專利名稱：一種控制固體粉末流量大小的調(diào)節(jié)閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種閥門，尤其涉及一種控制固體粉末流量大小的調(diào)節(jié)閥。
背景技術(shù)：
在固井作業(yè)中，要配置質(zhì)量可靠的水泥漿，必須對進(jìn)入混漿系統(tǒng)的混合水和干水泥量進(jìn)行嚴(yán)格控制。干水泥的量是靠干灰調(diào)節(jié)閥控制的。隨著固井技術(shù)的發(fā)展，各式各樣的混漿車或混漿橇相繼出現(xiàn)。
但是，目前現(xiàn)場固井設(shè)備中普遍使用的混合器只對混合水進(jìn)行控制，對干灰量不做控制。為了配置高質(zhì)量的水泥漿，實(shí)現(xiàn)混漿過程的雙變量控制，干灰調(diào)節(jié)閥就是用來控制干水泥按比例進(jìn)入混合器，從而實(shí)現(xiàn)既對水控制，又對干水泥控制，即雙變量控制。如何設(shè)計(jì)得到一個(gè)結(jié)構(gòu)簡單，控制精度高的調(diào)節(jié)閥是急需解決的問題。
在其它各種需要加入固體粉末的工業(yè)生產(chǎn)過程中，同樣存在這個(gè)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種控制固體粉末流量大小的調(diào)節(jié)閥，結(jié)構(gòu)簡單，控制精度高。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種控制固體粉末流量大小的調(diào)節(jié)閥，其特征在于，該調(diào)節(jié)閥是一個(gè)中空且上端封閉的圓柱形結(jié)構(gòu)，包括一閥體、固定在該閥體上的至少一固體粉末進(jìn)入口、一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、一傳動機(jī)構(gòu)和與所述液體比例閥連接的連接件，以及安裝在該閥體內(nèi)的一閥芯，所述閥芯通過所述傳動機(jī)構(gòu)與所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)相連，其側(cè)壁與設(shè)在閥體側(cè)面的干灰進(jìn)入口對應(yīng)的位置上有至少一開口，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動時(shí)帶動所述閥芯轉(zhuǎn)動，其上開口與所述干灰進(jìn)入口的重合度隨之改變。
進(jìn)一步地，在一較佳實(shí)施例中，所述傳動機(jī)構(gòu)包括一旋轉(zhuǎn)軸、一軸承和一軸承座，該軸承座固定在閥體上端，該軸承安裝在該軸承座內(nèi)，所述旋轉(zhuǎn)軸穿過該軸承且一端與所述閥芯相連接，另一端與所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的輸出軸相連接，該輸出軸轉(zhuǎn)動時(shí)通過該旋轉(zhuǎn)軸帶動所述閥芯旋轉(zhuǎn)。
進(jìn)一步地，在一較佳實(shí)施例中，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)為固定連接在所述傳動機(jī)構(gòu)上部的一液壓擺動缸。
進(jìn)一步地，在一較佳實(shí)施例中，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)還包括與液壓擺動缸上端伸出軸相連的旋轉(zhuǎn)盤接，該旋轉(zhuǎn)盤的圓柱面上有多個(gè)通孔。
進(jìn)一步地，在一較佳實(shí)施例中，所述液壓擺動缸的中部固定有一刻度盤。
進(jìn)一步地，在一較佳實(shí)施例中，所述閥體上還安裝了至少一個(gè)在閥體內(nèi)腔為負(fù)壓時(shí)打開的呼吸閥。
進(jìn)一步地，在一較佳實(shí)施例中，所述固體粉末進(jìn)入口的中心線與所述閥體的中心線垂直并焊接在閥體上，該進(jìn)入口端部還與法蘭連接在一起。
進(jìn)一步地，在一較佳實(shí)施例中，所述閥體和閥芯是同心的中空圓柱體，所述閥芯上開有一個(gè)和固體粉末進(jìn)入口位置對應(yīng)的同樣大小的孔，閥芯上端和下端都有密封槽，通過密封圈和閥體密封。
本發(fā)明的調(diào)節(jié)閥可用于各種按比例加入粉末狀固體顆粒的混合器上，也可單獨(dú)控制各種粉狀固體的流量，具有結(jié)構(gòu)簡單，控制方式新穎的優(yōu)點(diǎn)。


圖1是本發(fā)明軸流式混合器的整體結(jié)構(gòu)圖。
圖2本發(fā)明實(shí)施例干灰調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)剖面圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明的調(diào)節(jié)閥進(jìn)行說明。
本實(shí)施例以固井作業(yè)中使用的軸流式混合器中的干灰調(diào)節(jié)閥為例，該閥門用于調(diào)節(jié)加入的水泥量。
如圖1所示，整個(gè)軸流式混合器由干灰調(diào)節(jié)閥100、清水調(diào)節(jié)閥200和混合頭300三部分組成。干灰調(diào)節(jié)閥100在清水調(diào)節(jié)閥200的上端，混合頭300在清水調(diào)節(jié)閥200的下端，三個(gè)部件的內(nèi)腔構(gòu)成了一個(gè)上下相通的腔室，且相互之間都采取了密封措施，中間用螺紋和法蘭連接。干灰從最上端進(jìn)入腔室，混合水從中部進(jìn)入腔室，二次水泥漿從最下端進(jìn)入腔室。干灰的進(jìn)入量由干灰調(diào)節(jié)閥100控制，混合水的流量由清水調(diào)節(jié)閥200控制。
如圖2所示，干灰調(diào)節(jié)閥100是混漿時(shí)控制干灰的流入量的，大體是一個(gè)上端封閉的圓柱形結(jié)構(gòu)，由旋轉(zhuǎn)盤1、刻度盤2、液壓擺動缸3、干灰進(jìn)入口8、法蘭9、旋轉(zhuǎn)軸19、軸承20、軸承壓蓋21、閥芯17、閥體15、連接套4、軸承座6和O型密封圈44等組成。
旋轉(zhuǎn)軸19將旋轉(zhuǎn)盤1、液壓擺動缸3和閥芯17連接在一起，通過軸承結(jié)構(gòu)固定在閥體15上。具體地，旋轉(zhuǎn)軸19通過兩個(gè)背對背的角接觸球軸承20固定在軸承座6里，軸承20通過軸承壓蓋21軸向定位，并將旋轉(zhuǎn)軸19固定在軸承座6上，軸承座6通過法蘭和閥體15連接在一起。液壓擺動缸3的上端和下端有伸出軸，旋轉(zhuǎn)軸19的上端通過聯(lián)軸器和液壓擺動缸3下端伸出軸連接，下端和閥芯17通過螺紋連接。液壓擺動缸3上端的伸出軸則和旋轉(zhuǎn)盤1連接，旋轉(zhuǎn)盤1和刻度盤2是配對使用的，旋轉(zhuǎn)盤1的圓柱面上有六個(gè)通孔，這些通孔是為了扳動旋轉(zhuǎn)盤而設(shè)計(jì)的，刻度盤2通過螺釘固定在液壓擺動缸3的中部上，當(dāng)旋轉(zhuǎn)盤1轉(zhuǎn)動時(shí)就可以通過刻度盤的指示看出旋轉(zhuǎn)的角度。
當(dāng)液壓擺動缸3或者旋轉(zhuǎn)盤1轉(zhuǎn)動時(shí)，經(jīng)旋轉(zhuǎn)軸19帶動閥芯17隨之轉(zhuǎn)動。旋轉(zhuǎn)盤1和刻度盤2是為手動控制設(shè)計(jì)的，閥芯17的旋轉(zhuǎn)也可以由旋轉(zhuǎn)液壓缸3來推動，以提高設(shè)備的控制精度和自動化程度，或者，也可以選擇其中的一種方式及相應(yīng)部件。
閥體15是一個(gè)中空的圓柱體，干灰進(jìn)入口8的中心線和閥體15的中心線垂直，并焊接在閥體15上，干灰進(jìn)入口8和法蘭9焊接在一起。閥芯17也是一個(gè)中空圓柱體，閥芯17上開有一個(gè)和干灰進(jìn)入口8同樣大小的孔，閥芯17的上端和下端都有密封槽，通過O型密封圈44和閥體15密封，閥芯17繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，閥芯17上的開孔和閥體15上的開孔在旋轉(zhuǎn)時(shí)就會有一個(gè)從大到小或者從小到大的重合過程，當(dāng)兩孔完全重合時(shí)，干灰調(diào)節(jié)閥的閥門達(dá)到最大開度，當(dāng)閥芯旋轉(zhuǎn)180度時(shí)，干灰調(diào)節(jié)閥的閥門開度最小，閥門被完全關(guān)閉，閥芯在閥體內(nèi)旋轉(zhuǎn)時(shí)，閥門的開度就有一個(gè)逐漸增大和縮小的過程，從而來控制干灰的流入量按比例輸入。
為了使干灰進(jìn)入時(shí)不發(fā)生“哽咽”情況和平衡干灰閥內(nèi)和閥外壓力平衡，本實(shí)施例還在干灰調(diào)節(jié)閥上安裝了兩個(gè)呼吸閥10。呼吸閥10由呼吸閥座、螺桿11、彈簧12和閥罩13等組成。當(dāng)干灰調(diào)節(jié)閥內(nèi)的壓力低于大氣壓時(shí)，由于大氣壓的作用使閥門打開，從而使空氣通過閥門進(jìn)入干灰調(diào)節(jié)閥內(nèi)，使閥內(nèi)壓力和外面保持平衡。雖然實(shí)施例采用該用結(jié)構(gòu)的呼吸閥，但本發(fā)明完全可以采用在負(fù)壓時(shí)打開的其它結(jié)構(gòu)的閥門。
干灰調(diào)節(jié)閥100和清水調(diào)節(jié)閥200之間的法蘭連接處用密封墊進(jìn)行密封。為了使干灰調(diào)節(jié)閥能承受干水泥的長時(shí)間沖蝕，閥芯、干灰調(diào)節(jié)閥閥體、等部件使用特殊材料、經(jīng)特殊工藝處理。
干灰調(diào)節(jié)閥使干水泥進(jìn)入混合器的量根據(jù)混漿速度的快慢按比例輸入，在混漿過程中，為了配置一定密度大小的水泥漿，該干灰調(diào)節(jié)閥可以通過調(diào)節(jié)閥門的開度大小來控制輸入灰的多少。閥門開度大小有兩種控制方式，一種是手動控制，另一種是自動控制。該干灰調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、能適用于陸地、海洋、沙漠油田上固井作業(yè)使用的干水泥調(diào)節(jié)閥。
另外，本發(fā)明的調(diào)節(jié)閥并不局限于用于軸流式混合器中，也不局限于用于對干灰流量大小進(jìn)行調(diào)節(jié)。而是可以被利用到各種按比例加入粉末狀固體顆粒的混合器上，也可單獨(dú)控制各種粉狀固體的加入流量。并具有結(jié)構(gòu)簡單，控制方式新穎的優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種控制固體粉末流量大小的調(diào)節(jié)閥，其特征在于，該調(diào)節(jié)閥是一個(gè)中空且上端封閉的圓柱形結(jié)構(gòu)，包括一閥體、固定在該閥體上的至少一固體粉末進(jìn)入口、一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、一傳動機(jī)構(gòu)和與所述液體比例閥連接的連接件，以及安裝在該閥體內(nèi)的一閥芯，所述閥芯通過所述傳動機(jī)構(gòu)與所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)相連，其側(cè)壁與設(shè)在閥體側(cè)面的干灰進(jìn)入口對應(yīng)的位置上有至少一開口，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動時(shí)帶動所述閥芯轉(zhuǎn)動，其上開口與所述干灰進(jìn)入口的重合度隨之改變。
2.如權(quán)利要求1所述的調(diào)節(jié)閥，其特征在于，所述傳動機(jī)構(gòu)包括一旋轉(zhuǎn)軸、一軸承和一軸承座，該軸承座固定在閥體上端，該軸承安裝在該軸承座內(nèi)，所述旋轉(zhuǎn)軸穿過該軸承且一端與所述閥芯相連接，另一端與所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的輸出軸相連接，該輸出軸轉(zhuǎn)動時(shí)通過該旋轉(zhuǎn)軸帶動所述閥芯旋轉(zhuǎn)。
3.如權(quán)利要求2所述的調(diào)節(jié)閥，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)為固定連接在所述傳動機(jī)構(gòu)上部的一液壓擺動缸。
4.如權(quán)利要求3所述的調(diào)節(jié)閥，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)還包括與液壓擺動缸上端伸出軸相連的旋轉(zhuǎn)盤接，該旋轉(zhuǎn)盤的圓柱面上有多個(gè)通孔。
5.如權(quán)利要求3或4所述的調(diào)節(jié)閥，其特征在于，所述液壓擺動缸的中部固定有一刻度盤。
6.如權(quán)利要求1所述的調(diào)節(jié)閥，其特征在于，所述閥體上還安裝了至少一個(gè)在閥體內(nèi)腔為負(fù)壓時(shí)打開的呼吸閥。
7.如權(quán)利要求1所述的調(diào)節(jié)閥，其特征在于，所述固體粉末進(jìn)入口的中心線與所述閥體的中心線垂直并焊接在閥體上，該進(jìn)入口端部還與法蘭連接在一起。
8.如權(quán)利要求1所述的調(diào)節(jié)閥，其特征在于，所述閥體和閥芯是同心的中空圓柱體，所述閥芯上開有一個(gè)和固體粉末進(jìn)入口位置對應(yīng)的同樣大小的孔，閥芯上端和下端都有密封槽，通過密封圈和閥體密封。
全文摘要
一種控制固體粉末流量大小的調(diào)節(jié)閥，該調(diào)節(jié)閥是一個(gè)中空且上端封閉的圓柱形結(jié)構(gòu)，包括一閥體、固定在該閥體上的至少一固體粉末進(jìn)入口、一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、一傳動機(jī)構(gòu)和與所述液體比例閥連接的連接件，以及安裝在該閥體內(nèi)的一閥芯，所述閥芯通過所述傳動機(jī)構(gòu)與所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)相連，其側(cè)壁與設(shè)在閥體側(cè)面的干灰進(jìn)入口對應(yīng)的位置上有至少一開口，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動時(shí)帶動所述閥芯轉(zhuǎn)動，其上開口與所述干灰進(jìn)入口的重合度隨之改變。本發(fā)明的調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)簡單，控制精度高，能適用于陸地、海洋、沙漠油田上固井作業(yè)使用的干水泥調(diào)節(jié)閥。
文檔編號E21B33/13GK1916355SQ200610112898
公開日2007年2月21日 申請日期2006年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月6日
發(fā)明者孫東奎, 吳秋云, 張志剛, 職昊, 遠(yuǎn)方, 石峻峰, 譚顯忠, 尚景玉 申請人:中國海洋石油總公司, 中海油田服務(wù)股份有限公司, 北京中天啟明科技發(fā)展有限公司