一种机械式安全截断阀装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种机械式安全截断阀装置，应用于天然气或原油输送保护设备安全的新型机械式截断阀，属于石油天然气开采的装备技术领域。
【背景技术】
[0002]针对目前石油天然气输送管线长，输送过程中的任何异常情况均可能造成石油天然气输送管线上压力增高或降低，压力增大严重时造成输送设备损坏，管线爆裂等，压力低时，可能是管网爆裂或泄漏，为保障石油天然气输送过程中的正常生产，目前，国内外大多采用安装安全截断阀的方式来保障石油天然气生产设备的安全及泄漏，现有安全截断阀的开启采用气压或液压作为驱动，由于气源或液压源均需要独立的驱动系统提供压力，如电源或天然气井的气源作为驱动能源，使得安全截断阀的结构复杂，对于无人值守的石油天然气井站，因安全截断装置的结构复杂，安装应用困难，大多无人值守井站未安装安全截断装置而直接进行输送，给输送安全带来极大的隐患。本发明能够较好的解决目前石油天然气生产输送过程中安全问题。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是为了克服现有技术不足，为石油天然气生产及输送管线提供一种机械式安全截断阀装置，使供应源的压力保持在一定范围内，实现在规定压力范围内石油天然气供应，当输送管线的压力低于允许的低限压力值或高于允许的高限压力值时，能够自动关闭石油天然气的供应源；当输送管线压力超过设定的高限值时，自动关闭供应源，可以达到保护后端设备不会因为压力过高而引起后端设备的损坏；当输送管线的压力低于设定的低限压力值时，自动关闭供应源，可以防止因设备故障造成的泄漏、环境污染、资源浪费等。
[0004]本发明一种机械式安全截断阀装置，主要由压力检测装置、平衡装置、限位脱扣装置、自关闭阀门、手动开启装置等组成。所述压力检测装置主要由活塞缸、大活塞、大活塞密封板、密封圈、引压孔、小活塞、密封圈、螺钉、密封板、低压弹簧、档圈、螺母、调节螺钉、高压弹簧、螺钉等组成，用于高压和低压的同时检测；所述平衡装置主要由轴、滚动轴承、轴、平衡杆、弹簧等组成；通过调节平衡螺钉可使平衡杆在无外力作用时能够保持阀门处于开启状，弹簧用于复位时，平衡杆自动恢复到平衡位置的作用；限位脱扣装置主要由轴、限位杆、弹簧等组成，主要用于限制阀杆伸出的作用，防止阀门自动关闭，弹簧用于阀门开启时，限位脱扣装置自动将阀杆回复到限位的状态；自关闭阀门主要由阀、通道、外筒、弹簧、档圈、阀杆等组成，不工作时，阀门平常处于关闭状态；手动开启装置主要由螺杆、螺母、手轮等组成，主要用于阀门关闭后手动开启阀门时使用；手动开启装置可以通过电动机驱动来实现阀门开启。
[0005]压力检测装置是通过复合活塞来检测的，在大活塞中增加一个小活塞构成，大活塞检测低限压力，小活塞检测高限压力；活塞检测的压力通过弹簧来平衡；平衡装置通过调节螺钉可以使平衡杆处于平衡位置，即滚动轴承上的受力方向正好在轴中心点；复位弹簧主要用于阀门关闭后重新打开时平衡杆自动恢复到平衡位置，截断阀阀门开启，处于正常工作状态，平衡杆的另一端安装有滚动轴承。平衡杆上的滚动轴承与限位杆组成脱扣装置，正常工作时，滚动承承受限位杆上力，防止限位杆运动，在平衡杆在失去平衡后，以滚动方式脱离限位杆(脱扣)，使脱扣时平衡杆上的摩擦力较小，通过较小推力便能够使平衡杆转动，完成脱扣动作；限位杆承受阀杆的推力，限制阀杆运动，限位杆通过转动来实现与阀杆的限位和脱离；弹簧用于阀门开启时自动复位；阀门采用的是自闭式结构，在阀杆上安装有弹簧，并将弹簧压缩储存能量，在需要关闭时，通过脱扣使限位杆释放阀杆，阀杆便在弹簧的推力作用下伸出，在阀杆推动限位后，管线中的压力将推动阀杆伸出，加速了阀门自动关闭的速度及关闭的可靠性。
[0006]限位脱扣装置上通过安装滚动轴承来减小限位脱扣装置脱开时的摩擦力，使限位脱扣装置脱开的力减小，通过较小的作用力可以推动限位脱扣装置，使阀门自动关闭。
[0007]当压力在设定的正常工作范围时，大活塞将被推到测压缸的底部，此时弹簧被拉长，受弹簧拉力作用，小活塞将压缩其平衡弹簧在设定的位移内，此时，大活塞的推杆和小活塞的推杆将在平衡杆平衡位置上部移动，不会推动平衡杆，平衡杆处于平衡位置，限位杆的阀杆端受到阀杆向上的推力，在脱扣端受到滚动轴承的推力作用而处于上扣状态，滚动轴承上的推力将由平衡杆的转轴承受，不会产生转动，系统处于平衡状态，此时，阀门处于开启状态，实现正常的石油天然气供应。
[0008]当压力小于设定的最小压力值时，大活塞受到的力将小于弹簧的拉力，弹簧将拉着大活塞向下运动，大活塞的推杆将推动平衡杆运动；小活塞上受到力小于其弹簧的设定力，小活塞不能推动弹簧运动到设定的最大压力值的位置，小活塞对平衡杆不起作用。
[0009]当压力高于设定的最大压力值时，大活塞受到的力将大于弹簧的拉力，大活塞将拉着其平衡弹簧运动到检测缸底部，对平衡杆不起作用；小活塞上受到的力大于其弹簧的设定力，小活塞将更多在压缩其平衡弹簧，小活塞的推杆将推动平衡杆运动。
[0010]在管线压力低于设定的最小值或高于设定的最大值时，活塞杆均向下运动，推动平衡杆向下运动，平衡杆的滚动轴承端将向上运动，使平衡杆与水平线形成一夹角，此时，限位杆对阀杆的推力与平衡杆轴线有一定角度，分力将使平衡杆的转动，当滚动轴承滚动离限位杆后，完成脱扣动作，限位杆在失去滚动轴承的约束，限位装置将推动限位功能，阀杆因失去限位作用，在弹簧力和管线内压力的推力作用下将快速伸出，阀板将跟随运动，关闭阀门，从而截断供应源，达到保护后端设备及防止因为爆管等原因发生泄漏的问题。
[0011]本发明的优点:1、结构简单新颖，工作可靠；2、不需要任何气源、液压或电作为驱动源，实现石油天然气供应源在一定压力范围内输送，为石油天然气输送管线上的设备提供安全保障；3、通过调节高压弹簧和低压弹簧的压缩量可以实现石油天然气输送管线上压力范围值的改变。4、采用双活塞式进行压力检测，在超过高压和低于低压的情况下自动关闭阀门，截断天然气或原油生产输送，切断供应源，保障输送管线在一定的压力范围内进行输送，保护天然气或原油生产设备安全。
【附图说明】
[0012]图1是本发明一种机械式安全截断阀装置的结构示意图；
[0013]图2是本发明的双活塞结构安全阀工作示意图。
[0014]图中:1.通道、2.阀、3.外筒、4.弹簧、5.档圈、6.阀杆、7.弹簧、8.螺杆、9.外壳、10.螺母、11.手轮、12.大活塞腔、13.活塞缸、14.大活塞、15.大活塞密封板、16.小活塞腔、17.无压腔、18.密封圈、19.引压孔、20.小活塞、21.小活塞无压腔、22.密封圈、23.螺钉、24.密封板、25.低压弹簧、26.档圈、27.螺母、28.调节螺钉、29.高压弹簧、30.螺钉、31.轴、32.滚动轴承、33.轴、34.限位杆、35.轴、36.平衡杆、37.弹簧、38.引压管、39.阀.~~.0
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图对本发明的技术方案作具体描述:
[0016]本发明一种机械式安全截断阀装置，主要由压力检