CN220336870U - 自平衡大通径放气阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了自平衡大通径放气阀，包括外管，设置有过流孔；驱动装置，活动设置于外管中，以在外管中往复运动；启闭装置，包括推动件和阀门组件，推动件连接于驱动装置且位于外管中，阀门组件包括阀板和平衡阀；阀板设置于外管中，平衡阀设置于阀板；驱动装置驱动推动件依次作用于平衡阀和阀板，以将平衡阀和阀板依次开启；过流孔设置于驱动装置和阀板之间；气流在外管的内腔中，自阀板向驱动装置的方向流动，并通过过流孔排至外管外；直接将阀门组件设置于外管，通过推动件推开阀门组件以完成气流的过流，外管中气流的过流空间变大，增大气流的流速，减少放气时间；外管中气流的过流空间变大，放气阀可实现过油功能；以实现放气阀的两用。

Description

自平衡大通径放气阀

技术领域

本实用新型涉及采油设备技术领域，尤其涉及自平衡大通径放气阀。

背景技术

由于海上稠油井在注入蒸汽后封隔器下部环空压力较高，所以放气阀要带有自平衡功能才能正常的将其打开，目前国内外的自平衡放气阀现在外管中设置放气孔，将密封杆穿过放气孔后，且其一端为密封大端以将放气孔的进气管封堵，在放气孔需要放气时，驱动密封杆以使密封大端的端面和放气孔的近气端之间产生进气间隙，以将放气孔打开。

由此，在密封大端将放气孔一端打开后，此密封杆会在放气孔的通道上造成遮挡，过气通道只能是密封杆的外壁个放气孔之间的间隙，由此造成放气孔的过流量小，不利于放气孔的过流。

实用新型内容

为了克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，本实用新型提供自平衡大通径放气阀，直接将阀门组件设置于外管，通过推动件推开阀门组件以完成气流的过流，外管中气流的过流空间变大，增大气流的流速，减少放气时间；同时，外管中气流的过流空间变大，放气阀可实现过油功能；由此实现放气阀的两用效果。

本实用新型为解决其问题所采用的技术方案是：

自平衡大通径放气阀，包括：

外管，设置有过流孔；

驱动装置，活动设置于所述外管中，以在所述外管中往复运动；

启闭装置，包括推动件和阀门组件，所述推动件连接于所述驱动装置且位于所述外管中，阀门组件包括阀板和平衡阀；

所述阀板设置于外管中，所述平衡阀设置于所述阀板；

所述驱动装置驱动所述推动件依次作用于所述平衡阀和所述阀板，以将所述平衡阀和所述阀板依次开启；

所述过流孔设置于所述驱动装置和所述阀板之间；

气流在所述外管的内腔中，自所述阀板向所述驱动装置的方向流动，并通过所述过流孔排至所述外管外。

进一步地，所述阀门组件还包括回关件；

所述回关件作用于所述阀板，以在所述推动件解除其对所述阀板的作用时，所述回关件驱动所述阀板关闭。

进一步地，所述平衡阀包括堵头；

所述阀板上设置有平衡孔，所述堵头设置于所述平衡孔，以将所述平衡孔封堵，所述推动件作用于所述堵头，以将所述堵头顶出所述平衡孔，用以实现所述阀板两侧的连通。

进一步地，所述平衡阀还包括回位件；

所述堵头设置有通道，所述通道一端设置于所述堵头的侧壁；

所述回位件设置于所述阀板，所述堵头设置于所述回位件；

其中，所述平衡孔侧壁将所述通道位于所述堵头的侧壁一端封闭，以在所述推动件作用于所述堵头时，所述通道位于所述堵头的侧壁一端至少部分与所述平衡孔的侧壁错位，所述通道两端将所述阀板的两侧连通；

且所述推动件解除对所述堵头的作用时，所述回位件驱动堵头回位，以使所述平衡孔的侧壁将所述通道位于所述堵头侧壁的一端遮挡。

进一步地，所述回位件为弹片；

所述阀板上设置有插口，所述弹片一端插接于所述插口。

进一步地，所述推动件为推动管；

所述推动管周侧上设置有排气孔；

气流通过所述阀板后进入所述推动管，且自所述排气孔流向所述过流孔。

进一步地，所述驱动装置包括连杆、动力弹簧、活塞和挡板；

所述活塞活动设置于所述外管中，所述活塞与所述推动件连接，所述活塞驱动推动件，以使所述推动件开启所述平衡阀和所述阀板；

所述动力弹簧设置于所述外管中；所述连杆穿设于所动力弹簧，且一端连接于所述活塞，所述挡板设置于所述连杆的另一端；

所述推动件开启所述平衡阀和所述阀板时，所述挡板作用于所述动力弹簧，以将所述动力弹簧压缩；所述动力弹簧回弹以带动所述推动件回位，所述推动件解除对所述平衡阀和所述阀板的开启。

进一步地，所述驱动装置还包括密封环；

所述密封环设置于所述活塞和所述外管之间，以将所述活塞和所述外管之间缝隙填充。

进一步地，所述驱动装置还包括弹簧座；

所述弹簧座设置于所述外管中，且与所述挡板相对设置于所述动力弹簧两端，所述动力弹簧抵接于所述弹簧座，以在所述外管中进行安装定位。

综上所述，本实用新型提供的自平衡大通径放气阀具有如下技术效果：

1)直接将阀门组件设置于外管，通过推动件推开阀门组件以完成气流的过流，外管中气流的过流空间变大(也即是外管内腔均可用于过流)，增大气流的流速，减少放气时间；同时，外管中气流的过流空间变大，放气阀可实现过油功能；由此实现两用的效果；同时，推动件在先将平衡阀开启后，气流通过平衡阀填充阀板两侧，且在两侧形成气压的自平衡后将阀板开启，因此推动件同时完成放气阀自平衡和放气阀开启的两种驱动，简化放气阀的功能实现结构，降低放气阀运作流程的复杂程度。

3)推动件为推动管，推动管的中部空间可用以过流，以此最大程度的实现气流过流，满足放气阀的大通径的效果。

附图说明

图1为自平衡大通径放气阀的关闭状态示意图；

图2为图1中A处的放大图；

图3为图1中B处的放大图；

图4为自平衡大通径放气阀的开启状态的其一示意图；

图5为图4中C处的放大图；

图6为自平衡大通径放气阀的开启状态的其一示意图；

图7为图4中D处的放大图；

图8为阀板的示意图；

图9为堵头的示意图；

图10为堵头的剖视图。

其中，附图标记含义如下：

1、外管；11、弹簧套；12、中间接头；13、下接头；2、驱动装置；21、连杆；22、动力弹簧；23、活塞；24、挡板；25、密封环；251、C型环；252、C型环隔环；253、C环挡帽；26、弹簧座；3、启闭装置；31、推动件；32、阀门组件；321、阀板；322、平衡阀；3221、堵头；3222、回位件；323、回关件；4、过流孔；5、抵接斜面；6、密封斜面；7、平衡孔；8、通道；9、排气孔。

具体实施方式

为了更好地理解和实施，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本实用新型。

实施例一

参阅图1、图2和图3，本实用新型公开了自平衡大通径放气阀，包括：

外管1，设置有过流孔4；

驱动装置2，活动设置于外管1中，以在外管1中往复运动；优选的，本实施例中：

驱动装置2包括连杆21、动力弹簧22、活塞23和挡板24；活塞23活动设置于外管1中，更具体的，活塞23在外管1中具有初始位和工作位。活塞23在工作位时，其抵接至外管1的内璧，既实现活塞23的定位，又增强活塞23与外管1内璧的密封；具体的，参阅图2，活塞23的外周上设置有抵接斜面5，外管1的内壁上设置有与抵接斜面5适配的密封斜面6，活塞23在工作位时，抵接斜面5和密封斜面6抵接；本实施例中，活塞23设置于外管1的中段。

更进一步地，为保证活塞23与外管1之间的气密性，驱动装置2还包括密封环25；密封环25设置于活塞23和外管1之间，以将活塞23和外管1之间缝隙填充。

优选的，本实施例中，密封环25包括C型环251，根据上述可以知道的是，活塞23的运动会与C型环251之间产生摩擦，由此，C型环251的材质的为金属材质，包括但不限于INCONEL718耐高温合金。

动力弹簧22，设置于外管1中；连杆21穿设于所动力弹簧22，且一端连接于活塞23，挡板24设置于连杆21的另一端，也即是，动力弹簧22位于活塞23和挡板24之间。

优选的，为实现动力弹簧22的安装，驱动装置2还包括弹簧座26；弹簧座26设置于外管1中，且与挡板24相对设置于动力弹簧22两端，动力弹簧22抵接于弹簧座26，以在外管1中进行安装定位；具体的，弹簧座26为弹簧挡帽，弹簧挡帽位于活塞23的一端，动力弹簧22靠近活塞23的一端抵接于弹簧挡帽上，以实现动力弹簧22一端的定位(以图1为参考，则是在重力的作用下动力弹簧22的底端与弹簧挡帽顶端抵接)。

连杆21穿设于所动力弹簧22，且一端(即连杆21的底端)连接于活塞23，挡板24设置于连杆21的另一端；优选的，连杆21与活塞23之间为螺纹连接；同时，弹簧挡帽的内圈紧套在连杆21的外侧壁上，连杆21跟随活塞运动时，连杆21和弹簧挡帽之间会产生摩擦；连杆21的上端穿过动力弹簧22的顶端，挡板24连接至连杆21的顶端。

可替换的，驱动装置2可以是伸缩缸或者直线电机，伸缩缸或者直线电机的伸缩杆上套设有密封圈，密封圈将伸缩杆和外管1内壁之间的间隙填充，伸缩杆在外管1中往复伸缩以进行驱动，也即是伸缩杆相当于上述的活塞。

启闭装置3，包括推动件31和阀门组件32，推动件31连接于驱动装置2且位于外管1中，阀门组件32包括阀板321和平衡阀322；阀板321设置于外管1中，平衡阀322设置于阀板321；驱动装置2驱动推动件31依次作用于平衡阀322和阀板321，以将平衡阀322和阀板321依次开启；气流经过阀板321后进入外管，再自过流孔4流出。

优选的，本实施中，推动件31为推动管；推动管周侧上设置有排气孔9；气流自外管1的下端进入推动管的下端，且自排气孔9流向过流孔4；具体的，推动管的上端连接于活塞23的下端；特别的，推动管为中空，且推动管的外径略小于外管1的内径，此设置的目的在于，最大程度的放大推动管的内径，以增大气流的过流量。

另外，本实施例中，过流孔4为长型孔，长型孔的至少为一个，本实施例中，长型孔的数量为四个，四个长型孔间隔均匀的环设于外管1的侧壁上；排气孔9沿推动管的长度方向设置，多排排气孔9间隔均匀设置于推动管的周侧上。

其它可替代的实施例包括：推动件31为实心杆，此时实心杆的直径应该竟可能的小，以此减小实心杆对外管1内部空间的占用。

阀门组件32设置于推动件31的下端，具体的，阀板321转动设置于外管1中，阀板321向下转动以实现外管1下端的打开；为实现阀板321的常态化关闭，阀门组件32还包括回关件323；回关件323作用于阀板321，以实现阀板321关闭。

优选的，回关件323为扭簧，扭簧作用于阀板321的下方以对阀板321产生上推的趋势，用以将阀板321保持关闭状态；可替代的方案包括，回关件323为复位弹簧，复位弹簧一端连接于外管1的内壁，另一端连接于阀板321的下方，复位弹簧同样给予阀板321向上转动并关闭的趋势。

参阅图8，平衡阀322包括堵头3221；阀板321上设置有平衡孔7，堵头3221设置于平衡孔7，以将平衡孔7封堵。

上述自平衡大通径放气阀的工作过程为：

参阅图1和图3，初始状态下，活塞23处于初始位，动力弹簧22处于自然状态，阀板321处于关闭状态，堵头3221位于平衡孔7中。

当自平衡大通径放气阀以图1的状态进入稠油井后，液压油通过液控管线将压力自外管1的上端注入外管1中，液压油作用于挡板24后那将连杆21向下推动，此时活塞23在连杆21的推动下向下运动，推动件31的底端首先作用于堵头3221的顶端，以将堵头3221顶出平衡孔7，阀板321的两侧连通；特别说明的是，此时的推动件31的下端为将平衡孔7完全遮挡，且此时稠油井中的气流经过平衡孔7由阀板321下部的进入推动管或者直接到达阀板321上部。

参阅图4、图5、图6和图7，由上可知气流进入推动管或者直接到达阀板321上部后，阀板321的两侧的压力逐渐达到平衡(此过程则为自平衡过程)，由此活塞23在液压油的不断推动下，活塞23最终到达工作位，此时抵接斜面5抵接于密封斜面6，活塞23停止向下运动，此时动力弹簧22受压；此时推动件31下端已经推动阀板321向下转动并开启，此时排气孔9和过流孔4在周向上对齐，气流通过以此通过排气孔9和过流孔4沿着外管1的侧壁向上运动；另外的，如果推动件31位实心杆，气流直接通过过流孔4，并沿着外管1的侧壁向上运动。

由此可以知道的是，在阀板321开启后，稠油井内的石油可以通过过流孔4向上运输。

当需要关闭阀板321时，停止向外管1的上端注入液压油，动力弹簧22向上回弹，以推动连杆21向上运动，活塞23自工作位向初始位运动，推动件31解除对阀板321的抵接作用，阀板321在回关件323的作用下向上转动，以再次将外管1的下端关闭；最终动力弹簧22恢复至自然状态，活塞23回到初始位。

上述的需要说明的是，本实施例中，在进行下一轮的循环时，需要重新安装堵头3221。

实施例二

参阅图9和图10，在实施例一的基础上，可以知道的是，堵头3221被顶出平衡孔7后会发生脱离，本实施例中，平衡阀322还包括回位件3222；堵头3221设置有通道8，通道8一端设置于堵头3221的侧壁；具体的，堵头3221中部设置有沉孔，沉孔的周侧上至少设置有一个侧孔，侧孔的一点连通于堵头3221的侧壁，另一端连通至堵头3221的侧壁，本实施中，侧孔的数量为四个，一个侧孔和沉孔即为一个通道8。

优选的，在图1中，回位件3222为弹片，弹片设置于阀板321的下部；阀板321上设置有插口，弹片一端插接于插口；此时沉孔开口朝向推动件31设置，堵头3221下端连接于回位件3222。

其它可替代的实施例还包括：回位件3222可以是回位弹簧，回位弹簧设置于阀板321且位于堵头3221的下方。

自平衡大通径放气阀的初始状态下，回位件3222处于自然状态，侧孔位于堵头3221的侧壁的一端被平衡孔7的侧壁遮挡，当推动件31作用于堵头3221的上端以及将堵头3221向下时，侧孔位于堵头3221的侧壁的一端被至少部分与平衡孔7的侧壁错位，回位件3222向下受压变形；本实施例中，当侧孔位于堵头3221的侧壁的一端完全与平衡孔7的侧壁错位后，此时，通道8一点位于阀板321的底部，另一端位于阀板321的顶部，以此阀板321的两侧连通，阀板321底部的气流最大限度的通过通道8，以及两侧的气压进行平衡，最后推动件31加工阀板321开启，此时，推动件31不再作用于堵头3221，回位件3222回弹，堵头3221回位，侧孔位于堵头3221的侧壁的一端再次被平衡孔7的侧壁遮挡，其它的，推动件31回到初始状态后，阀板321再次关闭的过程与实施例一相同，此处不再累述。

上述通过设置回位件3222，堵头3221不会完全顶出平衡孔7，因此堵头3221不会遗失，无需重复安装堵头3221，即减少工作量，有降低了成本。

实施例三

与实施例一不同的是，本实施例的阀门组件32不包括回关件323，但为了保证初始状态下阀板321的关闭状态，外管1的内壁上设置至少一个卡接凸起，阀板321的周边卡接于卡接凸起，以实现阀板321的关闭；同样的，阀板321还是通过推动件31推动开启，不同的是，开启后的阀板321需要手动关闭。

实施例四

参阅图1，在实施例一、二和三的基础上，外管1包括弹簧套11、中间接头12和下接头13，弹簧套11、中间接头12和下接头13以此连接以形成外管1，优选的，上述三者两两之间以插接的方式连接。

本实施例中，动力弹簧22、弹簧座26和密封斜面6设置于弹簧套11中；活塞23在弹簧套11和中间接头12接合处运动，由此，C型环251设置于弹簧套11的下端，密封环25还包括C型环隔环252，C型环隔环252设置于弹簧套11中，且位于C型环251下方，C型环隔环252顶部抵接于中间接头12的内壁上，且较佳的，C型环隔环252也为I NCONEL718耐高温合金；另外，密封环25还包括C环挡帽253，C环挡帽253设置于弹簧套11和中间接头12的连接处，以将二者的连接位置密封；阀板321转动设置于中间接头12的下端。

本实用新型方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.自平衡大通径放气阀，其特征在于，包括：

外管(1)，设置有过流孔(4)；

驱动装置(2)，活动设置于所述外管(1)中，以在所述外管(1)中往复运动；

启闭装置(3)，包括推动件(31)和阀门组件(32)，所述推动件(31)连接于所述驱动装置(2)且位于所述外管(1)中，阀门组件(32)包括阀板(321)和平衡阀(322)；

所述阀板(321)设置于外管(1)中，所述平衡阀(322)设置于所述阀板(321)；

所述驱动装置(2)驱动所述推动件(31)依次作用于所述平衡阀(322)和所述阀板(321)，以将所述平衡阀(322)和所述阀板(321)依次开启；

所述过流孔(4)设置于所述驱动装置(2)和所述阀板(321)之间；

气流在所述外管(1)的内腔中，自所述阀板(321)向所述驱动装置(2)的方向流动，并通过所述过流孔(4)排至所述外管(1)外。

2.根据权利要求1所述的自平衡大通径放气阀，其特征在于，所述阀门组件(32)还包括回关件(323)；

所述回关件(323)作用于所述阀板(321)，以在所述推动件(31)解除其对所述阀板(321)的作用时，所述回关件(323)驱动所述阀板(321)关闭。

3.根据权利要求1所述的自平衡大通径放气阀，其特征在于，所述平衡阀(322)包括堵头(3221)；

所述阀板(321)上设置有平衡孔(7)，所述堵头(3221)设置于所述平衡孔(7)，以将所述平衡孔(7)封堵，所述推动件(31)作用于所述堵头(3221)，以将所述堵头(3221)顶出所述平衡孔(7)，用以实现所述阀板(321)两侧的连通。

4.根据权利要求3所述的自平衡大通径放气阀，其特征在于，所述平衡阀(322)还包括回位件(3222)；

所述堵头(3221)设置有通道(8)，所述通道(8)一端设置于所述堵头(3221)的侧壁；

所述回位件(3222)设置于所述阀板(321)，所述堵头(3221)设置于所述回位件(3222)；

其中，所述平衡孔(7)侧壁将所述通道(8)位于所述堵头的侧壁一端封闭，以在所述推动件(31)作用于所述堵头(3221)时，所述通道(8)位于所述堵头(3221)的侧壁一端至少部分与所述平衡孔(7)的侧壁错位，所述通道(8)两端将所述阀板(321)的两侧连通；

且所述推动件(31)解除对所述堵头(3221)的作用时，所述回位件(3222)驱动堵头(3221)回位，以使所述平衡孔(7)的侧壁将所述通道(8)位于所述堵头(3221)侧壁的一端遮挡。

5.根据权利要求4所述的自平衡大通径放气阀，其特征在于，所述回位件(3222)为弹片；

所述阀板(321)上设置有插口，所述弹片一端插接于所述插口。

6.根据权利要求1-5任一项所述的自平衡大通径放气阀，其特征在于，所述推动件(31)为推动管；

所述推动管周侧上设置有排气孔(9)；

气流通过所述阀板(321)后进入所述推动管，且自所述排气孔(9)流向所述过流孔(4)。

7.根据权利要求1所述的自平衡大通径放气阀，其特征在于，所述驱动装置(2)包括连杆(21)、动力弹簧(22)、活塞(23)和挡板(24)；

所述活塞(23)活动设置于所述外管(1)中，所述活塞(23)与所述推动件(31)连接，所述活塞(23)驱动推动件(31)，以使所述推动件(31)开启所述平衡阀(322)和所述阀板(321)；

所述动力弹簧(22)设置于所述外管(1)中；所述连杆(21)穿设于所动力弹簧(22)，且一端连接于所述活塞(23)，所述挡板(24)设置于所述连杆(21)的另一端；

所述推动件(31)开启所述平衡阀(322)和所述阀板(321)时，所述挡板(24)作用于所述动力弹簧(22)，以将所述动力弹簧(22)压缩；所述动力弹簧(22)回弹以带动所述推动件(31)回位，所述推动件(31)解除对所述平衡阀(322)和所述阀板(321)的开启。

8.根据权利要求7所述的自平衡大通径放气阀，其特征在于，所述驱动装置(2)还包括密封环(25)；

所述密封环(25)设置于所述活塞(23)和所述外管(1)之间，以将所述活塞(23)和所述外管(1)之间缝隙填充。

9.根据权利要求7所述的自平衡大通径放气阀，其特征在于，所述驱动装置(2)还包括弹簧座(26)；

所述弹簧座(26)设置于所述外管(1)中，且与所述挡板(24)相对设置于所述动力弹簧(22)两端，所述动力弹簧(22)抵接于所述弹簧座(26)，以在所述外管(1)中进行安装定位。