專利名稱：助力式針型回壓閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是有關(guān)于一種助力式針型回壓閥。
背景技術(shù)：
回壓控制是油氣開發(fā)實驗中經(jīng)常使用的方法，特別是模擬油藏高溫高壓條件的驅(qū)油實驗，控制產(chǎn)出端穩(wěn)定的壓力狀態(tài)是實驗正常進(jìn)行的必要條件。受實驗設(shè)計種類的影響，有些驅(qū)替實驗周期長達(dá)I 2個月，實驗期間回壓控制必須是穩(wěn)定有效的，短暫的控制失效即可造成模型內(nèi)壓力的大幅波動，容易導(dǎo)致整體實驗的停止。目前，回壓控制有兩類方法，一種是彈簧式針型閥控制；一種是膜片式流體增壓控制。彈簧式針型閥是利用彈簧作用力線性范圍所做的控制調(diào)整，壓力控制范圍相對較窄；適合于流速穩(wěn)定、控制要求精度不高的實驗，在壓力波動較大時，彈簧對針型閥控制的靈敏度較低，而且對流體的粘度等有較高要求。膜片式流體增壓控制方法的設(shè)備是目前使用最為廣泛的，其特點是利用流體對壓力的高敏感性，快速調(diào)節(jié)膜片的前后移動。其優(yōu)點是控制精度高、反應(yīng)速度快，適合油氣田開發(fā)實驗的驅(qū)替條件。但是應(yīng)用過程中，也顯示出不完善特點，即膜片向后移動的控制有時不能完成，或者膜片已經(jīng)向后移動，但是注入流體仍不能排出釋放壓力，特別是在控制高粘度流體的回壓時。造成這種現(xiàn)象的原因有兩個膜片向后運動的動力來源有兩個，一是注入流體和控制閥體壓力間的壓力差，該壓力差在回壓控制狀態(tài)時很小，如果此時該壓差不能使膜片前方封堵流體出口的密封塊及時產(chǎn)生滲流通道，則注入流體將對密封塊產(chǎn)生加壓封堵效應(yīng)，此時回壓控制失效。高粘流體、密封塊設(shè)計及加工精度稍差即容易產(chǎn)生這種現(xiàn)象。另一個動力來源是，膜片在受壓減弱時本身具有彈性力，由于膜片的主要功能是密封性能，其材質(zhì)的柔韌性強(qiáng)，彈性差，因而容易使入口流體封堵在入口處。膜片材質(zhì)要求高，也造成膜片的更換率大，實驗成本高。以上兩種回壓控制方法限制了開發(fā)實驗的順利進(jìn)行，因而研發(fā)測試精度高，操作穩(wěn)定性更好的回壓閥是非常必要的。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是，提供一種助力式針型回壓閥，其控制精度高，且操作穩(wěn)定性強(qiáng)。本實用新型的上述目的可采用下列技術(shù)方案來實現(xiàn)一種助力式針型回壓閥，所述回壓閥包括閥體，其具有U型閥壁，閥壁的右端開口，左端具有接口，閥壁內(nèi)為空腔；封閉蓋，其連接在閥體的右端，封閉蓋內(nèi)設(shè)有連通的針通道和出液口，出液口位于針通道的右端，封閉蓋的上側(cè)設(shè)有進(jìn)液口，進(jìn)液口與針通道連通；針型塞，其可左右移動地連接在閥體的空腔內(nèi)，針型塞具有活塞，活塞的右端依次連接著針桿和錐形的針尖，活塞密封連接在空腔內(nèi)，活塞的左右兩端分別設(shè)有彈簧，針桿可移動地位于針通道內(nèi)，在回壓閥處于封閉狀態(tài)，針尖的前部插入出液口形成封閉。如上所述的助力式針型回壓閥，所述活塞與閥壁之間設(shè)有O型圈。如上所述的助力式針型回壓閥，所述針桿與針通道之間設(shè)有O型圈。本實用新型實施例具有以下優(yōu)點1.助力式針型回壓控制方法采用流體控制方式，保留了控制精度高的特點；2.彈簧的輔助作用和針型封堵結(jié)構(gòu)使回壓控制的操作穩(wěn)定性增強(qiáng)。

為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本實用新型實施例的驅(qū)替實驗的回壓控制系統(tǒng)的流程示意圖；圖2是本實用新型實施例的助力式針型回壓閥的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實用新型實施例的助力式針型回壓閥的閥體的主視剖面示意圖；圖4是本實用新型實施例的助力式針型回壓閥的閥體的左視示意圖；圖5是本實用新型實施例的助力式針型回壓閥的針型塞的主視示意圖；圖6是本實用新型實施例的助力式針型回壓閥的封閉蓋的主視剖面示意圖；圖7是本實用新型實施例的助力式針型回壓閥的封閉蓋的右視示意具體實施方式
下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。實施方式I驅(qū)替實驗的回壓控制系統(tǒng)的流程見圖1所示，回壓控制系統(tǒng)包括回壓閥A，回壓控制器B和計量器C?；貕洪yA具有進(jìn)液口和出液口，回壓閥A的出液口連接計量器C，回壓閥A遠(yuǎn)離出液口的一端連接回壓控制器B。驅(qū)替過程產(chǎn)生的流體D通過進(jìn)液口進(jìn)入回壓閥A ；此時回壓控制器B根據(jù)設(shè)定值和產(chǎn)出流體壓力的差異進(jìn)行調(diào)節(jié)，流體壓力高，則控制部分降壓，使少量流體沿出液口進(jìn)入計量器C ;流體壓力低于設(shè)定值時，控制器增壓，通路斷開。其中，所述回壓控制器B包括壓力傳感器、微量柱塞泵和自動控制器件。壓力傳感器用來感知入口流體壓力和柱塞泵內(nèi)壓力；微量柱塞泵受自動控制器指令進(jìn)行前進(jìn)和后退(速度設(shè)置等)的指令；自動控制器件按照設(shè)計回壓值與流體壓力對比，發(fā)出指令使微量柱塞泵柱塞作增壓或降壓運動。如圖2至圖7所示，本實用新型實施例的助力式針型回壓閥，其包括閥體1，封閉蓋2和針型塞3。閥體I具有U型閥壁la，閥壁Ia的右端開口，左端具有接口 lb，接口 Ib與回壓控制器B的管線連接，是回壓控制器B內(nèi)柱塞泵流體進(jìn)出的密封接口，閥壁Ia內(nèi)為空腔lc。封閉蓋2連接在閥體I的右端，封閉蓋2內(nèi)設(shè)有連通的針通道2a和出液口 2b，出液口 2b位于針通道2a的右端，封閉蓋2的上側(cè)設(shè)有進(jìn)液口 2c，進(jìn)液口 2c與針通道2a連通。針型塞3可左右移動地連接在閥體的空腔Ic內(nèi)，針型塞3具有活塞3a，活塞3a的右端依次連接著針桿3b和錐形的針尖3c，活塞3a密封連接在空腔內(nèi)，活塞3a的左右兩端分別設(shè)有彈簧4，針桿3b可移動地位于針通道2a內(nèi)，在回壓閥處于封閉狀態(tài)，針尖3c的前部插入出液口 2b形成封閉。其中，彈簧4可由扁平鋼絲制作，當(dāng)受壓大到一定程度時，一側(cè)彈簧變?yōu)橐欢沃w，可以承載高壓。壓力降低時，彈簧產(chǎn)生的彈力促使活塞移動。此外，封閉蓋2可通過螺栓連接在閥體I上，封閉蓋2與閥體I之間為密封連接。本實用新型實施例中，驅(qū)替過程產(chǎn)生的流體D通過進(jìn)液口 2c進(jìn)入回壓閥的活塞3a的右側(cè)，回壓控制器B內(nèi)柱塞泵流體通過接口 Ib可進(jìn)入活塞3a的左側(cè)，活塞3a受左右流體壓差驅(qū)動，在彈簧4彈力的輔助作用下，在閥體的空腔Ic內(nèi)移動，此時針桿3b帶動針尖3c將出液口 2b打開或關(guān)閉。本實用新型實施例具有以下優(yōu)點1.助力式針型回壓控制方法采用流體控制方式，保留了控制精度高的特點；2.彈簧的輔助作用和針型封堵結(jié)構(gòu)使回壓控制的操作穩(wěn)定性增強(qiáng)。根據(jù)本實用新型的一個實施方式，所述活塞3a與閥壁Ia之間設(shè)有O型圈5，活塞3a上的O型圈起密封作用。所述針桿3b與針通道2a之間設(shè)有O型圈6，針桿3b上的O型圈在封閉蓋2內(nèi)的針通道2a內(nèi)起扶正作用，不起密封作用。所述封閉蓋2與閥體I之間設(shè)有O型圈7，其與空腔配合，起密封作用。本實施例的回壓閥屬于單向閥，其活塞3a的兩側(cè)具有彈簧4，彈簧4彈力的輔助作用使活塞3a在壓差較小的情況下，依舊能克服O型圈的阻力、流體的粘滯阻力。擺脫了常規(guī)方法中，密封塊和膜片移動時對壓差、自身材料、加工精度等過于嚴(yán)格的要求。本實施例的針桿3b封堵出液口 2b的設(shè)計，采用了成熟的針型閥密封技術(shù)，其控制過程簡單，密封效果好。彈簧4在輔助開啟閥門的過程起到重要作用，在兩端壓力基本相同的情況下，彈簧作用力可以克服因密封效應(yīng)產(chǎn)生的啟動阻力。針桿3b的作用有以下幾點⑴針桿一端連接活塞，傳導(dǎo)活塞產(chǎn)生的壓力并作用在針尖上，使針尖與出口端密封。(2)針桿中部有環(huán)形凹槽，與O型圈配合使用，保證針桿在左右微量移動時的平穩(wěn)性，即活塞的移動是平穩(wěn)的，是精確控制回壓的保障。(3)針桿對右側(cè)彈簧平穩(wěn)受力、平穩(wěn)施加力起保障作用，彈簧發(fā)生偏斜移動的幅度受到限制，有利于提高回壓控制精度。本實用新型實施例的回壓閥的的控制方法，其包括下述步驟A、將回壓控制器B通過回壓閥A的所述接口 Ib連接回壓閥A，并在回壓控制器B上設(shè)置回壓壓力設(shè)定值；B、驅(qū)替過程產(chǎn)生的流體通過所述進(jìn)液口 2c注入回壓閥的活塞3a的右側(cè)；C、所述回壓控制器B根據(jù)設(shè)定值和注入流體的壓力的差異進(jìn)行調(diào)節(jié)，如果注入流體壓力高于設(shè)定值，活塞3a兩側(cè)受壓差作用及彈簧的輔助作用下，所述針型塞3后退(即向左移動)，打開出液口 2b，流體沿出液口流出；如果注入流體壓力低于設(shè)定值，活塞3a兩側(cè)壓差起主導(dǎo)作用，彈簧輔助作用可忽略，所述針型塞2前進(jìn)(即向右移動)，堵塞出液口2b ο其中，在驅(qū)油實驗過程中，上述步驟D始終處于運行狀態(tài)。下面將采用本實施例的助力式針型回壓閥的回壓控制方法與常規(guī)回壓控制方法進(jìn)行同一實驗對比，對比結(jié)果見表I。表I不同控制方法的對比結(jié)果
權(quán)利要求1.一種助力式針型回壓閥，其特征在于，所述回壓閥包括 閥體，其具有U型閥壁，閥壁的右端開口，左端具有接口，閥壁內(nèi)為空腔； 封閉蓋，其連接在閥體的右端，封閉蓋內(nèi)設(shè)有連通的針通道和出液口，出液口位于針通道的右端，封閉蓋的上側(cè)設(shè)有進(jìn)液口，進(jìn)液口與針通道連通； 針型塞，其可左右移動地連接在閥體的空腔內(nèi)，針型塞具有活塞，活塞的右端依次連接著針桿和錐形的針尖，活塞密封連接在空腔內(nèi)，活塞的左右兩端分別設(shè)有彈簧，針桿可移動地位于針通道內(nèi)，在回壓閥處于封閉狀態(tài)，針尖的前部插入出液口形成封閉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的助力式針型回壓閥，其特征在于，所述活塞與閥壁之間設(shè)有O型圈。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的助力式針型回壓閥，其特征在于，所述針桿與針通道之間設(shè)有O型圈。
專利摘要本實用新型公開了一種助力式針型回壓閥，所述回壓閥包括閥體，其具有U型閥壁，閥壁的右端開口，左端具有接口，閥壁內(nèi)為空腔；封閉蓋，其連接在閥體的右端，封閉蓋內(nèi)設(shè)有連通的針通道和出液口，出液口位于針通道的右端，封閉蓋的上側(cè)設(shè)有進(jìn)液口，進(jìn)液口與針通道連通；針型塞，其可左右移動地連接在閥體的空腔內(nèi)，針型塞具有活塞，活塞的右端依次連接著針桿和錐形的針尖，活塞密封連接在空腔內(nèi)，活塞的左右兩端分別設(shè)有彈簧，針桿可移動地位于針通道內(nèi)，在回壓閥處于封閉狀態(tài)，針尖的前部插入出液口形成封閉。
文檔編號F16K17/164GK202834241SQ20122044381
公開日2013年3月27日 申請日期2012年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月31日
發(fā)明者陳興隆, 李實 , 秦積舜, 李軍, 張可, 俞宏偉 申請人:中國石油天然氣股份有限公司