专利名称：平面旋转多流道阀门的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于输送气体、液体、气固(小颗粒)混合物、液固(小颗粒)混合物等流动介质的阀门，特别是一种平面旋转多流道阀门。
背景技术：
在石油开采中，工艺要求对每口采油(气)井生产的油、气、水三相进行检测并计算产量。传统的方法是采用管汇技术，该技术实施上需要多台数量的阀门、错综复杂的管道分布，客观上造成了不利于自动化电子控制，占地面积大的状况。管汇技术一般通过人工进行管理，操作繁杂，成本较高。因此在生产作业中就迫切需要优化工艺，急需另外的特种多流道阀门设备，能使各个采油口集中接通测试通道，并对各个进油口分别进行检测和计量，完成检测和计量后集中汇总流走。
目前国外已出现一种叫MSM(Multiport Selector Manifold)的多流道阀门新技术产品，通过连续转动阀芯，能够实现上述功能，它在阀体上采用的是立式结构，密封形式为进口管内浮动密封面，并配备相对应立式垂直弧形阀芯。该阀门存在的弱点1)多弧面吻合，制造加工难度较大；2)容易出现密封面抱死阀芯状况；3)控制扭力过大，有较大能耗；4)密封面磨损补偿调整需卸开进口管道，不便于维修；国内的发明专利一种多流阀(申请号01127299.6)，它在阀体上采用的是立式结构，密封形式为立式弧形锥面密封，也声称能实现上述功能。该阀门存在的弱点1)多弧面吻合，制造加工难度很大；2)由于锥面角度问题，垂直下压力分解到密封面上压力比例很小，在密封比压需要较大情况下，垂直下压力也需相应增大。这样一来，对密封面的剪切力很大，密封面损伤加快；3)阀芯回转移动、轴向移动，自动控制实现较难。
发明内容
本发明要解决的就是现有的多流道阀门加工难度大、不便控制和维修的问题。
本发明包括阀座、阀芯、阀盖、阀杆、控制执行机构。阀芯位于阀座与阀盖之间，阀芯内腔分成两个完全隔离的区域I区和II区。I区设有中心流道和偏置流道，中心流道位于阀芯的中央，偏置流道位于中心流道的一侧；II区内设有中央环形流道和周边环绕流道，中央环形流道位于中心流道的周围，其外围均布有一圈周边环绕流道；所述周边环绕流道与偏置流道的中心在同一个圆周上。阀杆一端与阀芯相联，另一端伸出阀盖与控制执行机构相联；阀座中央设有一个中央流道，中央流道周围也设有环形流道，环形流道的外围均布有一圈的周边流道，周边流道数量等于阀芯上的周边环绕流道和偏置流道之和，每个周边流道到阀座中心的距离与阀芯的周边环绕流道至阀芯中心的距离相同；阀座上的中央流道与环行流道之间通过联接件相联，阀座下部设有与环形流道相通的流道汇总出口。中央流道和周边流道均有两个开口，中央流道的开口分别设在阀座的上、下两端，周边流道的开口分别设在阀座的上端面和侧面。
本发明具有如下优点1)在制造安装上，由于采用平面阀芯旋转，对应平面密封方式，比立式球面或弧面要求低，同时密封效果较好；2)采用平面旋转方式，使阀门整体扭力变小，控制系统能耗降低；3)在设有多个浮动密封装置时，阀芯的密封面就成为一个个较小的密封单元，密封效果更好；4)在设有多个浮动密封装置时，在运行过程中可以随时按工艺要求对密封比压、密封磨损进行调整，而不需拆卸管道或设备。
图1是本发明具体实施方式
1的结构示意图。
图2是本发明具体实施方式
2的结构示意图。
图3是本发明阀芯的结构示意图。
图4是图2的A-A剖视图。
图5是本发明具体实施方式
2阀座的结构示意图。
图6是本发明具体应用于石油开采测量工艺中的示意图。
具体实施例方式
具体实施方式
1如图1、图3-图5所示，本发明包括阀座、阀芯、阀盖、阀杆、控制执行机构。阀芯3位于阀座1与阀盖2之间，阀芯3内腔分成两个完全隔离地区域I区和II区，I区设有中心流道3-1和偏置流道3-2，中心流道3-1位于阀芯3的中央，偏置流道3-2位于中心流道3-1的一侧，II区内设有中央环形流道3-3和周边环绕流道3-4，中央环形流道3-3位于中心流道3-1的周围，其外围均布有一圈周边环绕流道3-4，所述周边环形流道3-4与偏置流道3-2的中心在同一个圆周上；阀杆4一端与阀芯3相连，另一端伸出阀盖2与控制执行机构11相连，前述控制执行机构11可以是手轮执行机构也可以是自动执行机构。阀座1中央设有一个中央流道1-1，中央流道1-1外围也设有环形流道1-2、环形流道的处围均布有一圈的周边流道1-3。周边流道1-3其数量等于阀芯上的周边环绕流道3-4和偏置流道3-2之和，每个周边流道1-3到阀座1中心的距离与阀芯的周边环绕流道3-4至阀芯3中心的距离相同，阀座1上的中央流道1-1与环行流道1-2之间通过联接件1-4相联，阀座1下部设有与环形流道1-2对应的流道汇总出口12。中央流道1-1和周边流道1-3均有两个开口，中央流道的开口分别设在阀座1的上、下两端；周边流道1-3的开口分别设在阀座1的上端面和侧面，其侧面的开口用于与法兰相接。
为了加强密封性，阀杆4伸出阀盖2的出口处设有密封压盖13。
为了保证阀芯3能产生的下压力，使其成为密封的贴合面，阀杆4其位于阀芯3和阀盖2的一段上还装有一个压力装置10；为了保证阀芯3顺利的转动，该装置可采用平面轴承及弹力部件(如弹簧)，以尽量减少压力装置10与阀芯3之间的摩擦力，保持两者之间良好的滑动性能。
具体实施方式
2参见图2，具体实施方式
2的基本结构与具体实施方式
1相同，不同之处是每个周边流道1-3均有三个开口，除了设在阀座1的上端面、和侧面的开口外，在相应流道阀座1的底部还设有一个开口，该开口处安装有调整螺母(7)，与之相对应，中央流道1-1的下端开口也设有调整螺母(8)，该螺母的中部设有流体通道。
增加调整螺母7和8的目的是需要时可调前述螺母拆下，以便于清洗和维修。
具体实施方式
3如图2-具体实施方式
3与具体实施方式
2的基本结构相同，不同之处是阀座1的中央流道1-1内还设有浮动密封环5及弹性件6，浮动密封环5安装在中央流道1-1的上端，弹性件6两端分别与调整螺母8和浮动密封圈5相接触，上述三部件共同构成一个了中央流道浮动密封装置；与之相应，阀座1的周边流道1-3也设有浮动密封环5及弹性件6，浮动密封环5安装在周边流道1-3的上端，弹性件6两端分别与调整螺母7和浮动密封圈5相接触，上述三部件共同构成一个周边流道浮动密封装置；两种浮动密封装置中的弹性件6一般采用弹簧，每个浮动密封装置的浮动密封环5的上端密封面均与阀芯3相接触，也就是说阀芯3是压在前述浮动密封装置上。
如图1、图2所示，上述三种具体实施方式
的流动介质路线当流动介质的其中一股流道沿曲线“A”通道流动，由进口流经阀座内腔、密封面、阀芯内腔I区，直至对应阀门出口，这一流程实现“一进口通道，一相应出口通道”；同时其余多股流道的流动介质沿曲线“B”流动通道，分别由进口流经阀座内腔、密封面、阀芯内腔II区，直至环行流道阀门出口即流道汇总出口，这一流程实现“(n-1)个进口通道，一出口通道总汇”(设有进口通道的数量为n个)；当连续旋转平面阀芯时，可实现不同进口通道与相应出口通道之间的切换。
本发明进口流道的数量可以依据现场工艺状况、场地、经济性等情况，加以调整。在确定进口流道n数量后，在阀座的360°圆周上作n等分(如n＝8时，每45°设置一个进口流道)设置进口流道。
如图6所示，当本发明具体应用在石油开采测量工艺上时，可控制所开采原油从n个流道中的任意一个进口流入，并流至一个相对应的测量流道出口，同时其余(n-1)个流道进口的开采原油则汇总流至另一个共用的流道出口。
由于在石油开采测量工艺上生产的连续性和此阀门前后都安装了截止阀，所以当运用本实用在新型石油开采测量工艺时，阀座上的周边流道中一般无需有一端设闭口的流道。
权利要求
1.一种平面旋转多流道阀门，包括阀座、阀芯、阀盖、阀杆、控制执行机构，其特征在于阀芯(3)位于阀座(1)与阀盖(2)之间，阀芯(3)内腔分成两个完全隔离的区域 I区和II区，I区设有中心流道(3-1)和偏置流道(3-2)，中心流道(3-1)位于阀芯(3)的中央，偏置流道(3-2)位于中心流道(3-1)的一侧；II区内设有中央环形流道(3-3)和周边环绕流道(3-4)，中央环形流道(3-3)位于中心流道(3-1)的周围，其外围均布有一圈周边环绕流道(3-4)，所述周边环形流道(3-4)与偏置流道(3-2)的中心在同一个圆周上；阀杆(4)一端与阀芯(3)相联，另一端伸出阀盖(2)与控制执行机构(11)相联。阀座(1)中央设有一个中央流道(1-1)，中央流道(1-1)周围也设有环形流道(1-2)，环形流道的外围均布有一圈的周边流道(1-3)，周边流道(1-3)的数量等于阀芯上的周边环绕流道(3-4)和偏置流道(3-2)之和，每个周边流道(1-3)到阀座(1)中心的距离与阀芯(3)的周边环绕流道(3-4)至阀芯(3)中心的距离相同；阀座(1)上的中央流道(1-1)与环行流道(1-2)之间通过联接件(1-4)相联，阀座(1)下部设有与环形流道(1-2)相通的流道汇总出口(12)；中央流道(1-1)和周边流道(1-3)均有两个开口，中央流道的开口分别设在阀座(1)的上、下两端，周边流道(1-3)的开口分别设在阀座(1)的上端面和侧面。
2.如权利要求1所述的平面旋转多流道阀门，其特征在于设在中央流道(1-1)和周边流道(1-3)内分别设有调整螺母(8)和调整螺母(7)。调整螺母(8)安装在中央流道(1-1)位于阀座(1)下端面开口处，调整螺母(8)中部开有流体通道；调整螺母(7)安装在周边流道(1-3)位于阀座(1)下端面另设的第三个开口处，调整螺母(7)不开流体通道。
3.如权利要求2所述的平面旋转多流道阀门，其特征在于阀座(1)的中央流道(1-1)内还设有浮动密封环(5)及弹性件(6)，浮动密封环(5)安装在中央流道(1-1)的上端，弹性件(6)两端分别与调整螺母(8)和浮动密封环(5)相接触，上述三部件共同构成一个浮动密封装置；与之相应，阀座(1)的周边流道(1-3)内也设有浮动密封环(5)及弹性件(6)，浮动密封环(5)安装在周边流道(1-3)的上端，弹性件(6)两端分别与调整螺母(7)和浮动密封环(5)相接触，上述三部件共同构成一个浮动密封装置；每个浮动密封装置的浮动密封环(5)的上端密封面均与阀芯3相接触。
4.如权利要求1所述的平面旋转多流道阀门，其特征在于阀杆(4)位于阀芯(3)和阀盖(2)的一段上还装有压力装置(10)。
5.如权利要求4所述的平面旋转多流道阀门，其特征在于所述压力装置(10)可以是平面轴承，也可以是弹力部件。
6.如权利要求1所述的平面旋转多流道阀门，其特征在于所述控制执行机构(11)可以是手动执行机构也可以是自动执行机构。
全文摘要
一种平面旋转多流道阀门。阀芯内腔分成I、II两个完全隔离的区域，I区设有中心流道和偏置流道，II区设有中心环饶流道和周边环绕流道，中心环形流道位于中心流道的周围，其外围均布有一圈周边环绕流道，周边环绕流道与偏置流道的中心在同一个圆周上；阀杆一端与阀芯相联，另一端伸出阀盖与控制执行机构相联；阀座上的中央流道周围也设有环形流道，环形流道的外围均布有一圈的周边流道。阀座上的中央流道与环行流道之间通过联接件相联，阀座下部设有与环形流道相对应的流道汇总出口。本发明密封效果更好、维修时不需拆卸管道或设备、便于控制系统同时能耗低。
文档编号F16K11/074GK1453490SQ03131519
公开日2003年11月5日 申请日期2003年5月20日 优先权日2003年5月20日
发明者朱正林, 庄文俊, 柯建华, 王文胜 申请人:南京华磁科技实业有限公司