CN219570904U - 一种新型的超高压闸阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型的超高压闸阀，涉及天然气开采技术领域，包括：承压零件，其包含相互配套的阀体和阀盖；控压零件，其设置于阀体内腔；以及调节零件，其装配于阀体内；其中，所述控压零件包含阀座和装配于阀座内的阀板，所述调节零件用于控制阀板上下移动，所述阀座表面与阀板贴合，并形成阀座的密封面，所述密封面上开设有环形沟槽组；其技术要求为：本专利涉及的新型超高压闸阀，无需改变传统阀门结构、无需新增或减小传统阀门的零件数量，只需用新型的阀座替换传统阀门的做作，即可发挥新型超高压闸阀阀座和阀板寿命的提高、扭矩减小，防止卡阻的性能，降低了维护成本，并减少了现场停产或停机等事故的发生。

Description

一种新型的超高压闸阀

技术领域

本实用新型涉及天然气开采技术领域，特别涉及一种新型的超高压闸阀。

背景技术

目前在进行天然气开采过程中，会需要使用到闸阀，用于石油天然气开采过程中的压裂作业、采油(气)作业过程中，通常用于15000psi(105MPa)、20000psi(140MPa)、25000psi(175MPa)、30000psi(210MPa)等超高压，以及5-1/8″(φ130mm)、7-1/16”(φ180mm)大通径的工况，也可以用于其它低压力、小口径的管道和设备上。

现有闸阀的使用存在以下不足：

石油天然气开采过程中的大部分闸阀采用平行板式阀板，阀板和阀座的密封表面通过超音速喷涂或者堆焊硬质合金，研磨后的阀座和阀板密封面之间可实现金属对金属密封；与传统的非金属密封相比，金属对金属密封具备良好的耐磨性和抗高温、低温性能，密封可靠，使用寿命长，但是传统金属对金属密封的闸阀，闸板和阀座密封面上的硬质合金层容易被微小砂砾或者硬质固体颗粒划伤而失去实现密封所必须的表面光洁度，甚至密封面上的硬化层直接脱落，这些都会影响阀板与阀座的密封性能，使密封失效；

传统阀座与阀门金属对金属密封平板闸阀在使用过程中，闸板和阀座密封面容易出现褶皱或压痕，使密封表面不再平整，容易密封泄漏，密封接触表面不平整，也容易导致阀板与阀座间相对滑动功能受阻甚至卡死，导致阀板无法开启或关闭，从而引发事故；

传统金属对金属密封的阀座和阀板表面光洁度很高，表面容纳和吸附润滑脂的能力有限，在多次开关动作后，闸板与阀座的接触表面润滑脂会流失，出现润滑效果变差，导致阀板与阀座间的滑动摩力大幅度增大，导致阀门开启或关闭扭矩增大，甚至造成无法正常开启或关闭阀门的状态，容易引起井控事故。

实用新型内容

解决的技术问题：

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种新型的超高压闸阀，该闸阀扭矩小、无卡阻、阀板密封寿命长，低维护成本的，可靠性高的超高压闸阀，解决了传统闸阀密封性差而导致正常开采过程中容易发生泄漏或是事故相关的技术问题。

技术方案：

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：

一种新型的超高压闸阀，包括：

承压零件，其包含相互配套的阀体和阀盖；

控压零件，其设置于阀体内腔；以及

调节零件，其装配于阀体内；

其中，所述控压零件包含阀座和装配于阀座内的阀板，所述调节零件用于控制阀板上下移动，所述阀座表面与阀板贴合，并形成阀座的密封面，所述密封面上开设有环形沟槽组。

在一种可能的实现方式中，所述阀体和阀盖之间通过设置螺栓固定连接。

在一种可能的实现方式中，所述阀座嵌设于阀体内，所述阀板位于阀体内，并与所述阀体之间通过设置转轴连接。

在一种可能的实现方式中，所述阀板表面朝向阀座密封面的一侧堆焊有硬质合金，并通过研磨达到Ra0.2～Ra0.4光洁度。

在一种可能的实现方式中，所述环形沟槽组包含一号环形槽、二号环形槽以及三号环形槽中的任意一组或多组。

其中，所述一号环形槽的截面呈三角形；

所述二号环形槽的截面呈矩形；

所述三号环形槽的截面呈圆形。

在一种可能的实现方式中，所述调节零件包含固定连接的阀杆和手轮，所述阀杆端头延伸到阀体内，并与所述阀板固定连接，所述手轮位于承压零件的正上方。

有益效果：

本专利涉及的新型超高压闸阀，保留了传统阀门的优良机构，继承了传统阀门的优良性能，无需改变传统阀门结构、无需新增或减小传统阀门的零件数量，只需用新型的阀座替换传统阀门的做作，即可发挥新型超高压闸阀阀座和阀板寿命的提高、扭矩减小，防止卡阻的性能，降低了维护成本，并减少了现场停产或停机等事故的发生。

附图说明

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的整体结构A-A截面剖视图；

图3为本实用新型的闸座结构示意图；

图4为本实用新型的闸座结构B-B截面剖视图及三号环形槽局部放大图；

图5为本实用新型的闸座结构B-B截面剖视图及二号环形槽局部放大图；

图6为本实用新型的闸座结构B-B截面剖视图及一号环形槽局部放大图。

图例说明：1、阀体；2、阀盖；3、阀杆；4、手轮；5、阀座；6、阀板；K1、一号环形槽；K2、二号环形槽；K3、三号环形槽。

具体实施方式

本申请实施例通过提供一种新型的超高压闸阀，该闸阀扭矩小、无卡阻、阀板密封寿命长，低维护成本的，可靠性高的超高压闸阀，解决了传统闸阀密封性差而导致正常开采过程中容易发生泄漏或是事故相关的技术问题。

本申请实施例中的技术方案为解决上述背景技术的问题，总体思路如下：

实施例1：

本实施例介绍了一种新型的超高压闸阀以及关于一号环形槽的具体结构，如图1-图3以及图6所示，一种新型的超高压闸阀，包括：

承压零件，其包含相互配套的阀体1和阀盖2；

控压零件，其设置于阀体1内腔；以及

调节零件，其装配于阀体1内；

其中，控压零件包含阀座5和装配于阀座5内的阀板6，调节零件用于控制阀板6上下移动，阀座5表面与阀板6贴合，并形成阀座5的密封面，密封面上开设有环形沟槽组。

阀体1和阀盖2之间通过设置螺栓固定连接。

具体的，针对各构件或装置名称和其主要功能进行表述：

阀体1:与阀盖2一起组成阀门的主要承压零件，防止流体释放到环境中。

阀盖2:与阀体1一起组成阀门的主要承压零件，防止流体释放到环境中。

阀座5:作为控压力零件，其与阀板6一起组成阀门的阀孔密封机构，为实现阀门开启和关闭所在管道介质流通的通道的功能，阀板6的密封面通常喷涂或堆焊有硬质合金具体可根据需要进行处理，并且抛光、研磨达到Ra0.2～Ra0.4光洁度，实现与阀座5配设金属与其他金属的密封；

本申请设计的超高压闸阀的阀座密封面上开有一道或多道矩形、半圆形、三角形或者其它类型形状的环形沟槽；环形沟槽可容纳润滑脂，使滑动摩擦密封面保持良好润滑，减小摩擦力，环形槽还可以容纳密封面间固体颗粒污染物，同时减缓密封面接触不均匀，减缓密封面不均匀变形，阻止密封面褶皱和压痕的产生，防止阀板6和阀座5卡死，减小阀门开启和关闭扭矩。

阀板6：作为控压零件，其与阀座5一起组成阀门的阀孔密封机构，为实现阀门开启和关闭所在管道介质流通的通道的功能；阀板6密封面通常喷涂或堆焊有硬质合金，并且抛光、研磨达到Ra0.2～Ra0.4光洁度，实现与阀座5金属与金属密封。

阀杆3：传递推力、拉力或扭矩，控制阀板6的运动，实现阀门的开启或关闭功能。

手轮4：与阀杆3连接，人通过手轮4对阀杆3施加扭矩，以实现开启或关闭阀门的功能。

在一些示例中，阀座5嵌设于阀体1内，阀板6位于阀体1内，并与阀体1之间通过设置转轴连接。

在一些示例中，阀板6表面朝向阀座5密封面的一侧堆焊有硬质合金，并通过研磨达到Ra0.2～Ra0.4光洁度。

在一些示例中，环形沟槽组包含一号环形槽K1、二号环形槽K2以及三号环形槽K3中的任意一组或多组；

具体的，一号环形槽K1的截面呈三角形。

在一些示例中，调节零件包含固定连接的阀杆3和手轮4，阀杆3端头延伸到阀体1内，并与阀板6固定连接，手轮4位于承压零件的正上方。

实施例2：

不同于实施例1，本实施例介绍了一种新型的超高压闸阀中关于二号环形槽的具体结构，如图1-图3以及图5所示，一种新型的超高压闸阀，包括：

承压零件，其包含相互配套的阀体1和阀盖2；

控压零件，其设置于阀体1内腔；以及

调节零件，其装配于阀体1内；

其中，控压零件包含阀座5和装配于阀座5内的阀板6，调节零件用于控制阀板6上下移动，阀座5表面与阀板6贴合，并形成阀座5的密封面，密封面上开设有环形沟槽组。

在一些示例中，环形沟槽组包含一号环形槽K1、二号环形槽K2以及三号环形槽K3中的任意一组或多组注：该处的一号环形槽K1、二号环形槽K2以及三号环形槽K3均可表述为环形沟槽；

具体的，二号环形槽K2的截面呈矩形。

实施例3：

不同于实施例1，本实施例介绍了一种新型的超高压闸阀中关于二号环形槽的具体结构，如图1-图3以及图4所示，一种新型的超高压闸阀，其特征在于，包括：

承压零件，其包含相互配套的阀体1和阀盖2；

控压零件，其设置于阀体1内腔；以及

调节零件，其装配于阀体1内；

其中，控压零件包含阀座5和装配于阀座5内的阀板6，调节零件用于控制阀板6偏转，阀座5表面与阀板6贴合，并形成阀座5的密封面，密封面上开设有环形沟槽组。

在一些示例中，环形沟槽组包含一号环形槽K1、二号环形槽K2以及三号环形槽K3中的任意一组或多组。

具体的，三号环形槽K3的截面呈圆形。

工作原理：

本专利涉及的新型超高压闸阀设计有一种新型的闸阀，阀座5上的密封面设计有一道或多道矩形、半圆形、三角形或者其它类型形状的环形沟槽，闸阀关闭时，阀座5上密封面的环形槽顶部平面与阀板6密封紧密贴合，形成金属对金属密封；环形沟槽可容纳润滑脂，使滑动摩擦密封面保持良好润滑，减小金属与金属间的滑动摩擦力；环形沟槽还可以容纳密封面间固体颗粒污染物，同时减缓密封面接触不均匀，减缓密封面不均匀变形，阻止密封面褶皱和压痕的产生，防止阀板6和阀座5卡死，减小阀板6开启和关闭扭矩；

通过采用上述技术方案：

本专利涉及的新型超高压闸阀，保留了传统阀门的优良机构，继承了传统阀门的优良性能，无需改变传统阀门结构、无需新增或减小传统阀门的零件数量，只需用新型的阀座5替换传统阀门的做作，即可发挥新型超高压闸阀阀座和阀板寿命的提高、扭矩减小，防止卡阻的性能。

本申请具体保护的特征，

第一点，涉及的超高压闸阀的阀座5与阀板6接触的密封面上设计有一道或者多道环形沟槽，如图4-图6所示，例如：一号环形槽K1、二号环形槽K2以及三号环形槽K3或者更多；

第二点，本申请涉及的超高压闸阀的阀座5与阀板6接触的密封面上环形沟槽的截面如图3所示，可以是三角形、矩形、圆形或者其它形状的截面；

第三点，本申请设计超高压闸阀的阀座5与阀板6接触的密封面上的多道环形沟槽截面可以是上述第二点的一种形状或几种形状的组合。

最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种新型的超高压闸阀，其特征在于，包括：

承压零件，其包含相互配套的阀体(1)和阀盖(2)；

控压零件，其设置于阀体(1)内腔；以及

调节零件，其装配于阀体(1)内；

其中，所述控压零件包含阀座(5)和装配于阀座(5)内的阀板(6)，所述调节零件用于控制阀板(6)上下移动，所述阀座(5)表面与阀板(6)贴合，并形成阀座(5)的密封面，所述密封面上开设有环形沟槽组。

2.如权利要求1所述的一种新型的超高压闸阀，其特征在于：所述阀体(1)和阀盖(2)之间通过设置螺栓固定连接。

3.如权利要求1所述的一种新型的超高压闸阀，其特征在于：所述阀座(5)嵌设于阀体(1)内，所述阀板(6)位于阀体(1)内，并与所述阀体(1)之间通过设置转轴连接。

4.如权利要求1所述的一种新型的超高压闸阀，其特征在于：所述阀板(6)表面朝向阀座(5)密封面的一侧堆焊有硬质合金，并通过研磨达到Ra0.2～Ra0.4光洁度。

5.如权利要求1所述的一种新型的超高压闸阀，其特征在于：所述环形沟槽组包含一号环形槽(K1)、二号环形槽(K2)以及三号环形槽(K3)中的任意一组或多组。

6.如权利要求5所述的一种新型的超高压闸阀，其特征在于：所述一号环形槽(K1)的截面呈三角形。

7.如权利要求5所述的一种新型的超高压闸阀，其特征在于：所述二号环形槽(K2)的截面呈矩形。

8.如权利要求5所述的一种新型的超高压闸阀，其特征在于：所述三号环形槽(K3)的截面呈圆形。

9.如权利要求1所述的一种新型的超高压闸阀，其特征在于：所述调节零件包含固定连接的阀杆(3)和手轮(4)，所述阀杆(3)端头延伸到阀体(1)内，并与所述阀板(6)固定连接，所述手轮(4)位于承压零件的正上方。