一种深海低温环境球阀启闭执行系统技术方案

技术编号:39326780 阅读:9 留言:0更新日期:2023-11-12 16:04
本发明专利技术适用于海下管道控制阀门技术领域,提供了一种深海低温环境球阀启闭执行系统,包括球阀本体、移动定位机构、射流冲洗机构、稳定机构、启闭机构。所述球阀本体设置有阀盖、球体、上阀座、下阀座、上填料压盖、下填料压盖,所述移动定位机构包括机体、周向限位杆、电磁铁、推进器、输气管、气囊、定位器。所述射流冲洗机构包括冲洗水泵、冲洗管、供液管,冲洗水泵连接一圈供液管,供液管与多个冲洗管连接。所述稳定机构包括周向限位杆、电磁铁,电磁铁通电后吸附在球阀本体上。所述启闭机构包括启闭电机、喇叭引导体、连接套筒。本发明专利技术可自动对深海工况的球阀进行开启和关闭,避免了人工进行深海球阀开启与关闭的种种风险。海球阀开启与关闭的种种风险。海球阀开启与关闭的种种风险。

【技术实现步骤摘要】
一种深海低温环境球阀启闭执行系统


[0001]本专利技术适用于海下管道控制阀门
,提供了一种能够潜入海底对球阀进行开启或者关闭操作的水下机器人装置。

技术介绍

[0002]深海球阀通常用于深海油气开发中的井口控制系统,位于海平面以下2000

3000米,阀门的开启与关闭相对于普通的阀门往往较为困难。深海是一个极端的环境,温度低、压力高、环境恶劣,常人难以在其中工作。若采用遥控等方式进行启闭,存在信号受干扰及电控部分易失效、成本太高的问题。
[0003]自动机器人能够适应这种恶劣环境,不受温度和压力等因素的影响。同时,机器人可以实现连续运行,不受时间限制和疲劳影响。这使得它们能够在需要时随时进行操作,无需考虑人员轮换和休息。因此,研发设计一款适用于深海低温环境,能够有效运行的球阀启闭执行系统成为亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]针对现有技术所存在的上述不足,本专利技术要解决的技术问题是现有的深海工况的球阀,其开启与关闭,若采用人工进行,操作人员面临巨大的风险。本专利技术设计的一种深海低温环境球阀启闭执行系统,自动化靠近与定位球阀,对球阀清理后,准确连接阀杆,对阀杆进行转动。
[0005]为了实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:一种深海低温环境球阀启闭执行系统,包括球阀本体、移动定位机构、射流冲洗机构、稳定机构、启闭机构,电缆与水上的供电系统连接,为移动定位机构、射流冲洗机构、稳定机构、启闭机构的各电动部件供电;
[0006]所述球阀本体设置有阀盖、球体、上阀座、下阀座、上填料压盖、下填料压盖,阀盖与阀体之间安装有金属密封环;上填料压盖与下填料压盖之间安装有开口向上的V型填料,下填料压盖下部安装有开口向下的V型填料,两种V型填料与阀杆贴合;下填料压盖与阀杆、阀体之间安装有多根O型圈、唇形密封;上阀座与阀体之间安装有阀座唇形密封;下阀座与球体之间安装有阀座密封环;
[0007]所述移动定位机构包括机体、周向限位杆、电磁铁、推进器、输气管、气囊、定位器,机体上安装有多个推进器,机体顶部设置有多个气囊;输气管上部伸出水面、下部与各气囊的支管连接,为气囊提供控制平衡和升降的空气;电磁铁能够在通电后吸附球阀本体,周向限位杆能够插接在球阀本体的耳孔内;球阀本体设置有两个定位发射点,定位器接受定位发射点的信号,驱动推进器、气囊下沉靠近球阀本体;
[0008]所述射流冲洗机构包括冲洗水泵、冲洗管、供液管,冲洗水泵连接一圈供液管,供液管与多个冲洗管连接;
[0009]所述稳定机构包括周向限位杆、电磁铁,电磁铁通电后吸附在球阀本体上,周向限位杆插入球阀本体的耳孔内,防止启闭电机、机体工作时转动;
[0010]所述启闭机构包括启闭电机、喇叭引导体、连接套筒,喇叭引导体固定安装在机体上,所述连接套筒安装在喇叭引导体内且能够相对喇叭引导体转动,连接套筒内设置有键槽;阀杆顶部设置有缺口,缺口内安装有限位键,所述限位键与阀杆之间安装有弹簧。
[0011]根据本专利技术又一实施例或前述任一实施例的启闭执行系统,其中,所述冲洗管包括两种,一种是竖直向下的直射管,另一种是向外侧倾斜的斜射管,供液管呈矩形设置,每边各设置一根以上的直射管、斜射管。
[0012]根据本专利技术又一实施例或前述任一实施例的启闭执行系统,其中,所述电磁铁为柱状,有四根以上,均匀环状分布,与阀盖顶部的螺栓对应,通电后吸附于上述螺栓。
[0013]根据本专利技术又一实施例或前述任一实施例的启闭执行系统,其中,所述限位键顶部设置有倒角,阀杆的缺口内两侧设置有L型的导向槽,缺口底面设置有底槽,底槽内安装有弹簧;限位键的两侧设置有突起,限位键沿着所述导向槽插接在缺口内。
[0014]根据本专利技术又一实施例或前述任一实施例的启闭执行系统,其中,所述连接套筒侧面设置有沟槽,连接套筒插接在喇叭引导体内,喇叭引导体侧面设置多个销孔,销钉过盈配合在销孔内且插入所述沟槽,连接套筒相对喇叭引导体转动时销钉限制连接套筒的轴向移动。
[0015]根据本专利技术又一实施例或前述任一实施例的启闭执行系统,其中,所述弹簧为V形弹簧。
[0016]根据本专利技术又一实施例或前述任一实施例的启闭执行系统,其中,所述连接套筒内的键槽有3个以上,均匀环向分布,方便限位键较快嵌入键槽。
[0017]与现有技术相比,本专利技术的有益效果:
[0018]本专利技术提供的深海低温环境球阀启闭执行系统,依靠定位器进行位置识别,在推进器、气囊作用下靠近球阀,通过射流冲洗机构对球阀表面清理后,阀杆通过特制的限位键对锁合机构周向限位,扭矩通过电动机传递至阀杆,从而对球阀进行开启和关闭,避免了人工进行深海球阀开启与关闭的种种风险。
附图说明
[0019]图1为现有的球阀的立体示意图;
[0020]图2为本专利技术所述的深海低温环境球阀启闭执行系统的立体示意图;
[0021]图3为本专利技术所述的平衡机构的放大立体示意图;
[0022]图4为本专利技术所述的射流冲洗机构的放大立体示意图;
[0023]图5为本专利技术所述的球阀本体、启闭机构、射流冲洗机构的立体示意图;
[0024]图6为本专利技术所述的启闭机构与阀杆的的放大剖视示意图;
[0025]图7为本专利技术所述的启闭机构的放大装配爆炸示意图;
[0026]图8为本专利技术所述的阀杆的放大装配爆炸示意图;
[0027]图9为图8所示的A部分的放大示意图;
[0028]图10为本专利技术所述的球阀本体的剖视示意图;
[0029]图11为图10的B部分的放大示意图;
[0030]图12为图10的C部分的放大示意图;
[0031]图13为图10的D部分的放大示意图。
[0032]图中:1、球阀本体;101、阀盖;102、球体;103、上阀座;104、下阀座;105、上填料压盖;106、下填料压盖;107、阀体;2、周向限位杆;3、机体;4、推进器;5、气囊;6、电缆;7、输气管;8、电磁铁;9、启闭电机;10、喇叭引导体;11、定位器;12、冲洗水泵;13、冲洗管;14、供液管;15、支管;16、启闭电机;17、阀杆;1701、导向槽;1702、底槽;18、限位键;1801、突起;19、销钉;20、连接套筒;2001、沟槽;2002、键槽;21、V形弹簧;22、金属密封环;23、阀座唇形密封;24、阀座密封环;25、V型填料;26、O型圈;27、唇形密封。
具体实施方式
[0033]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、完整的描述,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。基于本专利技术的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的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。
[0034]如图2所示,一种深海低温环境球阀启闭执行系统,包括球阀本体1、移动定位机构、射流冲洗机构、稳定机构、启闭机构,电缆6与水上的供电系统连本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种深海低温环境球阀启闭执行系统,其特征在于:包括球阀本体(1)、移动定位机构、射流冲洗机构、稳定机构、启闭机构,电缆(6)与水上的供电系统连接,为移动定位机构、射流冲洗机构、稳定机构、启闭机构的各电动部件供电;所述球阀本体(1)设置有阀盖(101)、球体(102)、上阀座(103)、下阀座(104)、上填料压盖(105)、下填料压盖(106),阀盖(101)与阀体(107)之间安装有金属密封环(22);上填料压盖(105)与下填料压盖(106)之间安装有开口向上的V型填料(25),下填料压盖(106)下部安装有开口向下的V型填料(25),两种V型填料(25)与阀杆(17)贴合;下填料压盖(106)与阀杆(17)、阀体(107)之间安装有多根O型圈(26)、唇形密封(27);上阀座(103)与阀体(107)之间安装有阀座唇形密封(23);下阀座(104)与球体(102)之间安装有阀座密封环(24);所述移动定位机构包括机体(3)、周向限位杆(2)、电磁铁(8)、推进器(4)、输气管(7)、气囊(5)、定位器(11),机体(3)上安装有多个推进器(4),机体(3)顶部设置有多个气囊(5);输气管(7)上部伸出水面、下部与各气囊(5)的支管(15)连接,为气囊(5)提供控制平衡和升降的空气;电磁铁(8)能够在通电后吸附球阀本体(1),周向限位杆(2)能够插接在球阀本体(1)的耳孔内;球阀本体(1)设置有两个定位发射点,定位器(11)接受定位发射点的信号,驱动推进器(4)、气囊(5)下沉靠近球阀本体(1);所述射流冲洗机构包括冲洗水泵(12)、冲洗管(13)、供液管(14),冲洗水泵(12)连接一圈供液管(14),供液管(14)与多个冲洗管(13)连接;所述稳定机构包括周向限位杆(2)、电磁铁(8),电磁铁(8)通电后吸附在球阀本体(1)上,周向限位杆(2)插入球阀本体(1)的耳孔内,防止启闭电机(16)、机体(3)工作时转动;所述启闭机构包括启闭电机...

【专利技术属性】
技术研发人员:王世明蔡鹏程王斌褚振华胥川张群
申请(专利权)人:江苏盐电阀门有限公司
类型:发明
国别省市:

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