用于水下卧式采油树的针阀制造技术

本发明专利技术公开了一种用于水下卧式采油树的针阀，包括阀座、阀体、阀盖、阀针和顶杆，其特征是：阀座、阀体和阀盖依次叠放固定相连，阀座、阀体和阀盖的内部沿叠放方向贯穿设置有一个安装腔室；安装腔室上位于阀盖外端处为供顶杆穿出的穿出孔；沿安装腔室的长度方向从前往后依次设置有阀针和顶杆；阀针的前端为圆锥形尖端状结构；阀针的后段为阀杆，阀杆的前段位于阀体内的安装腔室中，阀杆的后端位于阀盖内的安装腔室中；顶杆的前段位于阀盖内的安装腔室中，且顶杆的前端与阀杆的后端相连接，顶杆的前段的外侧面与阀盖内的安装腔室的内侧面之间有螺纹副。本发明专利技术用于水下卧式采油树的针阀具有结构简单可靠，体积小巧，使用简单的优点。

【技术实现步骤摘要】
用于水下卧式采油树的针阀
本专利技术属于水下卧式采油树内的流体输送控制系统领域，具体涉及一种用于水下卧式采油树的针阀。
技术介绍
针阀（阀塞为针形）是一种微调阀，微调阀要求阀口开启逐渐变大，从而能够对管路的流量进行微调。水下卧式采油树中有大量需通过安装针阀来控制流量的管路，但是，水下卧式采油树以及出油管道、输油管道等都埋设（敷设）在水下，水下环境具有压力高、环境恶劣的优点，对针阀的可靠性以及使用寿命要求极高。现有用于水下卧式采油树的针阀均采用液压系统进行控制，故在针阀中需设置相应的液压腔以及驱动活塞来控制针阀的开闭。但是，通过液压系统控制的针阀会增大针阀的体积和结构的复杂程度，使用难度较高，可靠性和使用寿命均难以持久保证。基于此，申请人考虑设计一种结构简单可靠，体积小巧，使用简单的用于水下卧式采油树的针阀。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，本专利技术所要解决的技术问题是：如何提供一种结构简单可靠，体积小巧，使用简单的用于水下卧式采油树的针阀。为了解决上述技术问题，本专利技术采用了如下的技术方案：用于水下卧式采油树的针阀，包括阀座、阀体、阀盖、阀针和顶杆，其特征在于：所述阀座、阀体和阀盖依次叠放固定相连，所述阀座、阀体和阀盖的内部沿叠放方向贯穿设置有一个安装腔室，所述阀座、阀体和阀盖之间任意相邻接触的两个侧面之间设置有密封垫环；所述安装腔室上位于所述阀盖外端处为供所述顶杆穿出的穿出孔，所述安装腔室位于所述阀座外端处为供介质进入的输入孔，所述输入孔的内侧面为内径由内向外逐渐减小的圆锥筒形面；所述阀座上围绕所述安装腔室的侧壁上贯穿设置有一个供介质输出的输出孔；沿所述安装腔室的长度方向从前往后依次设置有所述阀针和顶杆；所述阀针的前端为位于所述阀座内的安装腔室中内且尖端正对所述输入孔的圆锥形尖端状结构；所述阀针的后段为阀杆，所述阀杆的前段位于所述阀体内的安装腔室中，所述阀杆的后端位于所述阀盖内的安装腔室中；所述顶杆的前段位于所述阀盖内的安装腔室中，且所述顶杆的前端与所述阀杆的后端相连接，所述顶杆的前段的外侧面与阀盖内的安装腔室的内侧面之间有螺纹副，所述顶杆的后段外侧面与所处穿出孔的内侧面之间为滑动密封配合相连，所述顶杆的后端位于所述阀盖的外部并构成操控端。本专利技术的用于水下卧式采油树的针阀具有以下优点：1、结构简单可靠，体积小巧，装配起来简单高效，理由是：通过“阀座、阀体和阀盖依次叠放固定”并在“阀座、阀体和阀盖内部沿叠放方向设置一个安装腔室”来安装阀针和顶杆。这样可能够充分地利用“阀座、阀体和阀盖”内部来加工安装腔室，确保针阀体积小巧的同时；还能够利用“阀座、阀体和阀盖”三者的共同的结构强度来确保针阀整体的结构强度，从而确保针阀整体结构的牢固性和可靠度。此外，通过“阀座、阀体和阀盖依次叠放固定”的结构，也便于将“阀座、阀体和阀盖”三者分散开来时，快速地在阀体内插装阀针、在阀盖中快速插装顶杆，随后将顶杆的前端与阀针后端连接后；最后将“阀座、阀体和阀盖依次叠放固定”即完成针阀的装配，故装配起来更为简单高效。2、操作使用简单，理由是：“顶杆的前段的外侧面与阀盖内的安装腔室的内侧面之间有螺纹副”的结构更为简单，保证针阀体积更为小巧的同时，只需通过旋转操控端来使得顶杆旋转即可使得顶杆沿其轴向移动，从而便捷地控制针阀的开关，故使用起来也更为便捷。作为优选，所述阀座、阀体和阀盖在安装腔室旁的部分沿该安装腔室的长度方向贯穿设置有螺栓连接孔，所述螺栓连接孔内螺旋旋接有连接螺栓来使得阀座、阀体和阀盖固定相连。采用上述螺栓连接孔和连接螺栓，再将连接螺栓旋接在螺栓连接孔内后，即可将阀座、阀体和阀盖三者固定在一起，使得“阀座、阀体和阀盖”之间的固定连接的结构更为简单，装配连接起来也更为便捷，利于进一步提升装配效率。作为优选，所述阀体的前端具有插接至所述阀座内的安装腔室中的插接筒，且所述插接筒的内侧面为内直径由内向外逐渐增大的圆锥筒型面；所述阀针具有与上述圆锥筒型面相配合的密封面，所述密封面为所述阀针上处于阀座内的后段的外侧面，所述密封面为能够在阀针后退到底时与上述圆锥筒型面相配合来形成密封。上述阀体的插接筒的设置，不仅能够通过插接筒插接至阀座内进行初定位，帮助提升装配效率。还能够通过阀针的上述密封面与上述圆锥筒型面相配合来形成密封（阀口开启量最大），提升阀座与阀体之间的密封性。作为优选，所述密封垫环为BX垫环。BX垫环为金属垫环，承压高，密封性。在使用时，外圈和内圈均能够在高压时与垫环槽的外侧面或内侧面相接触来形成预紧力，确保内侧或外侧高压时的密封性。作为优选，所述阀杆的后端为T型接头，所述顶杆的前端为勾住所述T型接头的L型钩状结构。上述阀针与顶杆之间的连接结构不仅结构简单，易于实现快速装配；还能够通过上述L型钩与T型接头来精准的控制阀针的移动量，从而实现对针阀阀口大小的精准控制。作为优选，所述顶杆的前端面上沿顶杆的长度方向贯穿设置有压力平衡通孔，所述压力平衡通孔将所述阀盖内在顶杆长度方向位于所述螺纹副两方的空腔连通。上述压力平衡通孔的设置，能够将所述阀盖内在顶杆长度方向位于所述螺纹副两方的空腔连通实现压力平衡，防止压力不平衡致使顶杆难以移动的情形，确保顶杆旋转移动能够更为持久可靠。作为优选，所述阀体内的安装腔室中设置有阀杆密封结构，所述阀杆密封结构包括挡圈、限位挡环、第一级密封和第二级密封；所述阀盖的内前侧端的内直径小于所述阀体的内后侧端的内直径并形成限位台阶；所述挡圈整体为套接在所述阀杆上的环形结构，所述挡圈的后端面与所述限位台阶相抵接，所述阀体内位于安装腔室长度方向的中部位置的侧面内凹形成有限位槽，所述限位挡环的外侧端插接在所述限位槽内；所述限位挡环前侧的阀杆与阀体之间的间隙内填充设置有密封材料来构成所述第一级密封，所述限位挡环与所述挡圈之间的阀杆与阀体之间的间隙内填充设置密封材料来构成所述第二级密封。上述两级密封的设置，能够显著增强阀杆处的密封，提升针阀内外的耐压性能。作为优选，所述第一级密封的前端面具有V型槽。当介质进入唇口(V型槽中间)位置并产生压力时,会形成张力,使得V型槽的外侧面与对应的密封面密封紧贴相连，起到增强密封的效果。作为优选，所述穿出孔的侧壁设置有密封槽，所述密封槽内设置有BA密封圈。这样一来，BA密封圈具有特别强的耐磨性、易于安装和耐高压等优点，采用上述密封结构后能够使得顶杆与穿出孔具有更为可靠的密封结构，防止海水进入。作为优选，用于水下卧式采油树的针阀还包括针阀安装用螺栓和装配孔；所述阀座、阀体和阀盖在安装腔室旁的部分沿该安装腔室的长度方向贯穿设置有所述装配孔，所述针阀安装用螺栓插装在装配孔内，所述针阀安装用螺栓的螺栓头限位于所述阀盖处，所述针阀安装用螺栓上远离螺栓头的一端贯穿所述装配孔并露出。采用上述针阀安装用螺栓和装配孔来固定安装针阀时，不仅能够通过针阀安装用螺栓上远离螺栓头的一端来固定连接到针阀安装处，还能够通过针阀安装用螺栓的螺栓头来进一步压紧阀座、阀体和阀盖，进一步增强三者之间的连接的可靠性。与现有技术相比，本专利技术的用于水下卧式采油树的针阀具有如下优点：1、阀盖、阀体通过连接螺栓固定在阀座上的结构，具有结构简单可靠，易于装配的优点；阀盖、阀体和阀座的相邻侧面之间使用BX垫环密封，可靠性高，使用本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于水下卧式采油树的针阀，包括阀座、阀体、阀盖、阀针和顶杆，其特征在于：所述阀座、阀体和阀盖依次叠放固定相连，所述阀座、阀体和阀盖的内部沿叠放方向贯穿设置有一个安装腔室，所述阀座、阀体和阀盖之间任意相邻接触的两个侧面之间设置有密封垫环；所述安装腔室上位于所述阀盖外端处为供所述顶杆穿出的穿出孔，所述安装腔室位于所述阀座外端处为供介质进入的输入孔，所述输入孔的内侧面为内径由内向外逐渐减小的圆锥筒形面；所述阀座上围绕所述安装腔室的侧壁上贯穿设置有一个供介质输出的输出孔；沿所述安装腔室的长度方向从前往后依次设置有所述阀针和顶杆；所述阀针的前端为位于所述阀座内的安装腔室中内且尖端正对所述输入孔的圆锥形尖端状结构；所述阀针的后段为阀杆，所述阀杆的前段位于所述阀体内的安装腔室中，所述阀杆的后端位于所述阀盖内的安装腔室中；所述顶杆的前段位于所述阀盖内的安装腔室中，且所述顶杆的前端与所述阀杆的后端相连接，所述顶杆的前段的外侧面与阀盖内的安装腔室的内侧面之间有螺纹副，所述顶杆的后段外侧面与所处穿出孔的内侧面之间为滑动密封配合相连，所述顶杆的后端位于所述阀盖的外部并构成操控端。

【技术特征摘要】
1.用于水下卧式采油树的针阀，包括阀座、阀体、阀盖、阀针和顶杆，其特征在于：所述阀座、阀体和阀盖依次叠放固定相连，所述阀座、阀体和阀盖的内部沿叠放方向贯穿设置有一个安装腔室，所述阀座、阀体和阀盖之间任意相邻接触的两个侧面之间设置有密封垫环；所述安装腔室上位于所述阀盖外端处为供所述顶杆穿出的穿出孔，所述安装腔室位于所述阀座外端处为供介质进入的输入孔，所述输入孔的内侧面为内径由内向外逐渐减小的圆锥筒形面；所述阀座上围绕所述安装腔室的侧壁上贯穿设置有一个供介质输出的输出孔；沿所述安装腔室的长度方向从前往后依次设置有所述阀针和顶杆；所述阀针的前端为位于所述阀座内的安装腔室中内且尖端正对所述输入孔的圆锥形尖端状结构；所述阀针的后段为阀杆，所述阀杆的前段位于所述阀体内的安装腔室中，所述阀杆的后端位于所述阀盖内的安装腔室中；所述顶杆的前段位于所述阀盖内的安装腔室中，且所述顶杆的前端与所述阀杆的后端相连接，所述顶杆的前段的外侧面与阀盖内的安装腔室的内侧面之间有螺纹副，所述顶杆的后段外侧面与所处穿出孔的内侧面之间为滑动密封配合相连，所述顶杆的后端位于所述阀盖的外部并构成操控端。2.根据权利要求1所述的用于水下卧式采油树的针阀，其特征在于：所述阀座、阀体和阀盖在安装腔室旁的部分沿该安装腔室的长度方向贯穿设置有螺栓连接孔，所述螺栓连接孔内螺旋旋接有连接螺栓来使得阀座、阀体和阀盖固定相连。3.根据权利要求1所述的用于水下卧式采油树的针阀，其特征在于：所述阀体的前端具有插接至所述阀座内的安装腔室中的插接筒，且所述插接筒的内侧面为内直径由内向外逐渐增大的圆锥筒型面；所述阀针具有与上述圆锥筒型面相配合的密封面，所述密封面为所述阀针上处于阀座内的后段的外侧面，所述密封面为能够在阀针后退到底时与上述圆锥筒型面相配合来形成密封。4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：李荣，叶天源，张峰，石静，黄荣吉，林彩明，
申请(专利权)人：重庆前卫海洋石油工程设备有限责任公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50