專利名稱：一種石油天然氣、煤層氣、頁巖氣安全控制系統(tǒng)用二位三通閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及到石油天然氣行業(yè)安全控制系統(tǒng)中液動控制柜內(nèi)油路邏輯用二位三通閥。
背景技術(shù)：
當前石油天然氣行業(yè)安全控制系統(tǒng)中的二位三通主要有兩類手動式二位三通和驅(qū)動式二位三通。執(zhí)行部件只能單獨的手動或單獨使用其他機械力驅(qū)動。目前，安全控制系統(tǒng)液壓控制柜不需外接液壓驅(qū)動，為了保證長時間正常運行，設有蓄能器。當檢測點檢測到被控系統(tǒng)壓力超過預設警戒值后，控制柜內(nèi)部背壓釋放，關(guān)閉遠·程安全裝置。如此時檢測點壓力又回復到正常值范圍內(nèi)，由于蓄能器的存在，控制柜內(nèi)的背壓也會緩慢恢復，導致遠程安全裝置自動開啟。若此時壓力變化原因沒有查明，故障沒有排除，可能引發(fā)重大安全事故。
發(fā)明內(nèi)容為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，且不對安全控制系統(tǒng)的油路進行大改，又不增加額外的驅(qū)動力(如電能，對應二位三通電磁閥)，本實用新型提出一種二位三通閥，以實現(xiàn)閥位手動開，自動關(guān)。本實用新型技術(shù)方案如下一種石油、天然氣、煤層氣、頁巖氣安全控制系統(tǒng)用二位三通閥，其由閥體、閥芯、閥蓋、液動驅(qū)動總成、手動驅(qū)動總成組成。所述頂桿與手柄、閥蓋組成手動驅(qū)動器總成，閥蓋、油缸、油缸內(nèi)閥芯、彈簧組成液動驅(qū)動器總成。所述閥體與閥蓋采用螺紋連接，閥體內(nèi)在軸向開有相連的油缸和閥腔，在閥腔的腔壁上開有進出油氣口 A、B和C，進出油氣口 C位于A和B的中間位置，在油缸上開有通氣小孔，在閥蓋上開有背壓進口 D，與油缸連通。所述閥芯分為油缸內(nèi)閥芯與油路控制閥芯兩部分，所述油路控制閥芯位于閥腔內(nèi)，周向車有一段環(huán)形切槽，環(huán)形切槽的長度小于進出油氣口 A與B的中心距，大于進出油氣口 A與B中心距的二分之一；所述油缸內(nèi)閥芯位于油缸內(nèi)，夕卜套有彈簧，彈簧一端抵在油缸上，另一端抵在油缸內(nèi)閥芯端部的臺肩面上，油缸內(nèi)閥芯端部與油缸壁密封配合。所述頂桿一端穿過閥蓋中心的開孔，伸進油缸內(nèi)，頂在油缸內(nèi)閥芯端部，頂桿的另一端與手柄連接；閥蓋的開孔內(nèi)開有一小段內(nèi)螺紋，與頂桿上的外螺紋配合，閥蓋開孔的其余部分與與頂桿外螺紋小徑相同，頂桿為間隙配合，并通過密封圈密封。本二位三通閥在背壓進口 D點沒有背壓時候，這時候是一個典型的手動式二位三通閥。頂桿與閥蓋采用螺紋式連接，確?？刂苿幼骺煽啃院玩i定性。手動執(zhí)行裝置閥位在最高位時A和C通，B點短路。當手柄在最低位時，壓動閥芯移動，A點短路，B和C點通路。當D點有足夠的背壓且手動執(zhí)行閥位在最高位時將閥芯向低位壓，A點短路，B和C點通路。當D點失去壓力，在彈簧力的作用下，閥芯移向高位，A和C通，B點短路。液缸下半部開有小孔，避免空氣的體積變化對D點背壓壓力的影響。保證控制動作可靠。兩種閥位控制機構(gòu)的結(jié)合，可以解決油路實際問題。本二位三通閥具有以下優(yōu)點I、在原有結(jié)構(gòu)上增加了液動驅(qū)動器總成結(jié)構(gòu)，可以手動也可以液動，亦可以同時作用，增加了二位三通閥的控制油路的邏輯，可以保證控制動作的可靠性。2、油路控制閥芯使用了四個O型氟橡膠密封圈，杜絕液路與閥位控制機構(gòu)的相互影響。材料的選用保證了防腐蝕性，確保的閥的可靠性，延長了使用壽命。 3、結(jié)構(gòu)簡單，加工工藝性互換性好。

圖I是本實用新型所述二位三通閥結(jié)構(gòu)簡圖圖2是本實用新型所述閥芯簡圖；圖中I閥體，2閥芯，3 O型氟橡膠密封圈，4彈簧，5通氣小孔，6 O型密封圈，7閥蓋，8密封圈，9頂桿，10手柄，11止口螺紋，2-1 O型密封圈槽，2-2油路控制閥芯，2_3環(huán)形切槽，2-4油缸內(nèi)閥芯。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的結(jié)構(gòu)裝置做進一步的說明參見圖I和圖2，二位三通閥主要部件有閥體1，閥蓋7，閥芯2，頂桿9，手柄10，彈簧4等。頂桿9與手柄10、閥蓋7組成手動驅(qū)動器總成，閥蓋7、油缸、油缸內(nèi)閥芯、彈簧4組成液動驅(qū)動器總成。閥體I與閥蓋7采用螺紋連接，所述閥體I在與閥蓋7接觸的端面開有密封槽，安放O型密封圈6。閥體I內(nèi)在軸向開有相連的油缸和閥腔，在閥腔的腔壁上開有進出油氣口 A、B和C，進出油氣口 C位于A和B的中間位置，在油缸上開有通氣小孔5，在閥蓋7上開有背壓進口 D，與油缸連通。閥芯2分為油缸內(nèi)閥芯2-2與油路控制閥芯2-4兩部分，所述油路控制閥芯2_4位于閥腔內(nèi)，周向車有一段環(huán)形切槽2-3，環(huán)形切槽的長度小于進出油氣口 A與B的中心距，大于進出油氣口 A與B中心距的二分之一。在環(huán)形切槽2-3的兩端的油路控制閥芯上分別開有兩個O型密封圈槽2-1，所述油缸內(nèi)閥芯的端部上開有至少一個O型密封槽2-1，均安裝O型氟橡膠密封圈3。油缸內(nèi)閥芯2-2位于油缸內(nèi)，外套有彈簧4,彈簧一端抵在油缸上,另一端抵在油缸內(nèi)閥芯端部的臺肩面上，油缸內(nèi)閥芯端部與油缸壁密封配合。頂桿9 一端穿過閥蓋7中心的開孔，伸進油缸內(nèi)，頂在油缸內(nèi)閥芯端部，頂桿的另一端與手柄10連接；閥蓋7的開孔內(nèi)開有一小段內(nèi)螺紋，與頂桿9上的外螺紋配合，閥蓋開孔的其余部分與頂桿為間隙配合，并通過密封圈8密封。手柄10與頂桿9采用止口螺紋11固定連接。本二位三通閥的背壓由B點進，C點出。A點接回油，D點背壓與C點相連。此時如果控制柜實現(xiàn)關(guān)井動作，則BC段油管油壓失去，D點也同時失去背壓。二位三通閥閥位改變?yōu)楦呶?，油路在B點截斷。同時C點前的油路中的液壓油會由A點回油箱，增大油路回油速度。此時如果控制柜要實現(xiàn)開井動作，油路會截斷于B點，只有手動操作才能再次開井。在背壓進口 D點沒有背壓時候，這時候是一個典型的手動式二位三通閥。頂桿與閥蓋采用螺紋式連接，確?？刂苿?作可靠性和鎖定性。手動執(zhí)行裝置閥位在最高位時A和C通，B點短路。當手柄在最低位時，壓動閥芯移動，A點短路，B和C點通路。當D點有足夠的背壓且手動執(zhí)行閥位在最高位時將閥芯向低位壓，改變閥芯位置，A點短路，B和C點通路。當D點失去壓力，在彈簧力的作用下，閥芯移向高位，A和C通，B點短路。液缸下半部開有小孔，避免空氣的體積變化對D點背壓壓力的影響。本裝置的閥芯、閥體采用不銹鋼材料制造，可以增強其抗壓、抗疲勞、抗磨損能力，增加使用壽命。
權(quán)利要求1.一種石油、天然氣、煤層氣、頁巖氣安全控制系統(tǒng)用二位三通閥，其由閥體(I)、閥芯(2)、閥蓋(7)、液動驅(qū)動總成、手動驅(qū)動總成組成；其特征在于所述閥體(I)與閥蓋(7)采用螺紋連接，閥體(I)內(nèi)在軸向開有相連的油缸和閥腔，在閥腔的腔壁上開有進出油氣口A、B和C，進出油氣口 C位于A和B的中間位置，在油缸上開有通氣小孔(5)，在閥蓋(7)上開有背壓進口 D，與油缸連通； 所述閥芯(2)分為油缸內(nèi)閥芯(2-2)與油路控制閥芯(2-4)兩部分，所述油路控制閥芯(2-4)位于閥腔內(nèi)，周向車有一段環(huán)形切槽(2-3)，環(huán)形切槽的長度小于進出油氣口 A與B的中心距，大于進出油氣口 A與B中心距的二分之一；所述油缸內(nèi)閥芯(2-2)位于油缸內(nèi)，夕卜套有彈黃(4),彈黃一端抵在油缸上，另一端抵在油缸內(nèi)閥芯端部的臺肩面上，油缸內(nèi)閥芯端部與油缸壁密封配合； 所述頂桿(9) 一端穿過閥蓋(7)中心的開孔，伸進油缸內(nèi)，頂在油缸內(nèi)閥芯端部，頂桿的另一端與手柄(10)連接；閥蓋(7)的開孔內(nèi)開有一小段內(nèi)螺紋，與頂桿(9)上的外螺紋配合，閥蓋開孔的其余部分與頂桿為間隙配合，并通過密封圈(8)密封； 所述頂桿(9)與手柄(10)、閥蓋(7)組成手動驅(qū)動器總成，閥蓋(7)、油缸、油缸內(nèi)閥芯、彈簧(4)組成液動驅(qū)動器總成。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的二位三通閥，其特征在于在環(huán)形切槽(2-3)的兩端的油路控制閥芯上分別開有兩個O型密封圈槽(2-1)，所述油缸內(nèi)閥芯的端部上開有至少一個O型密封圈槽(2-1),均安裝O型氟橡膠密封圈(3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的二位三通閥，其特征在于所述閥體(I)在與閥蓋(7)接觸的端面開有密封槽，安放O型密封圈(6)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的二位三通閥，其特征在于所述手柄(10)與頂桿(9)采用止口螺紋固定連接。
專利摘要一種石油、天然氣、煤層氣、頁巖氣安全控制系統(tǒng)用二位三通閥，主要由閥體、閥芯、閥蓋、液動驅(qū)動總成、手動驅(qū)動總成組成。閥體內(nèi)在軸向開有相連的油缸和閥腔，在閥腔的腔壁上開有進出油氣口A、B和C，在油缸上開有通氣小孔，在閥蓋上開有背壓進口D，與油缸連通。閥芯分為油缸內(nèi)閥芯與油路控制閥芯兩部分，油路控制閥芯位于閥腔內(nèi)，周向車有一段環(huán)形切槽，環(huán)形切槽的長度小于進出油氣口A與B的中心距，大于進出油氣口A與B中心距的二分之一；所述油缸內(nèi)閥芯位于油缸內(nèi)，外套有彈簧，油缸內(nèi)閥芯端部與油缸壁密封配合。本閥位執(zhí)行機構(gòu)在原有結(jié)構(gòu)上增加了液動驅(qū)動器總成結(jié)構(gòu)，可以手動也可以液動，亦可以同時作用，增加控制油路的邏輯，可以保證控制動作的可靠性。
文檔編號F16K41/02GK202790677SQ201220468168
公開日2013年3月13日 申請日期2012年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月14日
發(fā)明者周華安, 周鄭華, 冉豐華 申請人:重慶市正華鉆采設備有限公司