液力抽油流量控制阀的制作方法

文档序号:5388812阅读:233来源:国知局
专利名称:液力抽油流量控制阀的制作方法
技术领域
液力抽油流量控制阀是属于液压传动的从石油井中抽汲油层液体的液力泵地面配套流量控制阀的改进。
液力泵地面配套流量控制阀在液压传动学中属于节流阀和压力补偿调速阀一类。此类阀目前在液压传动领域中节流阀口的结构可分为三种(见1983年7月北京化学工业出版社出版的《机械设计手册》下册第225-226)1、榆次型。它的节流是采用轴向移动的带三角沟槽的节流装置。
2、广州型。它的节流是采用旋转方法改变间隙来实现的,称为间隙式节流阀。
3、滑阀型。它是采用固定节流套(也称滑阀套)和滑动节流套(也称滑阀),通过轴向移动滑阀使其一端面遮挡滑阀套上的径向孔来改变开口量实现的。目前我国石油矿场上应用的一千多口水力泵抽油井配套的流量控制阀节流阀口均采用这种结构。从引进美国科贝(KOBE)公司和油井(OILWELL)公司的产品看,也采用的是此种结构。
上述三种节流阀口结构存在共同缺点是1、因受加工工艺的限制节流件不能采用高硬度材料,在用于石油矿场含有较多机械杂质的介质中并在高压差节流工况下,节流件的寿命短。
2、结构设计上节流阀口的工作面积窄小,单位节流面积承受的节流功率损失大,这样存在两个问题一是造成节流件的寿命短;二是因阀前后压差变化引起的流量控制误差大,目前在石油矿场应用上能达到的流量波动相对误差在5%以内(见石油工业出版社1991年7月《中华人民共和国石油天然气行业标准》SY5078.3-91第54.1.3条)3、液流经节流后以高速作用于节流口下流零件表面,此部位的零件寿命短。
本实用新型是要克服现有流量控制阀结构设计上的不足,为液力泵抽油提供一种高流量控制精度,长寿命的地面配套流量控制阀。
本实用新型是在现有流量控制阀的基础上改进而成的,其结构如附


图1所示。
该阀主要由先导阀[4]、滑阀[7]、滑阀节流环[9]、滑阀导流环[13]、弹簧[8]、滑阀套[18]、滑阀套节流环[15]等零件组成。滑阀节流环与滑阀套节流环采用高硬度材料制造。其工作原理为液流经入流口[3]进入先导阀的前腔室[2],其压力为P1(P1经传压孔[19]作用于滑阀[7]的下端面),通过先导阀口[5]后,压力降为P2,经流道[6]进入阀的上腔室[14](P2作用于滑阀[7]的上端面),通过滑阀导流环[13]的导流环口[12](导流环[13]起扶正滑阀[7]的作用,使滑阀节流环[9]的上端边能顺利通过滑阀套节流环[15]上阶梯的下端边最终可将节流口[11]关闭),然后经滑阀节流环[9]和滑阀套节流环[15]形成的圆环状节流口[11]节流后,液流以一定的出流角作用在滑阀套节流环[15]下阶梯内壁[21]上减速,从滑阀套节流环[15]下阶梯的径向出流口[10]出流,压力降为P3。
如滑阀[7]处于平衡状态,则作用于滑阀[7]上下两端的力相等,即P1·A=P2·A+R式中A——滑阀[7]的端面积。
R——弹簧[8]对滑阀[7]的作用力由上式可见,先导阀[4]前后的压差(P1-P2)等于R/A为一常数,所以在先导阀开口不变时,通过流量阀的流量就一定,而不受外负载P3波动的影响。需要调节流量时,通过转动手轮[1]改变先导阀[4]的阀口[5]大小即可。
本实用新型的特征1、流量控制阀的滑阀[7]和滑阀套[18]上各装有一个大于滑阀[7]和滑阀套[18]的节流环[9]和[15],其配合形成的节流口为一圆环状。
2、节流环[15]的内孔为一上小下大的阶梯状,下阶梯壁[21]上开有径向出流口[10]可使从节流环口高速出流的介质在下阶梯壁上减速后再从径向出流口流出。
本实用新型与已有的技术相比所具有的优点1、采用几何形状简单的高硬度滑阀节流环与滑阀套节流环组成的节流阀口配合体,提高了节流零件的寿命。
2、结构设计上采用圆环状节流阀口结构,克服了原采用滑阀套上开径向孔式节流阀口工作面积小的问题,使节流口单位面积承受的节流功率损失减小,一是提高了节流零件的寿命,二是使因流量阀前后压差变化时滑阀轴向调节节流阀口的运动距离缩短;这样就使弹簧力的变化减小从而使先导阀前后的压差变化减小,提高了阀的流量控制精度。
3、滑阀套节流环设计为阶梯状结构,其下阶梯内壁承受经节流后的高速液流冲刷,因其硬度可比原滑阀套大大提高,所以延长了此部位零件的寿命。
4、本实用新型的实现容易、投资少、经济效益显著。
本实用新型不仅可用于液力泵抽油井动力液流量的腔制,也可用于注水井流量的控制,有杆抽油泵井需液流循环流量的控制。
附图图面说明附
图1是本实用新型的原理示意图,也是实现本实用新型的最佳实施示意图。

图1的说明图中[1]为调流量手轮,[2]为前腔室,[3]为入流口,[4]为先导阀,[5]为先导阀口,[6]为流道,[7]为滑阀,[8]为弹簧,[9]为滑阀节流环,[10]为出流口,[11]为圆环状节流口,[12]为滑阀导流环口,[13]为滑阀导流环,[14]为上腔室,[15]为滑阀套节流环,[16]为“0”环,[17]为“0”环,[18]为滑阀套,[19]为传压孔,[20]为“0”环,[21]为滑阀套节流环下阶梯内壁。
权利要求1.一种石油开采井液力泵地面配套的液力抽油流量控制阀,其特征是在流量控制阀的滑阀[7]和滑阀套[18]上各装有一个大于滑阀[7]和滑阀套[18]硬度的节流环[9]和[15],其配合形成的节流口为一圆环状。
2.如权利要求1所述的液力抽油流量控制阀,其特征是节流环[15]的内孔为一上小下大的阶梯状,下阶梯壁上开有径向出流口[10]。
专利摘要本实用新型是液力抽油流量控制阀。属于液压传动的从石油井中抽汲油层液体的液力泵地面配套流量控制阀的改进。其特征是有一个节流滑阀和滑阀套,其上各装有一个高硬度节流环,而滑阀套节流环设计为一阶梯状,液流经圆环状节流口节流后可在滑阀套下阶梯内壁上减速。使用本实用新型可提高液力泵地面配套用流量控制阀的寿命并提高控制流量精度。
文档编号E21B34/02GK2355100SQ97227299
公开日1999年12月22日 申请日期1997年10月1日 优先权日1997年10月1日
发明者邵雷, 黄宝恩, 杨广 申请人:胜利油田凯源石油开发有限责任公司
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