步转动，将动力传入传动装置2，从而实现驱动。

对于阀门3而言，所述阀门3包括阀体31，所述阀体31内形成腔体，所述腔体内设有：第一阀杆34，所述第二传动件22的输出端与所述第一阀杆34的输入端螺纹连接；以及，阀板35，所述第一阀杆34的输出端与所述阀板35一端螺纹连接，所述阀杆带动所述阀板35沿所述腔体移动。驱动装置1带动传动装置2将回转力传动至第二传动件22，第二传动件22带动第一阀杆34转动，由于第一阀杆34和阀板35螺纹连接，当第一阀杆34绕自身轴向转动时，阀板35可沿第一阀杆34上下移动，从而实现第一阀板35两侧空间的通断，实现阀门3的开闭。

进一步地，所述腔体内还设有第二阀杆36，所述第二阀杆36位于所述阀板35背离所述第一阀杆34的一端，所述第二阀杆36与所述阀板35之间预留活动空间，以此限制所述阀板35的移动范围。第二阀杆36固定在腔体内，且与阀板35之间预留活动空间，阀板35与第二阀杆36无直接连接关系，第二阀杆36的移动极限位置为抵接第二阀杆36一端，以此限制阀板35的移动范围。第二阀杆36背离阀板35的一端设有护帽361，护帽361位于第二阀盖33背离第一阀盖32的一侧，护帽361内设有通道，用于容纳第二阀杆36。

另外，所述腔体内还设有两个阀座37，两个阀座37分别设于所述阀板35的左右两侧，以所述第一阀杆34带动阀板35上下移动，实现阀板35左右两侧的两个所述阀座37之间通断。

在一些实施例中，所述阀门3还包括第一阀盖32和第二阀盖33，所述阀体31朝向所述传动装置2的一侧设有第一阀盖32，所述阀体31远离所述传动装置2的一侧设有第二阀盖33，所述第一阀杆34贯穿所述第一阀盖32并与所述传动装置2传动连接，所述第二阀杆36贯穿所述第二阀盖33；所述第一阀盖32与所述第一阀杆34通过第一预留孔连接，所述第一预留孔通过第一盘跟压盖321压紧，所述第二阀盖33与所述第二阀杆36通过第二预留孔连接，所述第二预留孔通过第二盘跟压盖331压紧。

为了方案的完整性，还包括连接法兰38，所述连接法兰38一端与所述传动装置2连接，所述连接法兰38另一端与所述第一阀盖32连接。具体地，该连接法兰38一端带有法兰，通过法兰与传动装置2的外壳可拆卸连接，连接法兰38另一端带有螺纹，通过螺纹与第一阀盖32可拆卸连接。其中，连接法兰38端的法兰的规格型号与另一端的螺纹的规格型号，均根据阀体31与传动装置2的规格型号进行设置，使得连接高效，使用便捷。

需要指出的是，本申请实施例的压裂阀还包括密封结构，例如，在阀座37的密封沟槽内安装有阀座密封371，在阀板35移动时，通过设置合理的密封间隙，达到防砂效果；在第一预留孔和第二预留孔中分别对第一阀杆34和第二阀杆36进行密封，并使用第一盘跟压盖321和第二盘跟压盖331分别压紧，实现第一阀杆34和第二阀杆36的密封；在第二阀杆36和第二阀盖33之间通过阀杆密封362实现第二阀杆36的密封；在第一阀盖32和第二阀盖33分别设置密封垫环39，实现第一阀盖32和阀体31之间的密封以及第二阀盖33与阀体31之间的密封。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本实用新型的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种压裂阀，其特征在于，包括：

阀门；

驱动装置，所述驱动装置位于所述阀门一侧，所述驱动装置的输出端绕第一轴线方向转动；以及，

传动装置，所述传动装置的输入端与所述驱动装置的输出端传动连接，所述传动装置的输出端与所述阀门的输入端传动连接，所述传动装置的输入端绕所述第一轴线方向转动，所述传动装置的输出端绕第二轴线方向转动，且所述第一轴线方向和所述第二轴线方向相互垂直。

2.根据权利要求1所述的压裂阀，其特征在于，所述传动装置包括：

第一传动件，所述第一传动件的输入端与所述驱动装置的输出端传动连接，且所述第一传动件绕第一轴线方向转动；以及，

第二传动件，所述第一传动件的输出端和所述第二传动件的输入端啮合传动，所述第二传动件绕第二轴线方向转动，所述第二传动件的输出端与所述阀门的输入端连接。

3.根据权利要求2所述的压裂阀，其特征在于，所述第一传动件为蜗轮和蜗杆中任一者，所述第一传动件为蜗轮和蜗杆中另一者，所述蜗轮和所述蜗杆之间啮合传动。

4.根据权利要求2所述的压裂阀，其特征在于，所述第一传动件和所述第二传动件均为伞齿轮，两个所述伞齿轮啮合传动。

5.根据权利要求1所述的压裂阀，其特征在于，所述驱动装置为旋转手轮。

6.根据权利要求2所述的压裂阀，其特征在于，所述阀门包括阀体，所述阀体内形成腔体，所述腔体内设有：

第一阀杆，所述第二传动件的输出端与所述第一阀杆的输入端螺纹连接；以及，

阀板，所述第一阀杆的输出端与所述阀板一端螺纹连接，所述阀杆转动带动所述阀板沿所述腔体移动。

7.根据权利要求6所述的压裂阀，其特征在于，所述腔体内还设有第二阀杆，所述第二阀杆位于所述阀板背离所述第一阀杆的一端，所述第二阀杆与所述阀板之间预留活动空间，以此限制所述阀板的移动范围。

8.根据权利要求6所述的压裂阀，其特征在于，所述腔体内还设有两个阀座，两个阀座分别设于所述阀板两侧，以所述阀板移动实现两个所述阀座通断。

9.根据权利要求7所述的压裂阀，其特征在于，所述阀体朝向所述传动装置的一侧设有第一阀盖，所述阀体远离所述传动装置的一侧设有第二阀盖，所述第一阀杆贯穿所述第一阀盖并与所述传动装置传动连接，所述第二阀杆贯穿所述第二阀盖；

所述第一阀盖与所述第一阀杆通过第一预留孔连接，所述第一预留孔通过第一盘跟压盖压紧，所述第二阀盖与所述第二阀杆通过第二预留孔连接，所述第二预留孔通过第二盘跟压盖压紧。

10.根据权利要求9所述的压裂阀，其特征在于，还包括连接法兰，所述连接法兰一端与所述传动装置连接，所述连接法兰另一端与所述第一阀盖连接。

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