专利名称：一种带有强制提升装置的电磁阀的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及油田采气技术领域，特别涉及一种天然气井场及输气管道上的电 磁气动开关阀。应用于天然气生产冬季产生冻堵后能强行打开的电磁阀。
背景技术：
天然气井生产过程中，当采用井下节流工艺生产天然气时，井筒及地面管线采用 中低压输送。此时为防止井下节流器失效对下游中低压管线及相应设备的破坏，同时防止 因下游管线破裂造成天然气的大量泄漏，井口需要安装高低压安全保护截断装置。此时开 关井工作只能在井场完成。当气井面积大、生产井数量多、井位分散时，气井生产后期转入 间歇生产时，开关井工作量大，无法实现人工开关井阀门，气井管理维护难度大；而出现紧 急情况时，无法及时关闭井口气源，存在一定的安全隐患；同时，当冬季由于气温低，阀关闭 后，极易产生冻堵而导致电磁阀无法开打。因此需研制一种新型的带强制提升装置的电磁 阀，以保障电磁阀冻堵后能正常开启。中国专利公开号CN101575958，提供了一种“天然气井电磁气动开关井阀”，是最 接近的开关井阀。天然气井电磁气动开关井阀没有强制提升装置。中国专利公开号CN2918908，提供了一种“天然气用的直通式防爆电磁阀”，是用 于压缩天然气为工作介质，在管路中实现开闭控制功能的天然气用的直角式防爆电磁阀。 由壳体、出口接管、主活门部件、防爆电磁铁、先导活门部件、连接螺母组成，壳体一端精连 接螺母与防爆电磁铁连接，壳体另一端与出口接管连接，主活门部件位于出口接管与壳体 形成的空间内，先导活门部件位于防爆电磁铁中，其一端在壳体内；防爆电磁铁由线圈、衔 铁、螺母、隔离套构成，衔铁内有阶梯轴向孔，阶梯轴向孔上有先导活门部件；有两个活门， 工作时先导活门打开，主活门再开打，是分两步实现的，气体通过出口接管排于阀门的壳体 内部，使用安全性提高。目前，对于冬季电磁阀冻堵的问题，现有的远程控制开关电磁阀还无法正常开启， 为了弥补该空缺，需对现有电磁阀进行结构改进，以适应新的要求。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种带强制提升装置的电磁阀，满足目前冬季电磁阀 冻堵，能正常开启的需求。在不需要对电磁阀进行现场拆卸的情况下，能顺利解决电磁阀冻 堵后的开启问题，实现气井生产的安全高效管理。本实用新型采用的技术方案是一种带有强制提升装置的电磁阀，主要由阀体、阀 盖、主阀芯、提升座、电磁头组件、手轮提升机构、盖板、丝杠、台阶和锁紧螺母组成，阀体两 侧分别有进口管道和出口管道，进口管道和出口管道的端部有法兰，方便与管线相接。阀 体中心有阀芯孔，阀芯孔在进口管道和出口管道中间，阀芯孔内有圆柱状主阀芯，主阀芯上 下移动，控制进口管道和出口管道的联通或关闭。在阀体阀芯孔两侧分别有平衡孔和卸荷 孔，平衡孔与进口管道连通；卸荷孔与出口管道连通。在阀体上部通过内六方螺钉固定有阀盖，阀盖的侧面固定有电磁头组件，电磁头组件连接有副阀芯电磁头和锁芯电磁头。其特征 在于在主阀芯的上端面固定有圆环状的弹簧座，在弹簧座中心孔内有一个丝杠，丝杠的下 端外壁有凸起的台阶，台阶的作用是丝杠向上运动时，台阶能带动弹簧座和主阀芯向上运 动。在丝杠上套有压缩弹簧；压缩弹簧在阀盖与弹簧座之间。在阀盖的上部固定有柱体形的提升座，提升座有中心孔；在提升座的上部固定有 盖板，在盖板在中心孔内固定有手轮提升机构，丝杠上端外螺纹与手轮提升机构连接。手轮 提升机构的结构经常在阀门上应用，本领域技术人员熟知。电磁头组件是直流电控制的电磁头，电磁头组件内部有线圈和电磁铁，不是本发 明的关键，在此不详细叙述。本实用新型的有益效果本实用新型带有强制提升装置的磁阀，在“天然气井电磁 气动开关井阀”的基础上，根据丝杠和丝母的传动原理，利用丝杠底部台阶，在紧急情况下， 能实现强制提升主阀芯，顺利打开电磁阀的目的。
图1是本实用新型带强制提升装置的电磁阀结构剖面示意图。图2是带强制提升装置的电磁阀侧面剖示意图。图中，1.阀体、2.阀盖、3.主阀芯、4.提升座、5.电磁头组件、6.手轮提升机构、 7.盖板、8.丝杠、9.台阶、10.锁紧螺母、11.平衡孔、12.卸荷孔、13.副阀芯电磁头、14.锁 芯电磁头、15.进口管道、16.出口管道、17.弹簧、18.内六方螺钉。
具体实施方式
实施例1 以一个带有强制提升装置的电磁阀为例，对本实用新型作进一步详细 说明。参阅图1。一种带有强制提升装置的电磁阀，主要由阀体1、阀盖2、主阀芯3、提升 座4、电磁头组件5、手轮提升机构6、盖板7、丝杠8、台阶9和锁紧螺母10组成，阀体1和 阀盖2均采用35CrMo不锈钢锻造。阀体1两侧分别有进口管道15和出口管道16，进口管 道15和出口管道16的通径均为80毫米。进口管道15和出口管道16的端部有法兰，阀体 1中心有阀芯孔，阀芯孔在进口管道15和出口管道16中间，阀芯孔内有圆柱状主阀芯3，主 阀芯3的外径为100毫米。在阀体1阀芯孔两侧分别有平衡孔11和卸荷孔12，平衡孔11 的通径为1. 2毫米，卸荷孔12的通径为2. 5毫米。平衡孔11与进口管道15连通；卸荷孔 12与出口管道16连通。在阀体1上部通过内六方螺钉18固定有阀盖2，阀盖2的侧面固 定有电磁头组件5，电磁头组件5连接有副阀芯电磁头13和锁芯电磁头14。其特征在于 在主阀芯3的上端面固定有圆环状的弹簧座，在弹簧座中心孔内有一个丝杠8，丝杠8采用 2Crl3奥氏体型不锈钢锻造。丝杠8的下端外壁有凸起的台阶9，在丝杠8上套有压缩弹簧 17 ；压缩弹簧17在阀盖2与弹簧座之间。在阀盖2的上部固定有柱体形的提升座4，提升 座4有中心孔；在提升座4的上部固定有盖板7，在盖板7在中心孔内固定有手轮提升机构 6，丝杠8上端采用M32X6外螺纹与手轮提升机构6连接。带有强制提升装置的电磁阀开关阀过程参照图2。1、开阀过程给副阀芯电磁头13供电，磁芯回缩，锁芯电磁头14在弹簧力的作用下，对副阀芯电磁头13自动锁定，打开卸荷孔12通道，主阀芯3上腔与出口管道16联通， 实现对主阀芯3上腔的卸荷，主阀芯3上腔压力迅速降低，进口管道15中高压气体推动主 阀芯3上移，使主阀芯3完全打开，此时副阀芯电磁头13断电，完成开阀动作。2、关阀过程给锁芯电磁头14通电，锁芯电磁头14回缩，并从副阀芯电磁头13的 环形凹槽内退出，锁定解除，副阀芯电磁头13在弹簧力的作用下实现对卸荷孔12的密封， 此时平衡孔11持续对主阀芯3上腔供气，主阀芯3上腔压力增大，而出口管道16压力降低， 主阀芯3在压缩弹簧17推力及重力的作用下向下移动，从而实现电磁阀的关闭，锁芯电磁 头13断电，主阀芯3上腔压力继续增大，导致主阀芯3向下压紧，电磁阀关。3、强制开关电磁阀顺时针转动手轮，能使丝杠8向上运动，丝杠8带动弹簧座和 主阀芯3向上运动，并使压缩弹簧17缩短，打开阀通道。逆时针转动手轮，丝杠8向下运动， 压缩弹簧17推动弹簧座和主阀芯3向下运动，关闭阀通道。
权利要求1. 一种带有强制提升装置的电磁阀，主要由阀体(1)、阀盖(2)、主阀芯(3)、提升座(4)、电磁头组件(5)、手轮提升机构(6)、盖板(7)、丝杠(8)、台阶(9)和锁紧螺母(10)组 成，阀体⑴两侧分别有进口管道(15)和出口管道(16)，进口管道(15)和出口管道(16) 的端部有法兰，阀体(1)中心有阀芯孔，阀芯孔在进口管道(15)和出口管道(16)中间，阀 芯孔内有圆柱状主阀芯(3)，在阀体⑴阀芯孔两侧分别有平衡孔(11)和卸荷孔(12)，平 衡孔(11)与进口管道(15)连通；卸荷孔(12)与出口管道(16)连通；在阀体(1)上部通 过内六方螺钉(18)固定有阀盖(2)，阀盖(2)的侧面固定有电磁头组件(5)，电磁头组件(5)连接有副阀芯电磁头(13)和锁芯电磁头(14)；其特征在于在主阀芯(3)的上端面固 定有圆环状的弹簧座，在弹簧座中心孔内有一个丝杠(8)，丝杠(8)的下端外壁有凸起的台 阶(9)，在丝杠(8)上套有压缩弹簧(17)；压缩弹簧(17)在阀盖(2)与弹簧座之间，在阀盖 (2)的上部固定有柱体形的提升座(4)，提升座(4)有中心孔；在提升座(4)的上部固定有 盖板(7)，在盖板(7)在中心孔内固定有手轮提升机构(6)，丝杠(8)上端外螺纹与手轮提 升机构(6)连接。
专利摘要带有强制提升装置的电磁阀，应用于油田采气输气管道上，冬季产生冻堵后能强行打开的电磁阀。在主阀芯的上端面固定有圆环状的弹簧座，在弹簧座中心孔内有一个丝杠，丝杠的下端外壁有凸起的台阶，在丝杠上套有压缩弹簧；压缩弹簧在阀盖与弹簧座之间。在阀盖的上部固定有柱体形的提升座，提升座有中心孔；在提升座的上部固定有盖板，在盖板在中心孔内固定有手轮提升机构，丝杠上端外螺纹与手轮提升机构连接。效果是在紧急情况下，能实现强制提升主阀芯，顺利打开电磁阀。
文档编号F16K1/32GK201779272SQ20102050035
公开日2011年3月30日 申请日期2010年8月20日 优先权日2010年8月20日
发明者于志刚, 刘双全, 张书平, 张明禄, 樊莲莲, 汪雄雄, 石斌, 肖述琴, 陈勇, 陈德见, 黄天虎 申请人:中国石油天然气股份有限公司