单流阀的制作方法

本实用新型属于油田生产技术领域，尤其涉及一种单流阀。

背景技术：

潜油电泵作为重要的机械采油设备被广泛应用于油田开采，而单流阀是潜油电泵的生产管路中一种重要的组成部件。

目前，单流阀的阀芯为实心结构，仅允许流体反向进入壳体，正向则无法通过，使得潜油电泵停泵时，避免了油管中的流体倒流，从而防止电机倒转，确保油井安全生产。

但是当潜油电泵的吸入口被杂质堵塞时，需要通过洗井的方法进行处理，而现有单流阀仅允许流体反向进入，正向则无法通过，即只能反洗井，不能正洗井，而一旦潜油电泵吸入口被杂质堵塞，只能将油管及单流阀等全部从井底取出进行清洗，需要消耗大量的人力、物力。

技术实现要素：

本实用新型提供一种单流阀，以解决现有单流阀不能正洗井的技术问题。

本实用新型提供的单流阀，包括：壳体、阀芯、限位装置和阀座；

所述壳体内部设置有第一腔体；所述阀芯设置于所述第一腔体中；

所述阀芯内部设置有第二腔体，所述阀芯具有相对设置的顶面和底面，所述顶面设置有第一通孔，所述底面为镂空结构；所述第二腔体内部设置有顶塞和弹性装置，所述弹性装置一端与所述底面连接，另一端与所述顶塞连接，所述顶塞与所述第一通孔配合以将所述顶面密封；

所述阀座周向设置在所述壳体的内壁上，所述阀座上设置有第二通孔，所述第二通孔与所述阀芯配合密封所述阀座；

所述限位装置设置在所述壳体的内壁上，所述限位装置限制所述阀芯在所述阀座和所述限位装置形成的区域内的移动。

进一步的，所述限位装置包括至少一个限位销，所述至少一个限位销均匀设置于所述壳体的内壁上。

进一步的，所述第一通孔的横截面积向远离所述阀芯底面的方向减小。

进一步的，所述第一通孔与所述顶塞的配合面为圆锥面。

进一步的，所述阀芯的外径向远离所述阀芯顶面的方向减小。

进一步的，所述阀座的内径向远离所述限位装置的方向减小；所述阀座面对所述阀芯的侧面与所述阀芯面对所述阀座的侧面相配合，且，所述相配合的侧面均为圆锥面。

进一步的，所述阀芯的最大外径大于所述阀座的最小内径。

进一步的，所述弹性装置的横截面积小于所述阀芯底面的横截面积。

本实用新型提供的单流阀，包括：壳体、阀芯、限位装置和阀座；该壳体内部设置有第一腔体；该阀芯设置于该第一腔体中；该阀芯内部设置有第二腔体，该阀芯具有相对设置的顶面和底面，该顶面设置有第一通孔，该底面为镂空结构；该第二腔体内部设置有顶塞和弹性装置，该弹性装置一端与该底面连接，另一端与该顶塞连接，该顶塞与该第一通孔配合以将该顶面密封；该阀座周向设置在该壳体的内壁上，该阀座上设置有第二通孔，该第二通孔与该阀芯配合密封该阀座；该限位装置设置在该壳体的内壁上，该限位装置限制该阀芯在该阀座和该限位装置形成的区域内的移动。该单流阀既可以反洗井，又可以正洗井，实现了多种洗井方式，提高了洗井成功率。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种单流阀的剖面图；

图2为阀芯的仰视图；

图3为限位装置的俯视图；

图4为本实用新型提供的单流阀非工作状态时的示意图；

图5为本实用新型提供的单流阀正洗井时的示意图。

附图标记说明：

1-壳体；

2-限位装置；

3-阀芯；

4-阀座；

5-弹性装置；

6-顶塞；

7-顶面；

8-底面；

9-第一腔体；

10-第二腔体；

11-第一通孔；

12-第二通孔。

具体实施方式

本实用新型提供一种单流阀，图1为本实用新型提供的一种单流阀的剖面图。如图1所示的单流阀，包括：壳体1、阀芯3、限位装置2和阀座4。壳体1内部设置有第一腔体9；阀芯3设置于第一腔体9中。阀芯3内部设置有第二腔体10，阀芯3具有相对设置的顶面7和底面8，顶面7设置有第一通孔11，底面8为镂空结构。第二腔体10内部设置有顶塞6和弹性装置5，弹性装置5一端与底面8连接，另一端与顶塞6连接，顶塞6与第一通孔11配合以将顶面7密封。阀座4周向设置在壳体1的内壁上，阀座4上设置有第二通孔12，第二通孔12与阀芯3配合密封阀座4；限位装置2设置在壳体1的内壁上，限位装置2限制阀芯3在阀座4和限位装置2形成的区域内的移动。

具体地，第二通孔12与阀芯3配合密封阀座4。单流阀处于非工作状态时，阀芯3在自身重力和压差作用下落在阀座4上，与第二通孔12紧密配合，对阀座4形成密封，从而避免了第一腔体9内流体的倒流。

阀座4和限位装置2均是固定设置在壳体1的内壁上，在第一腔体9内阀座4和限位装置2形成预设区域，阀芯3便是位于第一腔体9内的该预设区域，且可在该预设区域内移动。当单流阀处于工作状态或者反洗井时，流体将与阀座4配合的阀芯3顶开，并使得阀芯在该预设区域内上下移动或旋转，从而单流阀被打开，流体经阀芯3与阀座4之间的空隙通过单流阀。限位装置2限制了阀芯3的轴向移动，避免反洗井时阀芯3被流体带出。

阀芯3设置有底面8，以支撑弹性装置5。

图2为阀芯的仰视图，如图2所示，底面8为镂空结构。

具体的，底面8为镂空结构，该镂空结构例如可以是十字镂空结构，使得正洗井时，洗井液可以通过底面8的空隙排出阀芯3。

阀芯3内部设置有第二腔体10，使得阀芯3为中空结构；且顶面7设置有第一通孔11，底面8为镂空结构。正洗井时，洗井液可以正向进入单流阀，经过第一通孔11进入第二腔体10，并由底面8排出，解决了现有技术阀芯为实心结构，无法正洗井的问题，通过正洗井，能除去附着在潜油电泵吸入口的杂质，提高洗井效率，增加洗井成功率。

第二腔体10内部设置有顶塞6和弹性装置5，弹性装置5一端与顶塞6连接，以支撑顶塞6，使得顶塞6与第一通孔11配合以将顶面7密封。具体的，当单流阀处于非工作状态时，弹性装置5对顶塞6提供的支撑力大于第一腔体9内流体对顶塞6的压力，使得顶塞6与第一通孔11配合以将顶面7密封，从而避免了第一腔体9内流体的倒流。当需要正洗井时，由泵车向油管内泵注洗井液加压，使得第一腔体9内流体对顶塞6的压力大于弹性装置5对顶塞6的支撑力，进而使得弹性装置5被压缩变形，同时，顶塞6也随之下移，设置于顶面7上的第一通孔11被打开，使得流体通过第二腔体10，由底面8排出单流阀，从而达到正洗井的目的。

本实用新型提供的单流阀，当单流阀正常使用或者反洗井时，如图1所示，井下流体从单流阀底部进入，将与阀座4配合的阀芯3顶开，从而单流阀被打开，流体经单流阀的阀芯3与阀座4之间的空隙通过单流阀。

当潜油电泵停泵时，井下流体对底面8施加的压力减小，在压差的作用下，阀芯3回落至阀座4上，形成密封，以防止油管内的流体倒流。

当需要正洗井时，由泵车向油管内泵注洗井液加压，当油管内流体压力增大到预设值时，由弹性装置5控制的顶塞6开始下移，设置于顶面7上的第一通孔11被打开，使得流体通过第二腔体10，由底面8排出单流阀，从而达到正洗井的目的。通过正洗井，能除去附着在潜油电泵吸入口的杂质，进而提高洗井效率，增加洗井成功率。

本实用新型提供的单流阀，包括：壳体1、阀芯3、限位装置2和阀座4；壳体1内部设置有第一腔体9；阀芯3设置于第一腔体9中；阀芯3内部设置有第二腔体10，阀芯3具有相对设置的顶面7和底面8，顶面7设置有第一通孔11，底面8为镂空结构；第二腔体10内部设置有顶塞6和弹性装置5，弹性装置5一端与底面8连接，另一端与顶塞6连接，顶塞6与第一通孔11配合以将顶面7密封；阀座4周向设置在壳体1的内壁上，阀座4上设置有第二通孔12，第二通孔12与阀芯3配合密封阀座4；限位装置2设置在壳体1的内壁上，限位装置2限制阀芯3在阀座4和限位装置2形成的区域内的移动。该单流阀既可以反洗井，又可以正洗井，实现了多种洗井方式，提高了洗井成功率。

图3为限位装置的俯视图。如图3所示，限位装置2包括至少一个限位销，至少一个限位销均匀设置于壳体1的内壁上。

具体的，该限位销例如可以是四个；限位装置2与壳体1内壁可以是通过螺纹连接。多个限位销均匀设置在壳体的内壁上，使得该限位销受力更均匀，增加了限位装置的强度，进而提高了单流阀的使用寿命。

进一步的，第一通孔11的横截面积向远离阀芯3底面8的方向减小。第一通孔11与顶塞6的配合面均为圆锥面。

需要说明的是，图1中所示的，第一通孔11的具体形式仅为一种示例，本申请不对此限制。也就是说，在实际应用中，该第一通孔11的横截面积也可向远离阀芯3底面8的方向不变化，或者以台阶的方式减小。第一通孔11与顶塞6的配合面也可为非圆锥面如圆柱面。

将第一通孔11与顶塞6的配合面均设置为圆锥面，可使得第一通孔11与顶塞6配合对顶面7的密封效果更好。使得当单流阀处于工作状态或者反洗井时，顶塞6能够有效密封顶面7，并且使得第一通孔11的受力面积更均匀，提高阀芯3的使用寿命。

进一步的，阀芯3的外径向远离阀芯3顶面7的方向减小；阀座4的内径向远离限位装置2的方向减小。阀座4面对阀芯3的侧面与阀芯3面对阀座4的侧面相配合，且，相配合的侧面均为圆锥面。

需要说明的是，图1中所示的，阀座4的具体形式仅为一种示例，本申请不对此限制。也就是说，在实际应用中，该阀座4也可以是设置有第二通孔12的圆形板结构；阀座4与阀芯3的配合面也可为非圆锥面如圆柱面。

具体的，阀座4与阀芯3的配合面均为圆锥面，该配合面为圆锥面，相对于其他形状的密封面例如圆柱面，该配合面接触面积更大，使得阀座4与阀芯3配合对阀座4的密封效果更好。在阀芯3与阀座4密封的情况下，阀座4面对阀芯3的侧面与阀芯3面对阀座4的侧面相配合，可使得在此情况下阀座4对阀芯3的支撑强度更好，提高单流阀的使用寿命。

进一步的，阀芯3的最大外径大于阀座4的最小内径。

具体的，阀芯3的最大外径大于阀座4的最小内径，增强了阀芯3的密封效果，同时避免正洗井时阀芯3被流体冲出第二通孔12。

弹性装置5的横截面积小于底面8的横截面积。

具体的，弹性装置5的横截面积小于底面8的横截面积，避免弹性装置5完全堵塞底面8。

本实用新型提供的单流阀，解决了现有技术潜流电泵产生堵塞等故障时无法反洗井的问题，当需要正洗井时，由泵车向油管内泵注洗井液加压，当油管内流体压力增大到预设值时，由弹性装置5控制的顶塞6开始下移，设置于顶面7上的第一通孔11被打开，使得流体通过第二腔体10，由底面8排出单流阀，从而达到正洗井的目的。

本申请的单流阀，还具有现有技术单流阀的非作业状态时密封功能，具体的，当潜油电泵停泵时，井下流体对底面8施加的压力减小，在压差的作用下，阀芯3回落至阀座4上，形成密封，以防止油管内的流体倒流。

同时，本申请的单流阀，还具有现有技术单流阀反洗井的功能，具体的，当单流阀正常使用或者需要反洗井时，井下流体从单流阀底部进入，井下流体从单流阀底部进入，将与阀座4配合的阀芯3顶开，从而单流阀被打开，流体经单流阀的阀芯3与阀座4之间的空隙通过单流阀。

如下通过具体实例进行说明：

单流阀处于非工作状态时，阀芯3与阀座4处于配合状态，当单流阀正常使用或者需要反洗井时，如图1所示，井下流体从单流阀底部进入，由于顶面7处于密封状态，井下流体无法通过第一通孔11，使得阀芯3在流体压力的作用下离开阀座4，从而单流阀被打开，流体经单流阀的阀芯3与阀座4之间的空隙通过单流阀，在流体作用下，阀芯3在壳体1、限位装置2和阀座4共同形成的预设区域内旋转或轴向移动，限位装置2则避免了阀芯3被流体带出。

图4为本实用新型提供的单流阀非工作状态时的示意图。如图4所示，当潜油电泵停泵时，井下流体对底面8施加的压力减小，在压差以及阀芯2自身重力的作用下，阀芯3回落至阀座4上；此时由于弹性装置5对顶塞6提供的支撑力大于第一腔体9内流体对顶塞6的压力，在弹性装置5的作用下，顶塞6与第一通孔11配合以将顶面7密封。且由于阀芯3和阀座4的配合面是圆锥面，使得在预设范围内，压差越大则密封效果越好，避免了油管中的流体倒流，从而防止电机倒转，确保油井安全生产。

图5为本实用新型提供的单流阀正洗井时的示意图，如图5所示，当需要正洗井时，由泵车向油管内泵注洗井液加压，使得阀芯3落在阀座4上，并继续加压，当油管内流体压力增大到预设值时，使得第一腔体内的流体对顶塞6的压力大于弹性装置5对顶塞6的支撑力，进而使得弹性装置5被压缩变形，同时，顶塞6也随之下移，设置于顶面7上的第一通孔11被打开，使得流体经过第一通孔11进入第二腔体10，并由底面8排出，解决了现有技术阀芯为实心结构，无法正洗井的问题，且通过正洗井，能除去附着在潜油电泵吸入口的杂质，进而提高洗井效率，增加洗井成功率。

本实用新型提供的单流阀既可以反洗井，又可以正洗井，实现了多种洗井方式，提高了洗井成功率。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。