【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及井控设备，尤其涉及一种组合式换向阀。
技术介绍
1、换向阀是地面防喷器控制装置中(以下简称控制装置)的主要液压元件之一。蓄能器内的高压油液通过此阀而进入各个控制对象，同时，也是通过此阀的换向而实现防喷器的开或关的动作。目前，国内的控制装置中使用的都是换向阀和气缸分体的结构，这种两体的机构，占用空间，在换向时容易产生振动，给设备造成不利的影响，尤其是在海上平台对控制装置的结构尺寸和重量提出了严格的要求，不利于海上平台的使用。随着勘探开发深井、超深井逐步增多，地层条件日益复杂，深井超深井面临“超高压、高温、高产量、腐蚀”等复杂井控环境，带来了井控所需操作压力增加、剪切关井能力不足等问题。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种组合式换向阀。
2、本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种组合式换向阀，包括：活塞、缸筒、活塞杆、齿条、手柄、定位板、齿轮轴、阀盖、阀芯，所述缸筒的一端与所述阀盖的一侧连接，所述活塞安装在所述缸筒中，所述活塞杆的一端与所述活塞连接，所述齿条与所述活塞杆的另一端连接，所述定位板转动安装在所述阀盖的顶部，所述手柄与所述定位板连接，所述齿轮轴安装在所述阀盖中，所述齿轮轴的顶部与所述定位板连接，所述齿轮轴的中部与所述齿条啮合，所述阀芯与所述齿轮轴的底部连接。
3、采用本专利技术技术方案的有益效果是：将驱动缸与换向阀组合在一起，形成组合式换向阀，通过齿条和齿轮轴啮合，将齿条的直线运动转化为齿
4、进一步地，所述阀盖的顶端设有阀盖定位孔以及阀盖限位孔，所述阀盖定位孔中设有弹簧以及钢球，所述钢球位于所述弹簧的顶部，所述阀盖限位孔中设有圆柱销，所述定位板上设有限位槽以及多个定位孔，所述圆柱销的顶部滑动设置在所述限位槽中，所述钢球与多个定位孔中的一个定位孔抵接。
5、采用上述进一步技术方案的有益效果是：阀盖上固接圆柱销，并装有弹簧和钢球，与阀盖顶部定位板上的限位槽和3个定位孔组成换向阀的限位和定位机构。当转动手柄时，定位板和齿轮轴随之进行旋转，由于阀盖上的圆柱销只能在定位板内的限位槽内滑动，且换向到位后，阀盖内的钢球在弹簧作用下迅速进入定位板的定位孔内，实现了换向后的定位。专用的限位和定位机构，实现了换向的准确、可靠。
6、进一步地，所述限位槽为90°腰形槽。
7、采用上述进一步技术方案的有益效果是：便于圆柱销在限位槽内滑动。阀盖上固接圆柱销，并装有弹簧和钢球，与阀盖顶部定位板上的90°腰形槽和3个定位孔组成换向阀的限位和定位机构。当转动手柄时，定位板和齿轮轴随之进行旋转，由于阀盖上的圆柱销只能在定位板内的90°腰形槽内滑动，且换向到位后，阀盖内的钢球在弹簧作用下迅速进入定位板的定位孔内，实现了换向后的定位。专用的限位和定位机构，实现了换向的准确、可靠。
8、进一步地，所述定位孔的数量为2个或3个。
9、采用上述进一步技术方案的有益效果是：3个定位孔属于三位四通组合换向阀，2个定位孔属于二位三通组合换向阀。
10、进一步地，所述阀盖的顶端设有传感器槽，所述传感器槽中设有多个位置开关，所述定位板上设有与位置开关适配的磁石，所述阀盖上设有多个用于与面板连接的阀盖面板固接孔。
11、采用上述进一步技术方案的有益效果是：换向阀上设有位置开关/磁性开关检测信号，通过通讯电缆将信号反馈到司钻台上，通过指示灯显示换向阀位置，从而保证了操作的安全、可靠。通过阀盖面板固接孔将换向阀与面板固接在一起，外观自然，简洁。
12、进一步地，所述缸筒的另一端设有缸盖，所述缸盖以及所述阀盖上分别设有工作介质接口。
13、采用上述进一步技术方案的有益效果是：工作介质接口的设置，便于向缸筒通入工作介质，便于通过工作介质推动活塞运动，从而实现换向阀的换向功能。
14、进一步地，所述活塞的外侧套设有导向环以及磁环。
15、采用上述进一步技术方案的有益效果是：磁环的设置，便于缸筒外的磁性开关感应活塞上的磁环，实现换向阀到位后的显示，确保了换向阀转动灵活、定位可靠。
16、进一步地，所述活塞杆与所述齿条为一体成型结构，所述齿条上设有齿条直齿，所述齿轮轴的中部设有圆周齿，所述圆周齿与所述齿条直齿啮合，所述齿轮轴的顶部设有转动扁，所述手柄以及所述定位板上均设有转动扁孔，所述转动扁安装在转动扁孔中。
17、采用上述进一步技术方案的有益效果是：活塞杆与所述齿条为一体成型结构，便于安装以及维护，提高载荷强度，降低故障率。转动扁的设置，便于齿轮轴与手柄以及定位板固定连接，提高换向阀的稳定性以及可靠性。
18、进一步地，所述阀盖中安装有轴承，所述阀芯与所述轴承连接，所述阀芯上设有4个液压油通道。
19、采用上述进一步技术方案的有益效果是：轴承使得换向阀换向时转动力矩小，降低摩擦力以及阻力，便于实现换向功能。
20、进一步地，所述阀盖的底端设有阀体，所述阀体中设有阀座以及波形弹簧，所述阀座与所述阀芯的底部抵接，所述波形弹簧的两端一一对应与所述阀座以及所述阀体连接，所述阀体上设有多个液压油通道以及扇形槽。
21、采用上述进一步技术方案的有益效果是：阀座与阀芯平面密封，满足了井控设备长期使用的要求。阀座下面的波形弹簧起初始密封作用和阀座磨损后的补偿作用，以保证密封的可靠。阀体上的扇形槽存储泄漏的液压油并通过泄油口排出，阀体的4个面上加工有液压油通道。
22、本专利技术附加的方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术实践了解到。
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1.一种组合式换向阀，其特征在于，包括：活塞、缸筒(6)、活塞杆(7)、齿条(10)、手柄(11)、定位板(12)、齿轮轴(14)、阀盖(15)、阀芯(17)，所述缸筒(6)的一端与所述阀盖(15)的一侧连接，所述活塞安装在所述缸筒(6)中，所述活塞杆(7)的一端与所述活塞连接，所述齿条(10)与所述活塞杆(7)的另一端连接，所述定位板(12)转动安装在所述阀盖(15)的顶部，所述手柄(11)与所述定位板(12)连接，所述齿轮轴(14)安装在所述阀盖(15)中，所述齿轮轴(14)的顶部与所述定位板(12)连接，所述齿轮轴(14)的中部与所述齿条(10)啮合，所述阀芯(17)与所述齿轮轴(14)的底部连接。
2.根据权利要求1所述的一种组合式换向阀，其特征在于，所述阀盖(15)的顶端设有阀盖定位孔(601)以及阀盖限位孔(602)，所述阀盖定位孔(601)中设有弹簧(23)以及钢球(9)，所述钢球(9)位于所述弹簧(23)的顶部，所述阀盖限位孔(602)中设有圆柱销(13)，所述定位板(12)上设有限位槽(401)以及多个定位孔，所述圆柱销(13)的顶部滑动设置在所述限
3.根据权利要求2所述的一种组合式换向阀，其特征在于，所述限位槽(401)为90°腰形槽。
4.根据权利要求2所述的一种组合式换向阀，其特征在于，所述定位孔的数量为2个或3个。
5.根据权利要求1所述的一种组合式换向阀，其特征在于，所述阀盖(15)的顶端设有传感器槽(603)，所述传感器槽(603)中设有多个位置开关，所述定位板(12)上设有与位置开关适配的磁石(405)，所述阀盖(15)上设有多个用于与面板连接的阀盖面板固接孔(604)。
6.根据权利要求1所述的一种组合式换向阀，其特征在于，所述缸筒(6)的另一端设有缸盖(1)，所述缸盖(1)以及所述阀盖(15)上分别设有工作介质接口。
7.根据权利要求1所述的一种组合式换向阀，其特征在于，所述活塞的外侧套设有导向环(2)以及磁环(4)。
8.根据权利要求1所述的一种组合式换向阀，其特征在于，所述活塞杆(7)与所述齿条(10)为一体成型结构，所述齿条(10)上设有齿条直齿(301)，所述齿轮轴(14)的中部设有圆周齿(502)，所述圆周齿(502)与所述齿条直齿(301)啮合，所述齿轮轴(14)的顶部设有转动扁(503)，所述手柄(11)以及所述定位板(12)上均设有转动扁孔，所述转动扁(503)安装在转动扁孔中。
9.根据权利要求1所述的一种组合式换向阀，其特征在于，所述阀盖(15)中安装有轴承(16)，所述阀芯(17)与所述轴承(16)连接，所述阀芯(17)上设有4个液压油通道。
10.根据权利要求1所述的一种组合式换向阀，其特征在于，所述阀盖(15)的底端设有阀体(22)，所述阀体(22)中设有阀座(18)以及波形弹簧(21)，所述阀座(18)与所述阀芯(17)的底部抵接，所述波形弹簧(21)的两端一一对应与所述阀座(18)以及所述阀体(22)连接，所述阀体(22)上设有多个液压油通道以及扇形槽。
...【技术特征摘要】
1.一种组合式换向阀，其特征在于，包括：活塞、缸筒(6)、活塞杆(7)、齿条(10)、手柄(11)、定位板(12)、齿轮轴(14)、阀盖(15)、阀芯(17)，所述缸筒(6)的一端与所述阀盖(15)的一侧连接，所述活塞安装在所述缸筒(6)中，所述活塞杆(7)的一端与所述活塞连接，所述齿条(10)与所述活塞杆(7)的另一端连接，所述定位板(12)转动安装在所述阀盖(15)的顶部，所述手柄(11)与所述定位板(12)连接，所述齿轮轴(14)安装在所述阀盖(15)中，所述齿轮轴(14)的顶部与所述定位板(12)连接，所述齿轮轴(14)的中部与所述齿条(10)啮合，所述阀芯(17)与所述齿轮轴(14)的底部连接。
2.根据权利要求1所述的一种组合式换向阀，其特征在于，所述阀盖(15)的顶端设有阀盖定位孔(601)以及阀盖限位孔(602)，所述阀盖定位孔(601)中设有弹簧(23)以及钢球(9)，所述钢球(9)位于所述弹簧(23)的顶部，所述阀盖限位孔(602)中设有圆柱销(13)，所述定位板(12)上设有限位槽(401)以及多个定位孔，所述圆柱销(13)的顶部滑动设置在所述限位槽(401)中，所述钢球(9)与多个定位孔中的一个定位孔抵接。
3.根据权利要求2所述的一种组合式换向阀，其特征在于，所述限位槽(401)为90°腰形槽。
4.根据权利要求2所述的一种组合式换向阀，其特征在于，所述定位孔的数量为2个或3个。
5.根据权利要求1所述的一种组合式换向阀，其特征在于，所述阀盖(15)的顶端设有传感器槽(603...
【专利技术属性】
技术研发人员：李英，郭晨，王鹏程，吴楠，王晓颖，高巧娟，陈慧慧，张立刚，王磊，王瑞霄，陈星，何伟红，孟少辉，马然，王树森，王方明，郑朋会，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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