一种阀体和用于管道的低扭矩开启阀门紧急截断装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种阀体和用于管道的低扭矩开启阀门紧急截断装置，其中阀体包括：壳体；位于壳体内的旋转阀芯；阀芯轴，通过轴承安装在壳体内壁上，阀芯轴的一端与旋转阀芯固定在一起可带着旋转阀芯旋转，阀芯轴的另一端设有齿轮；固定阀座，固定在壳体内且位于旋转阀芯的一侧；浮动阀座，固定在壳体内且位于旋转阀芯的另一侧，浮动阀座包括固定环和浮动环，固定环与壳体的内壁固定，浮动环位于固定环内且固定环设有阻挡浮动环远离旋转阀芯的阻挡壁，浮动环与阻挡壁之间设有将浮动环推向旋转阀芯的密封弹性件。本实用新型专利技术解决的技术问题在于克服现有的开启阀门时开阀力矩大的缺点，提供一种阀体和用于管道的低扭矩开启阀门紧急截断装置。

【技术实现步骤摘要】
一种阀体和用于管道的低扭矩开启阀门紧急截断装置
本技术涉及压力管道领域。具体为一种阀体和用于管道的低扭矩开启阀门紧急截断装置。
技术介绍
气井生产中，当地面管线堵塞或节流器失效等情况发生时，压力升高，会导致地面管线超压。而管道腐蚀或遭到意外破坏发生泄漏时又会引起井口压力降低的情况发生。为了防止超压造成的危险和发生泄漏时大量被输送流体泄露，需要在管道上安装紧急截断装置，紧急关闭阀门。但是现有的紧急截断装置为了实现更好的阶段效果，在阀门关闭的情况下，会使得阀芯与阀座之间的结合尽可能地紧密，阀座需要对阀芯施加一个很大的压紧力，从保证密封的效果。但这也同时导致了阀芯在旋转时与阀座之间存在很大的摩擦力，因此需要很大的力矩才能旋转阀芯从而开启阀门，开启阀门的功耗很大，现场电池经常无法满足其需要，尤其是冬天，电量的严重亏损会导致阀门无法开启。另外，现有的阀门开启一般是通过电气控制高压执行气缸对阀杆施力来开启阀门，这种设置要求气缸的功率很高，因此功耗也很高。
技术实现思路
本技术解决的技术问题在于克服现有的紧急截断装置在开启阀门时，开阀力矩大，功耗大的缺点，提供一种开阀力矩小的阀体。本技术的阀体，包括：壳体，围成阀体的内腔；旋转阀芯，位于所述内腔内，所述旋转阀芯设有允许流体通过的流通孔；阀芯轴，所述阀芯轴通过轴承安装在所述壳体上，所述阀芯轴的一端穿进所述壳体内与所述旋转阀芯固定在一起可带着所述旋转阀芯旋转，所述阀芯轴的另一端位于所述壳体外且设有齿轮；固定阀座，所述固定阀座为环状，固定在壳体内且位于所述旋转阀芯的一侧，所述固定阀座与所述旋转阀芯相抵的一侧设有密封圈；浮动阀座，固定在所述壳体内且位于所述旋转阀芯的另一侧，所述浮动阀座包括固定环和浮动环，固定环与所述壳体的内壁固定，所述浮动环位于所述固定环内且固定环设有阻挡所述浮动环远离所述旋转阀芯的阻挡壁，所述浮动环与所述阻挡壁之间设有将所述浮动环推向所述旋转阀芯的密封弹性件，所述浮动环靠近所述旋转阀芯的一侧设有密封圈；第一接头，与所述壳体设有固定阀座的一侧固定连接，所述第一接头具有连通阀体的内腔与阀体的内腔的通孔；第二接头，与所述壳体设有浮动阀座的一侧固定连接，所述第二接头具有连通阀体的内腔与阀体的内腔的通孔；所述第一接头的通孔的轴线和第二接头的通孔的轴线在阀开启状态下与旋转阀芯的流通孔的轴线重合。作为优选，所述浮动环设有平行于所述浮动环的轴线的弹簧槽，所述密封弹性件的一端伸入所述弹簧槽内，另一端与所述阻挡壁相抵。作为优选，所述固定环包括第一环段、第二环段和连接环段，所述第一环段和第二环段的延伸方向平行于所述固定环的轴线，所述浮动环位于所述第二环段的内部，所述连接环段连接第一环段和第二环段，所述连接环段构成所述阻挡壁。所述第一环段的外壁通过螺纹与第二接头的内壁连接固定，所述第二环段的外壁设有密封圈使得第二环段与壳体的内壁形成密封配合。所述第二环段的内径大于所述第一环段的内径，且所述第一环段的内径与所述浮动环的内径相同。本技术还提供一种用于管道的低扭矩开启阀门紧急截断装置，包括动力组件和如上所述的阀体，所述动力组件包括分别位于所述阀芯轴两侧的第一阀杆和第二阀杆，所述第一阀杆和第二阀杆均设有可与所述阀芯轴上的齿轮配合的齿，所述第一阀杆上套设有闭阀弹簧，所述闭阀弹簧的下端与所述阀体相抵，上端与固定在所述第一阀杆且径向突出于所述第一阀杆的固定件相抵，所述动力组件还包括驱动装置，当所述第二阀杆在驱动装置的驱动下向上运动时带动旋转阀芯轴旋转直至旋转阀芯的流通孔的轴线与固定阀座或浮动阀座的轴线重合或平行从而完全开启阀门，在此过程中所述第一阀杆被所述齿轮驱动向下运动同时所述闭阀弹簧被压缩。作为优先，所述第二阀杆设有自其外壁径向突出的阀杆限位结构，所述用于管道的低扭矩开启阀门紧急截断装置还包括锁定机构，当管道的压力在设定范围时，所述锁定机构与所述阀杆限位结构配合使得阀门在开启的状态下被锁定，当管道的压力高于设定范围或者低于设定范围时，所述锁定机构与所述阀杆限位结构解除配合，第一阀杆在闭阀弹簧预紧力的作用下向上运动带动齿轮旋转从而带动旋转阀芯旋转直至旋转阀芯的流通孔的轴线与固定阀座或浮动阀座的轴线垂直从而实现完全关闭阀门。作为优选，所述锁定机构包括气缸组件和传动组件，所述传动组件设有可与所述阀杆限位结构配合的锁块，所述气缸组件包括缸体、位于所述缸体内的运动连接环和设在运动连接环内的低压活塞；所述低压活塞包括设置于所述运动连接环内并可相对所述运动连接环运动的活塞本体和位于所述活塞本体一侧的活塞杆，所述活塞杆上套有低压弹簧；所述低压活塞设有低压弹簧的一侧空间构成进气空间，低压活塞另一侧的空间构成压力空间，所述低压活塞的活塞本体设有连通所述进气空间和压力空间的进气孔，所述缸体还设有与所述进气空间相通的气道，所述气道与所述管道的内部相通；所述活塞杆的一端伸出所述缸体与所述传动组件连接；当管道的压力低于设定范围时压力空间的压力降低，所述低压弹簧推动所述低压活塞向远离传动组件的一端运动压缩压力空间的轴向长度，同时驱动传动组件动作使锁块离开所述阀杆限位结构实现解锁，当管道压力恢复设定范围时，压力空间的压力升高，推动低压活塞反向运动，带动传动组件动作使锁块靠近所述阀杆限位结构实现锁定。作为优选，所述运动连接环可相对于缸体运动且与所述缸体内壁形成动密封，所述运动连接环设有限制所述低压活塞相对于所述运动连接环向所述传动组件的方向移动的最大距离的限位台阶，所述运动连接环内部还固定设有高压活塞，所述高压活塞与所述传动组件的距离大于所述低压活塞与所述传动组件的距离，所述高压活塞的一侧与所述低压活塞之间形成所述压力空间，所述压力空间具有轴向长度L1，所述高压活塞远离所述低压活塞的一侧设有高压弹簧，所述高压弹簧的倔强系数远高于所述低压弹簧的倔强系数；当管道压力高于设定范围时，所述进气空间压力升高推动所述高压活塞克服所述高压弹簧的预紧力运动从而带动运动连接环和低压活塞向远离传送组件的方向运动使所述传动组件动作使锁块离开所述阀杆限位结构实现解锁，当管道压力恢复设定范围时，进气空间的压力降低，高压弹簧推动高压活塞反向运动，带动传动组件动作使锁块靠近所述阀杆限位结构实现锁定。作为优选，所述缸体设有对所述高压活塞的运动进行限位的高压活塞限位机构。作为优选，所述高压活塞包括活塞本体、活塞杆和连接所述活塞本体与所述活塞杆的连接块，所述活塞杆靠近所述活塞本体的的端部设有径向凸起，所述连接块一端与所述径向凸起连接或一体成型，另一端与活塞本体固定连接，所述连接块在朝向低压活塞的方向上突出于所述高压活塞限位机构，使得所述高压活塞限位机构与高压活塞之间具有轴向距离L2，所述高压弹簧套设在所述活塞杆上，一端与所述径向凸起相抵，另一端与所述缸体的端部内壁相抵，所述高压活塞限位机构位于所述活塞杆与所述活塞本体之间。作为优选，所述气缸的缸体包括靠近所述传动组件的第一部分和远离所述传动组件的第二部分，所述第一部本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阀体，其特征在于，包括：/n壳体，围成阀体的内腔；/n旋转阀芯，位于所述内腔内，所述旋转阀芯设有允许流体通过的流通孔；/n阀芯轴，所述阀芯轴通过轴承安装在所述壳体上，所述阀芯轴的一端穿进所述壳体内与所述旋转阀芯固定在一起可带着所述旋转阀芯旋转，所述阀芯轴的另一端位于所述壳体外且设有齿轮；/n固定阀座，所述固定阀座为环状，固定在壳体内且位于所述旋转阀芯的一侧，所述固定阀座与所述旋转阀芯相抵的一侧设有密封圈；/n浮动阀座，固定在所述壳体内且位于所述旋转阀芯的另一侧，所述浮动阀座包括固定环和浮动环，固定环与所述壳体的内壁固定，所述浮动环位于所述固定环内且固定环设有阻挡所述浮动环远离所述旋转阀芯的阻挡壁，所述浮动环与所述阻挡壁之间设有将所述浮动环推向所述旋转阀芯的密封弹性件，所述浮动环靠近所述旋转阀芯的一侧设有密封圈；/n第一接头，与所述壳体设有固定阀座的一侧固定连接，所述第一接头具有连通阀体的内腔与阀体的内腔的通孔；/n第二接头，与所述壳体设有浮动阀座的一侧固定连接，所述第二接头具有连通阀体的内腔与阀体的内腔的通孔；/n所述第一接头的通孔的轴线和第二接头的通孔的轴线在阀开启状态下与旋转阀芯的流通孔的轴线重合。/n...

【技术特征摘要】
1.一种阀体，其特征在于，包括：
壳体，围成阀体的内腔；
旋转阀芯，位于所述内腔内，所述旋转阀芯设有允许流体通过的流通孔；
阀芯轴，所述阀芯轴通过轴承安装在所述壳体上，所述阀芯轴的一端穿进所述壳体内与所述旋转阀芯固定在一起可带着所述旋转阀芯旋转，所述阀芯轴的另一端位于所述壳体外且设有齿轮；
固定阀座，所述固定阀座为环状，固定在壳体内且位于所述旋转阀芯的一侧，所述固定阀座与所述旋转阀芯相抵的一侧设有密封圈；
浮动阀座，固定在所述壳体内且位于所述旋转阀芯的另一侧，所述浮动阀座包括固定环和浮动环，固定环与所述壳体的内壁固定，所述浮动环位于所述固定环内且固定环设有阻挡所述浮动环远离所述旋转阀芯的阻挡壁，所述浮动环与所述阻挡壁之间设有将所述浮动环推向所述旋转阀芯的密封弹性件，所述浮动环靠近所述旋转阀芯的一侧设有密封圈；
第一接头，与所述壳体设有固定阀座的一侧固定连接，所述第一接头具有连通阀体的内腔与阀体的内腔的通孔；
第二接头，与所述壳体设有浮动阀座的一侧固定连接，所述第二接头具有连通阀体的内腔与阀体的内腔的通孔；
所述第一接头的通孔的轴线和第二接头的通孔的轴线在阀开启状态下与旋转阀芯的流通孔的轴线重合。


2.根据权利要求1所述的阀体，其特征在于，所述浮动环设有平行于所述浮动环的轴线的弹簧槽，所述密封弹性件的一端伸入所述弹簧槽内，另一端与所述阻挡壁相抵。


3.根据权利要求2所述的阀体，其特征在于，所述固定环包括第一环段、第二环段和连接环段，所述第一环段和第二环段的延伸方向平行于所述固定环的轴线，所述浮动环位于所述第二环段的内部，所述连接环段连接第一环段和第二环段，所述连接环段构成所述阻挡壁。


4.根据权利要求3所述的阀体，其特征在于，所述第一环段的外壁通过螺纹与第二接头的内壁连接固定，所述第二环段的外壁设有密封圈使得第二环段与壳体的内壁形成密封配合。


5.根据权利要求3所述的阀体，其特征在于，所述第二环段的内径大于所述第一环段的内径，且所述第一环段的内径与所述浮动环的内径相同。


6.一种用于管道的低扭矩开启阀门紧急截断装置，其特征在于，包括动力组件和如权利要求1-5中任一项所述的阀体，所述动力组件包括分别位于所述阀芯轴两侧的第一阀杆和第二阀杆，所述第一阀杆和第二阀杆均设有可与所述阀芯轴上的齿轮配合的齿，所述第一阀杆上套设有闭阀弹簧，所述闭阀弹簧的下端与所述阀体的壳体相抵，上端与固定在所述第一阀杆且径向突出于所述第一阀杆的固定件相抵，所述动力组件还包括驱动装置，当所述第二阀杆在驱动装置的驱动下向上运动时带动旋转阀芯轴旋转直至旋转阀芯的流通孔的轴线与固定阀座或浮动阀座的轴线重合或平行从而完全开启阀门，在此过程中所述第一阀杆被所述齿轮驱动向下运动同时所述闭阀弹簧被压缩。


7.根据权利要求6所述的紧急截断装置，其特征在于，所述第二阀杆设有自其外壁径向突出的阀杆限位结构，所述用于管道的低扭矩开启阀门紧急截断装置还包括锁定机构，当管道的压力在设定范围时，所述锁定机构与所述阀杆限位结构配合使得阀门在开启的状态下被锁定，当管道的压力高于设定范围或者低于设定范围时，所述锁定机构与所述阀杆限位结构解除配合，第一阀杆在闭阀弹簧预紧力的作用下向上运动带动齿轮旋转从而带动旋转阀芯旋转直至旋转阀芯的流通孔的轴线与固定阀座或浮动阀座的轴线垂直从而实现完全关闭阀门。


8.根据权利要求7所述的紧急截断装置，其特征在于，所述锁定机构包括气缸组件和传动组件，所述传动组件设有可与所述阀杆限位结构配合的锁块，所述气缸组件包括缸体、位于所述缸体内的运动连接环和设在运动连接环内的低压活塞；所述低压活塞包括设置于所述运动连接环内并可相对所述运动连接环运动的活塞本体和位于所述活塞本体一侧的活塞杆，...

【专利技术属性】
技术研发人员：柴崇军，刘金超，王璐，贾文刚，
申请(专利权)人：北京众博达石油科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11