一种超高压大口径带省力机构的压裂闸阀的制作方法

本发明涉及油气开发设备技术领域，特别涉及一种超高压大口径带省力机构的压裂闸阀。

背景技术：

在石油天然气领域，井口开采的中后期由于产层堵塞或地层结构的原因，使得井口压力下降、产量减少，就需要对井口进行压裂作业。压裂是人为地使地层产生裂缝，改善油气在地下的流动环境，使油气产量增加，对改善井底流动条件、减缓层间和改善油层动用状况起到重要作用。

压裂阀作为压裂作业中的核心组成部件，高压力大口径压裂阀是趋势。高压力在压裂施工时，可以充分压开地层，提高压裂效率；口径大，增大压裂排量，缩短压裂周期，减少压裂费用。如图1、图2和图3所示，大口径高压力也随之带来阀门扭矩急剧增大，不仅使现场人员难以顺利操作开启和关闭；且目前市场上，在上阀杆6顶部开孔与滚珠丝杠10的轴通过销15相连，工艺性差，在安装过程中销孔易损坏密封件。现有技术中滚珠丝杠10与螺母套的9连接形式是通过键传递扭矩，承扭矩能力小并且加工精度要求高，由于承载能力低、加工安装不方便，无法适应现在的需求。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种超高压大口径带省力机构的压裂闸阀，增强滚珠丝杠连接处的承载能力与安装便捷性，并增加省力机构方便操作。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种超高压大口径带省力机构的压裂闸阀，包含：阀体，其内部设置有阀板和阀座；上阀盖，其与所述阀体的上部连接；下阀盖，其与所述阀体的下部连接；下阀杆，其旋在所述阀板的下部；上阀杆，其旋在所述阀板上部，所述上阀杆顶部设置有轴承压帽，所述轴承压帽内部安装有螺母套，所述螺母套内部安装有滚珠丝杠，所述滚珠丝杠上端套设有接筒，所述螺母套、所述滚珠丝杠和所述接筒连接成一体；所述接筒上端连接有传动套，所述传动套顶部与用于增大输出扭矩并带动所述传动套转动以使的齿轮减速器连接，当所述螺母套转动时，带动滚珠丝杠内的丝杠上下运动，所述丝杠下部与所述上阀杆相连，带动所述上阀杆和所述阀板上下运动，实现阀门的开启及关闭。

优选地，所述滚珠丝杠通过法兰与所述螺母套连接。

优选地，所述螺母套通过螺栓与所述接筒连接。

优选地，所述接筒上端通过销与所述传动套连接。

优选地，所述滚珠丝杠底部开孔，所述滚珠丝杠底部与所述上阀杆顶部通过销连接。

优选地，所述轴承压帽上设置有支架，所述支架罩在所述接筒与所述传动套的外部。

优选地，所述齿轮减速器上设有可转动的手轮。

优选地，所述齿轮减速器坐落在所述支架上，并通过螺栓与所述支架连接。

优选地，所述轴承压帽坐落在所述上阀盖上。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：(1)本发明的滚珠丝杠底部开孔与上阀杆的顶部通过销连接，滚珠丝杠与阀杆连接形式工艺好，利于杆密封安装；(2)本发明的滚珠丝杠采用法兰传递力矩，承载能力强，安装方便；(3)本发明在传动套上部设有齿轮减速器，增大输出扭矩，配置省力装置，能够使现场人员便于操作。

附图说明

图1现有技术中的压裂闸阀结构示意图；

图2现有技术的压裂闸阀阀杆与滚珠丝杠连接示意图；

图3现有技术的压裂闸阀滚珠丝杠与螺母套连接示意图；

图4本发明的压裂闸阀结构示意图；

图5本发明的压裂闸阀阀杆与滚珠丝杠连接示意图；

图6本发明的压裂闸阀滚珠丝杠与螺母套连接示意图。

其中，1.阀体；2.下阀盖；3.下阀杆；4.阀板；5.阀座；6.上阀杆；7.上阀盖；8.轴承压帽；9.螺母套；10.滚珠丝杠；11.接筒；12.支架；13.传动套；14.齿轮减速器；15.销；16.键。

具体实施方式

为了使本发明更加明显易懂，以下结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

如图4所示，本发明的超高压大口径带省力机构的压裂闸阀包括阀体1、下阀盖2、下阀杆3、阀板4、阀座5、上阀杆6和上阀盖7，其中，阀板4和阀座5设在阀体1之中，阀体1下端与下阀盖2相连，下阀杆3旋在阀板4下端，阀体1上端与上阀盖7相连，上阀杆6旋在阀板4上端。

如图4和图5结合所示，上阀杆6顶部设有轴承压帽8，轴承压帽8内部装有轴承和螺母套9，螺母套9内安装有滚珠丝杠10，滚珠丝杠10下端与上阀杆6通过销15进行连接。具体地，轴承压帽8内部穿过有滚珠丝杠10和螺母套9并座在上阀盖7上，滚珠丝杠10上端套设有接筒11，螺母套9通过螺栓与接筒11连接，从而将螺母套9、滚珠丝杠10和接筒11连接在一起。

接筒11上端安装有传动套13，并通过销进行连接；轴承压帽8上设有支架12并罩在接筒11与传动套13外部，齿轮减速器14与传动套13顶部相连并座在支架12上通过螺栓进行连接。

当需要开关阀门时，转动齿轮减速器14上的手轮，则在齿轮减速器14增大输出扭矩的作用下，不费力就可操作阻力非常大的高压力大口径闸阀，输出的扭矩转动传动套13和接筒11以及螺母套9。如图6所示，本发明通过法兰连接滚珠丝杠10与螺母套9，相比于常见的键连接能够承载和传递更大的力矩，且加工容易、生产效率高、安装更便捷。转动的螺母套9使滚珠丝杠10内的丝杠走上下运动，丝杠下端与上阀杆6相连，带动上阀杆6和阀板4上下运动，实现阀门的开启及关闭。

本发明在滚珠丝杠10底部开孔，滚珠丝杠10底部与上阀杆6的顶部通过销15连接，改善了现有技术中的工艺性差、安装过程中销孔易损坏密封件的缺陷，提高了强度，连接方式工艺性更好，并且在安装杆密封时可以有效避免刮伤。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

技术特征：

技术总结
本发明公开一种超高压大口径带省力机构的压裂闸阀，包含：阀体，其内部设有阀板和阀座；上阀盖，其与阀体上部连接；下阀盖，其与阀体下部连接；下阀杆，其旋在阀板下部；上阀杆，其旋在阀板上部，上阀杆顶部设有轴承压帽，轴承压帽内部安装螺母套，螺母套内部安装滚珠丝杠，滚珠丝杠上端套设有接筒；接筒上端连接传动套，传动套顶部与齿轮减速器连接，当螺母套转动时，带动滚珠丝杠内的丝杠上下运动，丝杠下部与上阀杆相连，带动上阀杆和阀板上下运动，实现阀门的开启及关闭。本发明滚珠丝杠与阀杆连接形式工艺好，利于杆密封安装；滚珠丝杠采用法兰传递力矩，承载能力强，安装方便，配置省力装置，能够使现场人员便于操作。

技术研发人员：李军;丁业成
受保护的技术使用者：美钻深海能源科技研发（上海）有限公司;美钻石油钻采系统工程（上海）有限公司
技术研发日：2018.12.10
技术公布日：2019.02.19