一种智能安全截断装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种智能安全截断装置，包括手动控制模块、气缸控制模块和本体组件模块，所述手动控制模块与智能控制模块相连接，所述智能控制模块与电机储能模块相连接，所述气缸控制模块与锁定控制模块相连接，所述本体组件模块的上方设有阀位指示器。该智能安全截断装置，在管线压力出现异常时，起到紧急切断输气管线的目的。阀门利用管道天然气作为主要动力，可实现远程高压开、关及紧急高低压切断功能；不借助其他辅助外力，比传统机械自力式、氮气辅助式以及先导作用式的紧急切断结构更加稳定可靠；当出现紧急切断后，阀门处于完全关闭状态，确保现场安全生产。

An intelligent safety truncation device

The invention discloses an intelligent security truncation device, which includes the manual control module, the cylinder control module and the body component module. The manual control module is connected with the intelligent control module. The intelligent control module is connected with the motor storage module, and the cylinder control module is connected with the lock control module. A valve position indicator is arranged above the body module. The intelligent safety cut-off device plays an urgent role in cutting off the gas pipeline when the pipeline pressure is abnormal. The valve uses the natural gas of the pipeline as the main driving force, which can realize the remote high pressure opening, closing and emergency high and low pressure cut off function. Without the aid of other auxiliary external forces, the valve is more stable and reliable than the traditional mechanical self force, nitrogen auxiliary and pilot emergency cutting structure; when the emergency is cut off, the valve is completely closed. State, ensure the safety of production on the spot.

【技术实现步骤摘要】
一种智能安全截断装置
本专利技术属于天然气管道安全设备
，具体涉及一种智能安全截断装置。
技术介绍
随着我国天然气大力推广应用，带动了管路输送控制元件市场需求的快速增长，目前气井井口使用的紧急截断闸阀大都采用液动控制系统，油温变化引起油粘度变化很大程度上影响了控制的精度；另一部分采用先导结构，降低阀座作用于闸板的介质力，但先导节流小孔易低温冻堵，且介质中含砂易堵塞节流孔，从而导致截断功能失效。市场上紧急切断阀主体采用截止阀，密封采用软密封，结构选用金属锥面加工环槽，并安装橡胶密封件进行挤压密封；同时驱动控制部分采用先导结构，通过节流孔在主阀芯上下腔建立压差，通过主阀芯压差力进行开关阀操作。采用上述方案，锥面软密封结构易于密封，但介质中含有硫化氢及压裂砂，容易造成非金属密封面的损坏，从而产生天然气泄漏；考虑现场冬季温度低(零下20度左右)，同时天然气介质中伴有水分，低温下易结冰，导致先导结构冻堵无法打开，阀门无法正常开关；产品性能不稳定，需经常维护返修，成本增加。现场远控紧急切断球阀，由弹簧及驱动气缸组成，通过控制驱动气源推动气缸作往复运动，从而控制主弹簧，同时通过齿轮齿条进行转换作用于球体上进行开关阀。其采用现场空压机进行增压提供动力源，手动通过自带氮气增压装置进行控制。采用上述方案，因气泵增压过程较慢，造成阀门开启时间过长；紧急切断功能完全依赖外界电源以及气源，如遇新井数传不到位或电力不足的情况，势必造成紧急切断功能失效，不能有效保护管线的正常生产。同时采用外界气源作为动力源使用条件局限，手动氮气装置需重复充气，使用不方便且成本高昂。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种智能安全截断装置，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种智能安全截断装置，包括手动控制模块、气缸控制模块和本体组件模块，所述手动控制模块与智能控制模块相连接，所述智能控制模块与电机储能模块相连接，所述气缸控制模块与锁定控制模块相连接，所述本体组件模块的上方设有阀位指示器。进一步地，所述气缸控制模块包括气缸活塞和气源接头，所述气缸活塞位于气缸腔体内的部分套有高压弹簧，所述气源接头通过气源通道与气缸的腔体相连通。进一步地，所述电机储能模块包括电机，所述电机与棘轮棘爪组件转动连接，所述棘轮棘爪组件与涡卷弹簧组相连接。进一步地，所述锁定控制模块包括冲程式电磁铁、气缸转向块和锁定套，所述冲程式电磁铁与锁定平衡杆连接，所述气缸转向块设置于锁定平衡杆的前端，所述锁定平衡杆与锁定滚珠丝杠副连接，所述锁定滚珠丝杆副的底端设有阀位指示标，所述锁定套的围面槽口设有锁定拨杆，且锁定拨杆与锁定滚珠丝杠副的丝杠相卡接。进一步地，所述本体组件模块包括本体和提升丝杠螺母副，所述本体上设有阀座，所述阀座上设有闸板，所述提升丝杠螺母副从上至下依次设有齿轮盘、双推力轴承和阀盖，所述阀盖与提升丝杠螺母副之间通过密封材料密封，阀盖的两侧设有压力变送器。本专利技术的技术效果和优点：该智能安全截断装置，完善了天然气、石油管线安全装置的应用功能，实现了集紧急截断、自动控制等功能的独立产品，对气田安全生产应用更可靠，更经济。对于进一步提高气田安全生产、丰富阀门的技术理论、拓宽研发技术的市场等都具有一定的理论和应用价值。同时降低了人员的出行率，节约成本；提高天然气井的利用率，尤其在新井数传不到位的情况下可放心使用，减少了现场安全生产的风险，节约了劳动成本，经济效益明显提高，一次投入，长期受益。大大减少了井口工作人员的安全风险，同时在劳动组织优化、生产管理组织优化方面也取得较好的效果。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术的气缸控制模块结构示意图；图3为本专利技术的电机储能模块结构示意图；图4为本专利技术的锁定控制模块结构示意图；图5为本专利技术的本体组件模块结构示意图。图中：1本体组件模块、2阀位指示器、3气缸控制模块、4锁定控制模块、5手动控制模块、6智能控制模块、7电机储能模块、8高压弹簧、9气缸、10气源接头、11气缸活塞、12涡卷弹簧组、13棘轮棘爪组件、14锁定套、15锁定拨杆、16气缸转向块、17锁定滚珠丝杠副、18阀位指示标、19锁定平衡杆、20冲程式电磁铁、21提升丝杠螺母副、22阀盖、23压力变送器、24闸板、25本体、26阀座、27双推力轴承、28齿轮盘。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供了如图1-5所示的一种智能安全截断装置，包括手动控制模块5、气缸控制模块3和本体组件模块1，所述手动控制模块5与智能控制模块6相连接，所述智能控制模块6与电机储能模块7相连接，所述气缸控制模块3与锁定控制模块4相连接，所述本体组件模块1的上方设有阀位指示器2。所述气缸控制模块3包括气缸活塞11和气源接头10，所述气缸活塞11位于气缸腔体内的部分套有高压弹簧8，所述气源接头10通过气源通道与气缸9的腔体相连通。所述电机储能模块7包括电机，所述电机与棘轮棘爪组件13转动连接，所述棘轮棘爪组件13与涡卷弹簧组12相连接。设有电气和机械式双重高低压保护单元，两种控制单元相互独立，互不干涉；增加紧急阶段的可靠性及稳定性。电气控制单元通过压力变送器检测管线压力，当压力值异常超过或低于程序预设值时，控制程序发出命令信号关闭阀门，截断管线介质，保证安全生产。机械式控制单元即气缸控制模块，气缸设有一组高低压调节弹簧，相互独立调节，互不影响，调高调节精度；当管线压力异常时推动活塞解锁锁定模块，关闭阀门，保证安全生产。所述锁定控制模块4包括冲程式电磁铁20、气缸转向块16和锁定套14，所述冲程式电磁铁20与锁定平衡杆19连接，所述气缸转向块16设置于锁定平衡杆19的前端，所述锁定平衡杆19与锁定滚珠丝杠副17连接，所述锁定滚珠丝杆副17的底端设有阀位指示标18，所述锁定套14的围面槽口设有锁定拨杆15，且锁定拨杆15与锁定滚珠丝杠副17的丝杠相卡接。通过DC24V直流电机，电机扭矩12N·m，行星减速器减速比1:64，电机顺时针旋转带动棘轮棘爪组件，进而带动涡卷弹簧组旋转储能；当需关阀时，涡卷弹簧释放能量反转，带动棘轮棘爪处齿轮盘旋转，传递至提升机构——滚珠丝杠，从而将旋转运动转化为直线运动，关闭阀门；同时涡卷弹簧反转时，由棘轮棘爪离合电机组件，避免电机反转。所述本体组件模块1包括本体25和提升丝杠螺母副21，所述本体25上设有阀座26，所述阀座26上设有闸板24，所述提升丝杠螺母副21从上至下依次设有齿轮盘28、双推力轴承27和阀盖22，所述阀盖22与提升丝杠螺母副21之间通过密封材料密封，阀盖22的两侧设有压力变送器23。闸板与阀杆(主丝杠)通过T型槽连接，开关阀传动通过滚珠丝杠，减小驱动力矩，降低涡卷弹簧力以及电机功率；闸板与阀座表面对焊司太立硬质合金，保证其耐磨性和抗冲蚀以及防腐蚀能力；保证该装置在恶劣的工作环境下，工作可靠稳定；阀体底部设有排污孔，定期关阀状态下排出介质堆积砂砾以及杂质，避免堆积影响闸板运本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能安全截断装置，包括手动控制模块(5)、气缸控制模块(3)和本体组件模块(1)，其特征在于：所述手动控制模块(5)与智能控制模块(6)相连接，所述智能控制模块(6)与电机储能模块(7)相连接，所述气缸控制模块(3)与锁定控制模块(4)相连接，所述本体组件模块(1)的上方设有阀位指示器(2)。

【技术特征摘要】
1.一种智能安全截断装置，包括手动控制模块(5)、气缸控制模块(3)和本体组件模块(1)，其特征在于：所述手动控制模块(5)与智能控制模块(6)相连接，所述智能控制模块(6)与电机储能模块(7)相连接，所述气缸控制模块(3)与锁定控制模块(4)相连接，所述本体组件模块(1)的上方设有阀位指示器(2)。2.根据权利要求1所述的一种智能安全截断装置，其特征在于：所述气缸控制模块(3)包括气缸活塞(11)和气源接头(10)，所述气缸活塞(11)位于气缸腔体内的部分套有高压弹簧(8)，所述气源接头(10)通过气源通道与气缸(9)的腔体相连通。3.根据权利要求1所述的一种智能安全截断装置，其特征在于：所述电机储能模块(7)包括电机，所述电机与棘轮棘爪组件(13)转动连接，所述棘轮棘爪组件(13)与涡卷弹簧组(12)相连接。4.根据权利要求1所述的一种智能安全截断装置，其特征在于：所述锁...

【专利技术属性】
技术研发人员：敬志臣，敬娜，寇元哲，王建吉，
申请(专利权)人：陇东学院，
类型：发明
国别省市：甘肃,62