一種高壓閥門(mén)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及閥門(mén)，特別涉及一種高壓閥門(mén)，是一種適用于油氣開(kāi)采，管道流體輸送惡劣環(huán)境下的高壓閥門(mén)。
【背景技術(shù)】
[0002]在石油開(kāi)采過(guò)程中，欠平衡鉆井、壓裂、井口試油等工業(yè)生產(chǎn)中，需要使用相應(yīng)的閥門(mén)控制管道內(nèi)的流體流速，而井下的液體多為高壓磨粒流體，在閥門(mén)打開(kāi)瞬間，會(huì)對(duì)閥門(mén)造成高壓沖刷損傷，導(dǎo)致作業(yè)不能連續(xù)進(jìn)行，公開(kāi)號(hào)CN2580231Y公開(kāi)了 “一種柱塞式微壓差高壓直角閥門(mén)”，該技術(shù)方案通過(guò)在發(fā)芯上設(shè)置通孔實(shí)現(xiàn)了微壓操作，但由于密封采用的是活塞式管壁密封，在管壁上開(kāi)槽加入密封圈的側(cè)向密封，盡管設(shè)置了多道密封，但在惡劣的環(huán)境中，當(dāng)閥芯多次上下運(yùn)動(dòng)摩擦后仍然有磨損，出現(xiàn)泄漏的風(fēng)險(xiǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的在于提供一種高壓閥門(mén)，通過(guò)采用端面陶瓷密封的結(jié)構(gòu)提高了閥門(mén)在惡劣工況下的密封效果，維修少，更換部件方便。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的方案是:一種高壓閥門(mén)，包括閥體和閥芯，閥體中有相互形成有夾角的出口管道和進(jìn)口管道，一個(gè)蝸輪蝸桿減速機(jī)構(gòu)帶動(dòng)閥芯在出口管道和進(jìn)口管道之間的空腔內(nèi)移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)出口管道和進(jìn)口管道的接通與斷開(kāi)，在所述閥芯上設(shè)置有前后端面貫通的通孔，在所述出口管道內(nèi)壁內(nèi)端側(cè)設(shè)置有一個(gè)密封閥座，在密封閥座內(nèi)側(cè)端面內(nèi)孔上設(shè)置有一個(gè)環(huán)形凹槽，凹槽中設(shè)置有與閥芯接觸密封的環(huán)形閥座密封件，所述閥芯與閥座接觸端面外圓側(cè)設(shè)置有一個(gè)環(huán)形凹槽，凹槽中設(shè)置有與閥座密封件接觸密封的環(huán)形閥芯密封件，閥門(mén)關(guān)閉時(shí)兩個(gè)密封件端面緊密接觸。
[0005]方案進(jìn)一步是:所述環(huán)形閥座密封件與環(huán)形閥芯密封件是陶瓷材料，接觸的密封端面是圓錐形端面或圓弧形端面。
[0006]方案進(jìn)一步是:所述空腔內(nèi)凸起設(shè)置有一個(gè)閥芯護(hù)套，所述閥芯在閥芯護(hù)套內(nèi)滑動(dòng)，閥芯護(hù)套在進(jìn)口管道口前端至少遮擋了進(jìn)口管道口直徑的二分之一。
[0007]方案進(jìn)一步是:所述出口管道和進(jìn)口管道之間的軸線夾角是90-135度角。
[0008]方案進(jìn)一步是:所述出口管道內(nèi)壁外端側(cè)與密封閥座相連設(shè)置有陶瓷護(hù)套，所述陶瓷護(hù)套內(nèi)孔的孔徑大于密封閥座內(nèi)控的孔徑。
[0009]方案進(jìn)一步是:所述閥體出口管道的出口端連接所述陶瓷護(hù)套設(shè)置有接口護(hù)套，接口護(hù)套的外口端面高于閥體出口管道連接法蘭端面，接口護(hù)套通過(guò)螺紋與閥體連接。
[0010]方案進(jìn)一步是:在所述閥體內(nèi)的空腔與閥體外表面之間設(shè)置有排氣孔，排氣孔上設(shè)置有泄壓閥。
[0011]方案進(jìn)一步是:所述泄壓閥的出氣孔水平出氣，并低于閥體外表面設(shè)置。
[0012]方案進(jìn)一步是:所述環(huán)形閥座密封件與環(huán)形閥芯密封件接觸的密封端面是一個(gè)30度至60度的錐形端面。
[0013]方案進(jìn)一步是:所述閥芯和密封閥座軸向兩端面為對(duì)稱相同結(jié)構(gòu)。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:
1.本發(fā)明進(jìn)出通道的夾角設(shè)置可以使流體在流動(dòng)過(guò)程中改變其流動(dòng)狀態(tài)，變?yōu)槲闪鳡顟B(tài)，紊流狀態(tài)的流體對(duì)閥內(nèi)各個(gè)零部件的損傷會(huì)大幅減小。
[0015]2.本發(fā)明密封閥座與閥芯的密封采用端面密封，該密封結(jié)合所述閥芯上設(shè)置有前后端面貫通的通孔實(shí)現(xiàn)的微壓閉合結(jié)構(gòu)，并且二者密封件使用的是陶瓷材料，提高了密封的穩(wěn)定性、可靠性、以及密封件的長(zhǎng)久耐用性。
[0016]3.本發(fā)明對(duì)主要與流體接觸的部件均采用陶瓷材料，增加了閥體的耐磨性。
[0017]4.本發(fā)明密封閥座與出口管道之間采用梯形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，保證在閥門(mén)開(kāi)啟瞬間保護(hù)閥體出口管道不受高壓磨粒沖刷腐蝕。
[0018]5.本發(fā)明密封閥座和閥芯的前后端對(duì)稱結(jié)構(gòu)，可以使該部件調(diào)頭使用，提高了該部件的使用效率，節(jié)省了開(kāi)支。
[0019]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作一詳細(xì)描述。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明閥芯結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明密封閥座結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為本發(fā)明密封閥座與閥芯密封狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5為兩個(gè)密封件錐形接觸端面結(jié)構(gòu)示意圖，圖4的B部一種放大圖；
圖6為兩個(gè)密封件弧形接觸端面結(jié)構(gòu)示意圖，圖4的B部另一種放大圖圖7為泄壓閥結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]一種高壓閥門(mén)實(shí)施例，如圖1、圖2、圖3所示，所述閥門(mén)包括閥體I和閥芯2，閥體中有相互形成有夾角a的出口管道101和進(jìn)口管道102，一個(gè)蝸輪蝸桿減速機(jī)構(gòu)3帶動(dòng)閥芯在出口管道和進(jìn)口管道之間的空腔103內(nèi)移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)出口管道和進(jìn)口管道的接通與斷開(kāi)，在所述閥芯上設(shè)置有前后端面貫通的通孔201，通孔圍繞圓周均勻設(shè)置至少4個(gè)，通孔將空腔與出口管道101連通，當(dāng)閥門(mén)打開(kāi)后空腔內(nèi)的壓力與出口管道的壓力相同，此時(shí)閥芯兩端為微壓差，因此控制閥芯不受管道內(nèi)流體壓力的影響，對(duì)于高壓閥門(mén)此結(jié)構(gòu)使得控制閥門(mén)開(kāi)啟與關(guān)閉極為省力，如同低壓閥門(mén)的控制，同時(shí)減少了高壓對(duì)閥芯的沖擊損壞，提高了閥芯的使用壽命；為了改變【背景技術(shù)】所提及的閥門(mén)活塞式管壁密封在惡劣工作環(huán)境會(huì)帶來(lái)的問(wèn)題，本實(shí)施例采用端面環(huán)形密封結(jié)構(gòu)，首先為了增加耐磨性，在所述出口管道內(nèi)壁內(nèi)端側(cè)設(shè)置有一個(gè)密封閥座4，在密封閥座外圓周側(cè)壁通過(guò)兩道密封環(huán)槽401和密封環(huán)與閥體內(nèi)孔密封，在密封閥座內(nèi)側(cè)端面內(nèi)孔上設(shè)置有一個(gè)環(huán)形凹槽402，凹槽中設(shè)置有與閥芯接觸密封的非鋼制的耐磨環(huán)形閥座密封件5，所述閥芯與閥座接觸端面外圓側(cè)設(shè)置有一個(gè)環(huán)形凹槽202，凹槽中設(shè)置有與閥座密封件接觸密封的環(huán)形閥芯密封件6，如圖4所示，閥門(mén)關(guān)閉時(shí)兩個(gè)密封件環(huán)形端面緊密接觸，實(shí)施例中的閥體為鑄鐵或鑄鋼結(jié)構(gòu)，其中的兩個(gè)密封件使用粘接或過(guò)盈配合的方式套在凹槽中。
[0022]實(shí)施例中:兩個(gè)密封件環(huán)形端面可以是垂直于密封件軸線的平面，為了更好的密封，為了增加耐磨性，所述環(huán)形閥座密封件與環(huán)形閥芯密封件選用陶瓷材料。
[0023]一個(gè)優(yōu)選方案如圖5所示，所述環(huán)形閥座密封件與環(huán)形閥芯密封件接觸的密封端面7是一個(gè)與密封件軸向成夾角的斜向圓錐形端面。
[0024]另一個(gè)優(yōu)選方案如圖6所示，所述環(huán)形閥座密封件與環(huán)形閥芯密封件接觸的密封端面7是一個(gè)基于所述圓錐形端面的圓弧形端面。
[0025]實(shí)施例中，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)從進(jìn)口管道進(jìn)來(lái)的流體擾流，所述空腔內(nèi)凸起設(shè)置有一個(gè)閥芯護(hù)套8，閥芯護(hù)套采用耐高壓耐磨材料，所述閥芯在閥芯護(hù)套內(nèi)滑動(dòng)，閥芯護(hù)套在進(jìn)口管道口前端至少遮擋了進(jìn)口管道口直徑的二分之一，閥芯護(hù)套只是遮擋并未堵住進(jìn)口管道口，距進(jìn)口管道口有一定的距離，所起作用就是對(duì)流體進(jìn)行擾流減少?zèng)_刷力。
[0026]實(shí)施例中:為了減小對(duì)出口管道的直接沖刷，所述出口管道和進(jìn)口管道之間的軸線夾角是90-135度角，最佳是100度。
[0027]實(shí)施例中:為了提高述出口管道的耐沖刷能力，如圖1所示，所述出口管道內(nèi)壁外端側(cè)與密封閥座相連設(shè)置有陶瓷護(hù)套9，其中為了防止在開(kāi)啟與關(guān)閉時(shí)的瞬時(shí)對(duì)管壁的沖擊沖刷，所述陶瓷護(hù)套內(nèi)孔的孔徑大于密封閥座內(nèi)控的孔徑至少10mm。
[0028]實(shí)施例中:為了保護(hù)閥體的連接法蘭104，所述閥體出口管道的出口端連接所述陶瓷護(hù)套設(shè)置有接口護(hù)套10，接口護(hù)套的外口端面高于閥體出口管道連接法蘭端面，接口護(hù)套通過(guò)螺紋與閥體連接。
[0029]實(shí)施例中:作為一種工藝，如圖1和圖7所示，在所述閥體內(nèi)的空腔體與閥體外表面之間設(shè)置有排氣孔，排氣孔上設(shè)置有泄壓閥11，所述泄壓閥的出氣孔1101水平出氣，出氣孔低于閥體外表面設(shè)置，為此在排氣孔出口端設(shè)有一個(gè)下凹槽105，泄壓閥安裝在凹槽中，其泄壓旋鈕低于凹槽口設(shè)置。
[0030]實(shí)施例中:為了能夠在關(guān)閉閥門(mén)時(shí)兩個(gè)密封件之間沖出的雜質(zhì)通過(guò)通孔協(xié)助排出，所述閥芯前后端面貫通的通孔與環(huán)形閥芯密封件錐形或弧形端面的間距不大于5mm。
[0031]實(shí)施例中的一個(gè)優(yōu)選方案是:所述環(huán)形閥座密封件與環(huán)形閥芯密封件接觸的密封端面是一個(gè)30度至60度夾角的錐形端面，最佳是45度。
[0032]為了提高利用率:所述閥芯和密封閥座軸向兩端面的結(jié)構(gòu)為對(duì)稱相同結(jié)構(gòu)，這樣閥芯和密封閥座可以調(diào)頭互換使用，即更換方便，也提高了使用率，節(jié)省了費(fèi)用。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高壓閥門(mén)，包括閥體和閥芯，閥體中有相互形成夾角的出口管道和進(jìn)口管道，一個(gè)蝸輪蝸桿減速機(jī)構(gòu)帶動(dòng)閥芯在出口管道和進(jìn)口管道之間的空腔內(nèi)移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)出口管道和進(jìn)口管道的接通與斷開(kāi)，在所述閥芯上設(shè)置有前后端面貫通的通孔，其特征在于，在所述出口管道內(nèi)壁內(nèi)端側(cè)設(shè)置有一個(gè)密封閥座，在密封閥座內(nèi)側(cè)端面內(nèi)孔上設(shè)置有一個(gè)環(huán)形凹槽，凹槽中設(shè)置有與閥芯接觸密封的環(huán)形閥座密封件，所述閥芯與閥座接觸端面外圓側(cè)設(shè)置有一個(gè)環(huán)形凹槽，凹槽中設(shè)置有與閥座密封件接觸密封的環(huán)形閥芯密封件，閥門(mén)關(guān)閉時(shí)兩個(gè)密封件端面緊密接觸。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓閥門(mén)，其特征在于，所述環(huán)形閥座密封件與環(huán)形閥芯密封件是陶瓷材料，接觸的密封端面是圓錐形端面或圓弧形端面。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓閥門(mén)，其特征在于，所述空腔內(nèi)凸起設(shè)置有一個(gè)閥芯護(hù)套，所述閥芯在閥芯護(hù)套內(nèi)滑動(dòng)，閥芯護(hù)套在進(jìn)口管道口前端至少遮擋了進(jìn)口管道口直徑的二分之一。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓閥門(mén)，其特征在于，所述出口管道和進(jìn)口管道之間的軸線夾角是90-135度角。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓閥門(mén)，其特征在于，所述出口管道內(nèi)壁外端側(cè)與密封閥座相連設(shè)置有陶瓷護(hù)套，所述陶瓷護(hù)套內(nèi)孔的孔徑大于密封閥座內(nèi)孔的孔徑。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種高壓閥門(mén)，其特征在于，所述閥體出口管道的出口端連接所述陶瓷護(hù)套設(shè)置有接口護(hù)套，接口護(hù)套的外口端面高于閥體出口管道連接法蘭端面，接口護(hù)套通過(guò)螺紋與閥體連接。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓閥門(mén)，其特征在于，在所述閥體內(nèi)的空腔與閥體外表面之間設(shè)置有排氣孔，排氣孔上設(shè)置有泄壓閥。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種高壓閥門(mén)，其特征在于，所述泄壓閥的出氣孔水平出氣，并低于閥體外表面設(shè)置。9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高壓閥門(mén)，其特征在于，所述環(huán)形閥座密封件與環(huán)形閥芯密封件接觸的密封端面是一個(gè)30度至60度的錐形端面。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓閥門(mén)，其特征在于，所述閥芯和密封閥座軸向兩端面為對(duì)稱相同結(jié)構(gòu)。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種高壓閥門(mén)，包括閥體和閥芯，閥體中有相互形成夾角的出口管道和進(jìn)口管道，一個(gè)蝸輪蝸桿減速機(jī)構(gòu)帶動(dòng)閥芯在出口管道和進(jìn)口管道之間的空腔內(nèi)移動(dòng)，在所述出口管道內(nèi)壁內(nèi)端側(cè)設(shè)置有一個(gè)密封閥座，在密封閥座內(nèi)側(cè)端面內(nèi)孔上設(shè)置有一個(gè)環(huán)形凹槽，凹槽中設(shè)置有與閥芯接觸密封的環(huán)形閥座密封件，所述閥芯與閥座接觸端面外圓側(cè)設(shè)置有一個(gè)環(huán)形凹槽，凹槽中設(shè)置有與閥座密封件接觸密封的環(huán)形閥芯密封件，閥門(mén)關(guān)閉時(shí)兩個(gè)密封件端面緊密接觸。本發(fā)明密封閥座與閥芯的密封采用端面密封，該密封結(jié)合所述閥芯前后端面貫通的通孔實(shí)現(xiàn)的微壓閉合結(jié)構(gòu)，提高了密封的穩(wěn)定性、可靠性、以及密封件的長(zhǎng)久耐用性。
【IPC分類】F16K1/36, F16K1/42
【公開(kāi)號(hào)】CN104976363
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510356235
【發(fā)明人】畢慎平, 張亞方
【申請(qǐng)人】北京奧盛蘭石油技術(shù)服務(wù)有限公司
【公開(kāi)日】2015年10月14日
【申請(qǐng)日】2015年6月25日