一種井口智能開關調節閥門的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種井口智能開關調節閥門，包括閥體、閥座、閥芯和閥桿；閥體具有閥腔，閥座的閥口設置在閥腔的入口處；閥芯位于閥腔內，閥芯由閥桿驅動在閥腔內移動，能夠開啟或關閉所述閥口；閥芯的下端設有閥芯密封面，閥口設有第一密封面，閥口關閉時，閥芯密封面能夠與第一密封面配合保持密封；閥芯的外側套裝閥芯護套，閥芯護套的下端設有密封件，閥口的外側具有水平的第二密封面，閥口關閉時，密封件能夠與第二密封面配合保持密封。閥口關閉時，形成雙密封結構，確保了密封的可靠性。與現有技術相比，該井口智能開關調節閥門的密封效果較高，在使用過程中，雙密封結構能夠確保天然氣氣井的安全。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及天然氣開采【技術領域】，特別是涉及一種井口智能開關調節閥門。 一種井口智能開關調節閥門
【背景技術】
[0002] 天然氣是儲存在地底深處的可燃性氣體，是一種清潔、方便、高效的燃料，也是一 種重要的化工原料，具有較高的經濟價值。
[0003] 天然氣通常通過氣井開采，開采出來的天然氣由管道輸送至預處理點，進行相應 的預處理后，可以用做燃料或化工原料。天然氣氣井的井口設有井口智能開關調節閥門，控 制氣井的開啟或關閉。
[0004] 請參考圖1，圖1為一種典型的井口智能開關調節閥門的結構示意圖。
[0005] 閥體Γ的內腔設有閥座2'，閥座2'的閥口具有閥座密封面21'，閥芯3'的下端與 閥座2'的閥口配合，閥芯3'的下端具有閥芯密封面31'，閥芯3'的上端與閥桿4'連接，閥 桿4'由閥蓋5'導向能夠帶動閥芯3'上下移動，開啟或關閉主閥路11'。關閉主閥路11' 時，閥芯密封面31'能夠與閥座密封面21'配合使閥口保持密封。
[0006] 井口智能開關調節閥門中閥芯密封面31'和閥座密封面21'配合形成的密封為硬 密封，硬密封為金屬對金屬密封，對密封面的要求較高，硬密封的兩個密封面中，任一者的 加工達不到要求或者在使用過程中失效，都會影響密封效果。
[0007] 在天然氣氣井中，由于天然氣的特殊性質，對井口智能開關調節閥門的密封性能 要求較高，現有的井口智能開關調節閥門的密封形式為硬密封，其密封效果不穩定，使用過 程中容易發生泄漏現象。
[0008] 因此，如何提高井口智能開關調節閥門的密封效果，是本領域技術人員目前急需 解決的技術問題。 實用新型內容
[0009] 本實用新型的目的是提供一種井口智能開關調節閥門，該井口智能開關調節閥門 關閉時具有較高的密封效果。
[0010] 為了實現上述技術目的，本實用新型提供了一種井口智能開關調節閥門，包括閥 體、閥座、閥芯和閥桿；所述閥體具有閥腔，所述閥座的閥口設置在所述閥腔的入口處；所 述閥芯位于所述閥腔內，所述閥芯由所述閥桿驅動在所述閥腔內移動，能夠開啟或關閉所 述閥口；所述閥芯的下端設有閥芯密封面，所述閥口設有第一密封面，所述閥口關閉時，所 述閥芯密封面能夠與所述第一密封面配合保持密封；所述閥芯的外側套裝閥芯護套，所述 閥芯護套的下端設有密封件，所述閥口的外側具有水平的第二密封面，所述閥口關閉時，所 述密封件能夠與所述第二密封面配合保持密封。
[0011] 優選地，所述閥芯護套具有閥芯容納腔，所述閥芯容納腔的上端設有內螺紋；所述 閥桿的前端具有凸臺，所述凸臺設有與所述內螺紋配合的外螺紋；所述閥芯可軸向活動的 固定在所述閥芯容納腔中，所述凸臺與所述閥芯之間設有彈性部件。
[0012] 優選地，所述彈性部件為彈簧，所述閥芯具有彈簧容納腔，所述凸臺前端設有導向 桿，所述彈簧套裝在所述導向桿上，二者均位于所述彈簧容納腔中，所述彈簧一端抵頂所述 閥芯，另一端抵頂所述凸臺。
[0013] 優選地，所述閥芯容納腔的內壁具有向上的定位臺肩，所述閥芯的外壁具有向下 的限位臺階，所述限位臺階與所述定位臺肩配合限定所述閥芯軸向移動的下極限位，所述 閥芯的上端抵頂所述凸臺限定所述閥芯軸向移動的上極限位。
[0014] 優選地，還包括閥芯擋圈，所述閥芯擋圈套裝在所述閥芯的上端，所述閥芯擋圈的 下端構成所述限位臺階。
[0015] 優選地，所述彈簧容納腔底部設有導向柱容納腔，所述導向柱容納腔的底部到所 述閥芯上端的距離大于所述導向柱的長度，所述導向柱的端部位于所述導向柱容納腔中。
[0016] 優選地，所述閥芯下端設有漸縮的過渡段，所述過渡段具有連通所述導向柱容納 腔的通孔，所述導向柱與所述導向柱容納腔之間設有密封圈。
[0017] 優選地，所述過渡段的母線為直線或圓弧線。
[0018] 優選地，所述閥芯護套的下端面設有密封槽，所述密封件設于所述密封槽內，其端 部突出于所述密封槽與所述第二密封面構成軟密封。
[0019] 優選地，所述密封槽由所述閥芯護套及套裝在其下端的密封保護環構成，所述密 封件的外圈具有外臺階，所述密封保護環的下端具有內臺階，所述密封保護環的上端與所 述閥芯護套螺紋連接，所述內臺階與所述外臺階配合固定所述密封件。
[0020] 本實用新型提供的井口智能開關調節閥門，包括閥體、閥座、閥芯和閥桿；閥體具 有閥腔，閥座的閥口設置在閥腔的入口處；閥芯位于閥腔內，閥芯由閥桿驅動在閥腔內移 動，能夠開啟或關閉所述閥口；閥芯的下端設有閥芯密封面，閥口設有第一密封面，閥口關 閉時，閥芯密封面能夠與第一密封面配合保持密封；閥芯的外側套裝閥芯護套，閥芯護套的 下端設有密封件，閥口的外側具有水平的第二密封面，閥口關閉時，密封件能夠與第二密封 面配合保持密封。
[0021] 該井口智能開關調節閥門中，閥桿驅動閥芯在閥腔中上下移動，開啟或關閉閥口。 閥口關閉時，閥芯密封面與第一密封面配合保持密封，密封件與第二密封面配合保持密封， 形成雙密封結構，其中，閥芯密封面與第一密封面為硬密封，密封件與第二密封面為軟密 封，確保了密封的可靠性。與現有技術相比，該井口智能開關調節閥門的密封效果較高，在 使用過程中，雙密封結構可以確保不發生泄漏，能夠確保天然氣氣井的安全。
[0022] -種優選的方式中，閥芯護套具有閥芯容納腔，閥芯容納腔的上端設有內螺紋；閥 桿的前端具有凸臺，凸臺設有與內螺紋配合的外螺紋；閥芯可軸向活動的固定在閥芯容納 腔中，凸臺與閥芯之間設有彈性部件。
[0023] 閥桿通過彈性部件抵頂閥芯，關閉閥口時，閥芯先接觸閥口，在彈性部件的作用 下，閥桿會受到緩沖，彈性部件能夠減輕閥桿受到的沖擊，能夠平穩的關閉閥口。
[0024] 具體的，彈性部件為彈簧，閥芯具有彈簧容納腔，凸臺前端設有導向桿，彈簧套裝 在導向桿上，二者均位于彈簧容納腔中，彈簧一端抵頂閥芯，另一端抵頂凸臺。
[0025] 另一種優選的方式中，閥芯護套的下端面設有密封槽，密封件設于密封槽內，其端 部突出于密封槽。突出于密封槽的密封件抵頂第二密封面，形成了軟密封，為井口智能開關 調節閥門增加了一道密封保障。
[0026] 具體的，密封槽由閥芯護套及套裝在其下端的密封保護環構成，密封件的外圈具 有外臺階，密封保護環的下端具有內臺階，密封保護環的上端與閥芯護套螺紋連接，內臺階 與外臺階配合固定密封件。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0027] 圖1為一種典型的井口智能開關調節閥門的結構示意圖；
[0028] 圖2為本實用新型所示的井口智能開關調節閥門一種【具體實施方式】的結構示意 圖；
[0029] 圖3為圖2中A部的局部放大示意圖。
[0030] 其中，圖1中的附圖標記和部件名稱之間的對應關系如下：
[0031] 閥體Γ ;主閥路11' ；閥座2' ；閥座密封面21' ；閥芯3' ；閥芯密封面31' ；閥桿4' ； 閥蓋5' ；
[0032] 圖2和圖3中的附圖標記和部件名稱之間的對應關系如下：
[0033] 閥體1 ;閥座2 ;第一密封面21 ;第二密封面22 ;閥芯3 ;閥芯密封面31 ;限位臺階 32 ;閥芯擋圈33 ;過渡段34 ;通孔35 ;閥桿4 ;凸臺41 ;導向桿42 ;密封圈43 ;閥芯護套5 ; 密封件51 ;定位臺肩52 ;密封保護環53 ;彈簧6。
【具體實施方式】
[0034] 本實用新型的核心是提供一種井口智能開關調節閥門，該井口智能開關調節閥門 關閉時具有較高的密封效果。
[0035] 為了使本【技術領域】的人員更好地理解本實用新型方案，下面結合附圖和具體實施 方式對本實用新型作進一步的詳細說明。
[0036] 需要說明的是，本申請文件中用于表示方位的用語是以附圖中所示的井口智能開 關調節閥門為基準的，并不構成對其結構的限制。
[0037] 請參考圖2和圖3,圖2為本實用新型所示的井口智能開關調節閥門一種具體實施 方式的結構示意圖，圖3為圖2中A部的局部放大示意圖。
[0038] 在一種具體的實施方式中，本實用新型提供了一種井口智能開關調節閥門，包括 閥體1、閥座2、閥芯3和閥桿4 ;所述閥體1具有閥腔，閥座2的閥口設置在閥腔的入口處； 閥芯3位于閥腔內，閥芯3由閥桿4驅動在閥腔內移動，能夠開啟或關閉閥口；閥芯3的下 端設有閥芯密封面31，閥口設有第一密封面21，閥口關閉時，閥芯密封面31能夠與第一密 封面21配合保持密封；閥芯3的外側套裝閥芯護套5,閥芯護套5的下端設有密封件51，閥 口的外側具有水平的第二密封面22,閥口關閉時，密封件51能夠與第二密封面22配合保持 密封。
[0039] 該井口智能開關調節閥門中，閥座2固定在閥腔內，閥座2的閥口為閥腔的入口， 閥桿4驅動閥芯3在閥腔中上下移動，開啟或關閉閥口，實現井口智能開關調節閥門的開關 功能。
[0040] 閥芯3與閥口配合關閉閥口時，閥芯密封面31與第一密封面21配合保持密封，閥 芯護套5下端的密封件51與閥口外側的第二密封面22配合保持密封，閥口處形成了雙密 封結構，其中，閥芯密封面31與第一密封面21為硬密封，密封件51與第二密封面22為軟 密封，雙密封結構確保了密封的可靠性。
[0041] 閥芯密封面31、第一密封面21和第二密封面22是為了滿足密封需求專門加工的， 可以為硬質合金層，可以通過噴涂方式或其他加工方式獲得。閥芯密封面31和第一密封面 21的優選結構是錐度相同的圓錐面，二者配合時能夠形成面密封，獲得較好的密封效果。 [0042] 另外，此井口智能開關調節閥門中，相互配合的各部件之間均設有密封結構，密封 結構可以為多道密封圈，滿足天然氣開采中的密封要求即可。
[0043] 與現有技術相比，該井口智能開關調節閥門的密封效果較高，在使用過程中，雙密 封結構可以確保不發生泄漏，能夠確保天然氣氣井的安全。
[0044] 一種優選的實施方式中，閥芯護套5具有閥芯容納腔，閥芯容納腔的上端設有內 螺紋；閥桿4的前端具有凸臺41，凸臺41設有與內螺紋配合的外螺紋；閥芯3可軸向活動 的固定在閥芯容納腔中，凸臺41與閥芯3之間設有彈性部件。
[0045] 閥口關閉時，閥芯容納腔中，凸臺41可以既通過彈性部件抵頂閥芯3又直接抵頂 閥芯3,凸臺41也可以只通過彈性部件抵頂閥芯3。在凸臺41和閥芯3之間設置的彈性 部件，開啟或關閉閥口時，可以緩沖二者之間的作用力，例如，關閉閥口時，閥芯3先接觸閥 口，然后通過彈性部件傳遞給閥桿4,彈性部件的緩沖能夠減輕閥桿4受到的沖擊，能夠平 穩的關閉閥口。
[0046] 另外，閥口保持關閉時，由于閥桿4與閥芯3之間的彈性部件，如果閥桿4發生晃 動或移位，不會影響閥口的密封效果，閥芯3在彈性部件的作用下能夠保持閥口密封，提高 井口智能開關調節閥門的密封效果。
[0047] 具體的，彈性部件為彈簧6,閥芯3具有彈簧容納腔，凸臺41前端設有導向桿42， 彈簧6套裝在導向桿42上，二者均位于彈簧容納腔中，彈簧6 -端抵頂閥芯3,另一端抵頂 凸臺41。
[0048] 導向桿42能夠為彈簧6的伸縮變形導向，使彈簧6保持平穩的變形，進而使閥芯 3的閥芯容納腔中平穩的移動，閥芯3在閥芯容納腔內能夠在一定的范圍內軸向移動。
[0049] 另一種具體的實施方式中，閥芯3在閥芯容納腔中具有上極限位和下極限位，閥 芯容納腔的內壁具有向上的定位臺肩52,閥芯3的外壁具有向下的限位臺階32,限位臺階 32與定位臺肩52配合限定閥芯3軸向移動的下極限位，閥芯3的上端抵頂凸臺41限定閥 芯3軸向移動的上極限位。
[0050] 在此結構中，如圖2所示，閥口關閉時，閥芯3位于閥芯容納腔中的上極限位，凸臺 41抵頂閥芯3的上端，同時，凸臺41通過彈簧6抵頂閥芯3的彈簧容納腔；閥口開啟時，閥 桿4上移，閥芯3在彈簧6的作用下，相對于閥芯護套5向下移動，移動到位于閥芯容納腔 中的下極限位，由閥芯3的限位臺階32抵頂閥芯護套5的定位臺肩52。
[0051] 具體的，可以直接在閥芯3的上端加工限位臺階32,也可以通過其他部件與閥芯3 配合形成限位臺階32。
[0052] 例如圖2所述，井口智能開關調節閥門還包括閥芯擋圈33,閥芯擋圈33套裝在閥 芯3的上端，閥芯擋圈33的下端構成限位臺階32。閥芯擋圈33與閥芯3可以螺紋連接。
[0053] 進一步具體的實施方式中，彈簧容納腔底部設有導向柱容納腔，導向柱容納腔的 底部到閥芯3上端的距離大于導向柱42的長度，導向柱42的端部位于導向柱容納腔中。
[0054] 導向柱42的長度小于導向柱容納腔的深度，導向柱容納腔的深度大于彈簧容納 腔的深度。彈簧6伸縮變化過程中，彈簧6的長度始終小于導向桿42的長度，導向柱42能 夠很好的為彈簧6導向，另外，閥口關閉時，導向柱42不會抵頂到導向柱容納腔的底部。
[0055] 另一種具體的實施方式中，閥芯3下端設有漸縮的過渡段34,過渡段34具有連通 導向柱容納腔的通孔35,導向柱42與導向柱容納腔之間設有密封圈43。
[0056] 閥芯3下端漸縮的過渡段34,過渡段34的最下端的面積較小，關閉閥口時，最先接 觸高壓介質，減小最開始受到的阻力，使介質的阻力有一個過渡的過程。
[0057] 并且，在關閉閥口的過程中，介質能夠通過通孔35進入導向桿容納腔，通過作用 力與反作用力原理，進入導向桿容納腔的介質可以抵消部分入口處介質的作用力，降低關 閉閥口時的阻力。
[0058] 具體的，過渡段34的母線可以為直線，則過渡段34為圓錐形；過渡段34的母線還 可以為圓弧線，過渡段34的表面為圓弧面；過渡段34的母線還可以根據流體力學設計成流 線型，能夠降低介質的阻力。
[0059] 在上述各具體的實施方式中，閥芯護套5的下端面設有密封槽，密封件51設于密 封槽內，其端部突出于密封槽與第二密封面22構成軟密封。
[0060] 突出于密封槽的密封件抵頂第二密封面，形成了軟密封，為井口智能開關調節閥 門增加了一道密封保障。密封件51可以為設置在密封槽內的密封圈。
[0061] 一種優選的實施方式中，密封槽由閥芯護套5及套裝在其下端的密封保護環53構 成，密封件51的外圈具有外臺階，密封保護環53的下端具有內臺階，密封保護環53的上端 與閥芯護套5螺紋連接，內臺階與外臺階配合固定密封件51。
[0062] 密封件51為圓環狀，其內圈為直通孔，外圈具有臺階；密封保護環53也為圓環狀， 其內圈的上側具有內螺紋，下側具有臺階。密封保護環53與閥芯護套5配合能夠將密封件 51固定在閥芯護套5的下端，使密封件51能夠與第二密封面配合保持密封。
[〇〇63] 以上對本實用新型所提供的井口智能開關調節閥門進行了詳細介紹。本文中應用 了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助 理解本實用新型的方法及其核心思想。應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在 不脫離本實用新型原理的前提下，還可以對本實用新型進行若干改進和修飾，這些改進和 修飾也落入本實用新型權利要求的保護范圍內。
【權利要求】
1. 一種井口智能開關調節閥門，包括閥體（1)、閥座⑵、閥芯（3)和閥桿⑷；所述閥 體⑴具有閥腔，所述閥座⑵的閥口設置在所述閥腔的入口處；所述閥芯⑶位于所述 閥腔內，所述閥芯（3)由所述閥桿（4)驅動在所述閥腔內移動，能夠開啟或關閉所述閥口； 所述閥芯（3)的下端設有閥芯密封面（31)，所述閥口設有第一密封面（21)，所述閥口關閉 時，所述閥芯密封面（31)能夠與所述第一密封面（21)配合保持密封；其特征在于，所述閥 芯（3)的外側套裝閥芯護套（5)，所述閥芯護套（5)的下端設有密封件（51)，所述閥口的外 側具有水平的第二密封面（22)，所述閥口關閉時，所述密封件（51)能夠與所述第二密封面 (22)配合保持密封。
2. 如權利要求1所述的井口智能開關調節閥門，其特征在于，所述閥芯護套（5)具有閥 芯容納腔，所述閥芯容納腔的上端設有內螺紋；所述閥桿（4)的前端具有凸臺（41)，所述凸 臺（41)設有與所述內螺紋配合的外螺紋；所述閥芯（3)可軸向活動的固定在所述閥芯容納 腔中，所述凸臺（41)與所述閥芯（3)之間設有彈性部件。
3. 如權利要求2所述的井口智能開關調節閥門，其特征在于，所述彈性部件為彈簧 (6)，所述閥芯（3)具有彈簧容納腔，所述凸臺（41)前端設有導向桿（42)，所述彈簧（6)套 裝在所述導向桿（42)上，二者均位于所述彈簧容納腔中，所述彈簧（6) -端抵頂所述閥芯 (3)，另一端抵頂所述凸臺（41)。
4. 如權利要求3所述的井口智能開關調節閥門，其特征在于，所述閥芯容納腔的內壁 具有向上的定位臺肩（52)，所述閥芯（3)的外壁具有向下的限位臺階（32)，所述限位臺階 (32)與所述定位臺肩（52)配合限定所述閥芯（3)軸向移動的下極限位，所述閥芯（3)的上 端抵頂所述凸臺（41)限定所述閥芯（3)軸向移動的上極限位。
5. 如權利要求4所述的井口智能開關調節閥門，其特征在于，還包括閥芯擋圈（33)，所 述閥芯擋圈（33)套裝在所述閥芯（3)的上端，所述閥芯擋圈（33)的下端構成所述限位臺 階（32)。
6. 如權利要求5所述的井口智能開關調節閥門，其特征在于，所述彈簧容納腔底部設 有導向柱容納腔，所述導向柱容納腔的底部到所述閥芯（3)上端的距離大于所述導向柱 (42)的長度，所述導向柱（42)的端部位于所述導向柱容納腔中。
7. 如權利要求6所述的井口智能開關調節閥門，其特征在于，所述閥芯（3)下端設有 漸縮的過渡段（34)，所述過渡段（34)具有連通所述導向柱容納腔的通孔（35)，所述導向柱 (42)與所述導向柱容納腔之間設有密封圈（43)。
8. 如權利要求7所述的井口智能開關調節閥門，其特征在于，所述過渡段（34)的母線 為直線或圓弧線。
9. 如權利要求1至8任一項所述的井口智能開關調節閥門，其特征在于，所述閥芯護 套（5)的下端面設有密封槽，所述密封件（51)設于所述密封槽內，其端部突出于所述密封 槽與所述第二密封面（22)構成軟密封。
10. 如權利要求9所述的井口智能開關調節閥門，其特征在于，所述密封槽由所述閥芯 護套（5)及套裝在其下端的密封保護環（53)構成，所述密封件（51)的外圈具有外臺階，所 述密封保護環（53)的下端具有內臺階，所述密封保護環（53)的上端與所述閥芯護套（5) 螺紋連接，所述內臺階與所述外臺階配合固定所述密封件（51)。
【文檔編號】F16K1/36GK203847729SQ201420256494
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年5月19日 優先權日:2014年5月19日
【發明者】林忠燦, 林宗南, 林曉威, 趙永樓, 陳云峰, 苑長忠, 溫智會, 童繼承, 劉榮, 劉莉, 陳錦飛 申請人:陜西航天泵閥科技集團有限公司