一种钻井液固相控制系统用电动底部阀技术方案

本实用新型专利技术提出一种钻井液固相控制系统用电动底部阀，包括阀体，阀体在下筒体内，下筒体之上连接有上筒体，上筒体之上连接有连接套管，连接套管上端通过法兰连接多回转电动执行装置，多回转电动执行装置的输出轴连接丝杆，丝杆在连接套管中，丝杆连接连接杆连接杆穿过上筒体、下筒体后与阀体阀盖连接；所述多回转电动执行装置包括电动机、减速机构，力矩控制机构、行程控制机构、开度指示机构及电气部分。有益效果：实现了对底部阀的远控、集控和自动控制。具有控制系统先进、轻型、结构简单小巧、密封性能可靠、使用寿命长、使用维护方便等特点，大大降低了人工成本和故障发生率。

【技术实现步骤摘要】
一种钻井液固相控制系统用电动底部阀
本技术涉及石油钻机设备
，适用于石油钻机配套的各类钻井液固相控制系统的底部阀。
技术介绍
目前石油钻机钻井液固相控制系统中砂泵及泥浆泵吸入管线上在各仓的开关操作阀门通常采用手动底部阀，操作人员只能通过现场手动操作完成阀门的开启和关闭，大大增加了现场操作人员的劳动强度，且系统中某些部位由于操作空间有限很难实现人工开关阀门，增加了设计难度。本装置通过增加多回转电动执行装置可以实现远程微电脑控制，同时配有手动切换手柄，可以现场手动操作，万一供电系统终断，可以手动操作开启或关闭阀门，有效控制系统泥浆、防止泥浆污染及其它事故发生。极大地方便了现场操作，实现了现代工业自动化的要求。
技术实现思路
本技术的目的是提出一种钻井液固相控制系统用电动底部阀。本技术的技术方案是：一种钻井液固相控制系统用电动底部阀，包括阀体，阀体在下筒体内，下筒体之上连接有上筒体，上筒体之上连接有连接套管，连接套管上端通过法兰连接多回转电动执行装置，多回转电动执行装置的输出轴连接丝杆，丝杆在连接套管中，丝杆连接连接杆，连接杆穿过上筒体、下筒体后与阀体阀盖连接；所述多回转电动执行装置包括电动机、减速机构，力矩控制机构、行程控制机构、开度指示机构及电气部分，多回转电动执行装置通过驱动丝杆带动连接杆实现阀体的上提和下放，电动机连接减速机构，减速机构输出轴连接丝杆，力矩控制机构、行程控制机构、开度指示机构控制阀体的开启速度、开度大小。所述多回转电动执行装置还包括手-电动切换机构、手轮，手轮连接手动轴，手动轴套在输出轴上部，减速机构是由一对直齿轮和蜗轮副两级传动组成，实现转轴换向和减速，多回转电动执行装置的输出轴由蜗轮带动，手-电动切换机构包括手柄、切换凸轮、直立杆、框架、离合器、压簧，手柄连接切换凸轮，切换凸轮内侧是套在手柄上的复位弹簧，框架一头铰接、另一头与切换凸轮接触但不连接在一起，框架在靠近切换凸轮一端的下部连接着直立杆，直立杆上部与框架间是转动连接、下部与蜗轮接触但不连接在一起，框架上方是离合器，离合器受压簧弹力束缚，离合器作为输出轴与蜗轮的过渡连接件。所述多回转电动执行装置通过线路连接远控台。本技术的有益效果是：本技术在常规手动底部阀基础上增加多回转电动执行装置，以驱动和控制阀门的开启和关闭，操作人员可以在控制室内远距离对阀门进行控制也可以现场手动操作，与计算机配合可实现了对底部阀的远控、集控和自动控制。具有控制系统先进、轻型、结构简单小巧、密封性能可靠、使用寿命长、使用维护方便等特点，大大降低了人工成本和故障发生率。附图说明图1是本技术的结构示意图；图2是手-电动切换机构结构示意图；图3是多回转电动执行装置的传动原理图；图中：1.多回转电动执行装置；2.丝杆；3.连接套管；4.上筒体；5.下筒体；6.阀体；7.连接杆；8.手轮；9.手柄；10.切换凸轮；11.直立杆；12.框架；13.离合器；14.压簧；15.输出轴；16.蜗轮；17蜗杆；18.手动轴；19.电机；20.电机轴齿轮；21.直齿轮；22.蜗轮环槽；23.力矩控制机构；24.碟簧组；25.行程控制机构；26.开度指示机构；27.中传小齿轮；28.小伞齿轮；29.大伞齿轮。具体实施方式如图，一种钻井液固相控制系统用电动底部阀，包括阀体6，阀体6在下筒体5内，下筒体5之上连接有上筒体4，上筒体4之上连接有连接套管3，连接套管3上端通过法兰连接多回转电动执行装置1，多回转电动执行装置1的输出轴连接丝杆2，丝杆2在连接套管3中，丝杆2连接连接杆7，连接杆7穿过上筒体4、下筒体5后与阀体6阀盖连接；所述多回转电动执行装置1包括电动机、减速机构，力矩控制机构、行程控制机构、开度指示机构、手-电动切换机构、手轮及电气部分。多回转电动执行装置1通过驱动丝杆2带动连接杆7实现阀体6的上提和下放，电动机连接减速机构，减速机构输出轴连接丝杆2，力矩控制机构、行程控制机构、开度指示机构控制阀体6的开启速度、开度大小，实现阀门的调节动作。多回转电动执行装置1可以通过线路连接远控台。所述多回转电动执行装置1还包括手-电动切换机构、手轮8，手轮8连接手动轴18，手动轴18套在输出轴15上部，减速机构是由一对直齿轮和蜗轮副两级传动组成，实现转轴换向和减速，多回转电动执行装置1的输出轴15由蜗轮16带动，手-电动切换机构包括手柄9、切换凸轮10、直立杆11、框架12、离合器13、压簧14，手柄9连接切换凸轮10，切换凸轮10内侧是套在手柄9上的复位弹簧，框架12一头铰接、另一头与切换凸轮10接触但不连接在一起，框架12在靠近切换凸轮10一端的下部连接着直立杆11，直立杆11上部与框架12间是转动连接、下部与蜗轮14接触但不连接在一起，框架12上方是离合器13，离合器13受压簧14弹力束缚，离合器13作为输出轴15与蜗轮16的过渡连接件。其中：a.减速机构由一对直齿轮和蜗轮副两级传动组成。电动机的动力经减速机构传递给输出轴。b.力矩控制机构由开向微动开关、关向刻度、关向调整轴、关向支架、撞块、开向支架、开向调整轴、开向刻度、关向微动开关、曲拐和调整凸轮组成。当输出轴上受到一定转矩后，蜗杆除旋转外还产生轴向位移，带动曲拐，曲拐直接（或通过撞块）带动支架产生角位移。当输出轴上的转矩增大到整定转矩时，则支架产生的位移量使微动开关动作，从而切断电机电源，电动机停转。以此实现对电动装置输出转矩的控制，达到保护电动阀门的目的。c.行程控制机构由关向微动开关、关向调整轴、关向凸轮、顶杆、开向凸轮、开向调整轴、开向微动开关、过桥齿轮和计数齿轮组成。采用十进制计数器原理，由减速箱内的一对大小伞齿轮带动中传小齿轮，再带动行程控制机构工作。如果行程控制器按阀门开、关的位置已调整好，当控制器随输出轴转动到预先调整好的位置（圈数）时，则凸轮将转动90°，迫使微动开关动作，切断电动机电源，电动机停转，从而实现对电动装置行程（转圈数）的控制。d.开度指示机构由输入齿轮、阶梯齿轮、微动开关、开度齿轮、关向指示盘、指针、开向指示盘、转圈数调整齿轮、电位器、凸轮、紧定螺钉、电位器齿轮和中间齿轮组成。输入齿轮由计数器个位齿轮带动，经减速后，指示盘随阀门的开关过程同时转动，以指示阀门的开关量，电位器轴和指示盘同步转动，供远传开度指示用。移动转圈数调整齿轮可以改变转圈数。开度指示机构内设一微动开关和凸轮，当电动装置运转时，旋转凸轮周期性地使微动开关动作，其频率为输出轴转动一圈动作一次或二次，可供闪光信号等使用。e.手-电动切换机构为半自动切换，手动时需扳动手柄切换，手动状态转变为电动时则自动运行。其结构见图3。它由手柄、切换件（凸轮、框架或拔叉或切换块）、直立杆、离合器、压簧等组成。需手轮操作时，将手柄向手动方向推动，切换件使离合器抬高，并压迫压簧。当手柄推到一定位置时，离合器即脱离蜗轮而与手轮啮合，同时直立杆在扭簧作用下直立于蜗轮端面，支撑住离合器不致下落，切换完成即可放开手柄，使用手轮进行操作。手轮转动时，与手轮连接的手动轴也随着转动，手动轴带动输出轴转动，进而让丝杆及其以下的部件运行，实现阀体的开闭。而需电动操作时，电动机将带动蜗轮转动，支承于蜗轮端面的直立杆即倒下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钻井液固相控制系统用电动底部阀，包括阀体（6），其特征是：阀体（6）在下筒体（5）内，下筒体（5）之上连接有上筒体（4），上筒体（4）之上连接有连接套管（3），连接套管（3）上端通过法兰连接多回转电动执行装置（1），多回转电动执行装置（1）的输出轴连接丝杆（2），丝杆（2）在连接套管（3）中，丝杆（2）连接连接杆（7），连接杆（7）穿过上筒体（4）、下筒体（5）后与阀体（6）阀盖连接；所述多回转电动执行装置（1）包括电动机、减速机构，力矩控制机构、行程控制机构、开度指示机构及电气部分，多回转电动执行装置（1）通过驱动丝杆（2）带动连接杆（7）实现阀体（6）的上提和下放，电动机连接减速机构，减速机构输出轴连接丝杆（2），力矩控制机构、行程控制机构、开度指示机构控制阀体（6）的开启速度、开度大小。

【技术特征摘要】
1.一种钻井液固相控制系统用电动底部阀，包括阀体（6），其特征是：阀体（6）在下筒体（5）内，下筒体（5）之上连接有上筒体（4），上筒体（4）之上连接有连接套管（3），连接套管（3）上端通过法兰连接多回转电动执行装置（1），多回转电动执行装置（1）的输出轴连接丝杆（2），丝杆（2）在连接套管（3）中，丝杆（2）连接连接杆（7），连接杆（7）穿过上筒体（4）、下筒体（5）后与阀体（6）阀盖连接；所述多回转电动执行装置（1）包括电动机、减速机构，力矩控制机构、行程控制机构、开度指示机构及电气部分，多回转电动执行装置（1）通过驱动丝杆（2）带动连接杆（7）实现阀体（6）的上提和下放，电动机连接减速机构，减速机构输出轴连接丝杆（2），力矩控制机构、行程控制机构、开度指示机构控制阀体（6）的开启速度、开度大小。2.根据权利要求1所述的一种钻井液固相控制系统用电动底部阀，其特征是：所述多回转电动执行装置（1）还包括手-电动切换机构、手轮（8），手...

【专利技术属性】
技术研发人员：张恒诚，巨静斋，王世魁，王闯，马亮亮，
申请(专利权)人：兰州兰石石油装备工程股份有限公司，
类型：新型
国别省市：甘肃,62