一种自平衡井下安全阀的制作方法

本实用新型涉及一种自平衡井下安全阀，属油气井井下作业工具领域。

背景技术：

井下安全阀是一种装在油气井内，在生产设施发生火警、管线破裂和自然灾害（如地震、台风等）的非正常情况时，能紧急关闭管井，防止井喷事故发生的安全保护装置。现有的井下安全阀由于结构原因的限制，其存有阀门开启压力大，导致阀门难以正常开启的问题。此外现有的井下安全阀还存有活塞运动时易偏心和阀瓣易损伤的问题。由于上述问题的存在，致使现有的井下安全阀存有严重的安全隐患，不能满足人们使用的需要。 因此有必要研发一种新型的井下安全阀，使其能够快速高效的运行，用以确实保护油气井的正常作业。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：提供一种结构简单、使用方便，以解决现有井下安全阀存有的阀门开启压力大、活塞易偏心和阀瓣易损伤问题的自平衡井下安全阀。

本实用新型的技术方案是：

一种自平衡井下安全阀，它由活塞套、连接头、管线接头、弹簧套、中心管、复位弹簧、安装套、密封阀体和活塞构成，其特征在于：活塞套的一端螺纹安装有连接头，连接头上安装有管线接头；活塞套的另一端螺纹安装有弹簧套，弹簧套内设置有中心管，中心管与弹簧套之间活动安装有复位弹簧；复位弹簧一端的活塞套内通过液压内腔活动安装有活塞；活塞与中心管之间通过活塞接头和紧定螺钉固定连接；复位弹簧另一端通过安装套安装有密封阀体；安装套与复位弹簧之间设置有弹簧挡圈。

所述的复位弹簧分别与弹簧挡圈和活塞接头抵触连接，所述的弹簧挡圈与中心管之间设置有C型环。

所述的液压内腔通过导压孔与管线接头连通。

所述的活塞由活塞杆、密封螺母、盘根挡圈和密封组件构成，活塞杆的一端螺纹安装有密封螺母，密封螺母一侧通过对称状设置的密封组件安装有盘根挡圈。

所述的活塞杆呈阶梯轴状；所述的密封组件由边盘根、中间盘根、盘根弹片和T型挡圈构成；中间盘根的一端设置有边盘根，中间盘根的另一端依次设置有盘根弹片和T型挡圈。

所述的密封阀体由阀座、阀瓣、扭簧、阀瓣销、片弹簧和平衡柱塞构成；阀座上通过阀瓣销和扭簧活动装有阀瓣，阀瓣的端面上通过安装凹槽卡接有片弹簧，片弹簧一端的阀瓣上通过装配通孔活动安装有平衡柱塞，所述的平衡柱塞与片弹簧抵触连接。

所述的平衡柱塞为锥形体，平衡柱塞上设置有平衡通孔，平衡通孔将平衡柱塞的底端和侧面连通。

本实用新型的优点在于：

该自平衡井下安全阀结构简单、使用方便，采用了在阀瓣上设置平衡柱塞的结构设计。采用该种设计后，该安全阀工作时，平衡柱塞可将阀瓣的两侧联通，由此起到了自平衡的作用，从而解决了现有有阀门开启压力大，阀门难以正常开启的问题。此外该安全阀工作时，活塞是在活塞套内沿液压内腔活动，且活塞与中心管之间是通过活塞接头和紧定螺钉整体固定连接的，受力均衡

，由此解决了现有安全阀的活塞运动时易偏心和阀瓣易损伤的问题，满足了企业生产使用的需要。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型图1中A处的放大结构示意图；

图3为实用新型图1中B处的放大结构示意图；

图4为本实用新型图1中C处的放大结构示意图；

图5为本实用新型图1中D处的放大结构示意图；

图6为本实用新型的密封阀体的结构示意图；

图7为本实用新型的平衡柱塞和片弹簧的结构示意图。

图中：1、活塞套，2、连接头，3、管线接头，4、弹簧套，5、中心管，6、复位弹簧，7、安装套，8、活塞接头，9、紧定螺钉，10、弹簧挡圈，11、C型环，12、液压内腔，13、导压孔，14、活塞杆，15、密封螺母，16、盘根挡圈，17、边盘根，18、中间盘根，19、盘根弹片，20、T型挡圈，21、阀座，22、阀瓣，23、扭簧，24、阀瓣销，25、片弹簧，26、平衡柱塞，27、平衡通孔。

具体实施方式

该自平衡井下安全阀由活塞套1、连接头2、管线接头3、弹簧套4、中心管5、复位弹簧6、安装套7、密封阀体和活塞构成；活塞套1的一端螺纹安装有连接头2，连接头2上安装有管线接头3；管线接头3通过控制管线与地面控制部分相连接。

活塞套1的另一端螺纹安装有弹簧套4，弹簧套4内设置有中心管5，中心管5与弹簧套4之间活动安装有复位弹簧6；复位弹簧6一端的活塞套1内通过液压内腔12活动安装有活塞；液压内腔12通过导压孔13与管线接头3连通，由此在人们可通过管线接头3和导压孔13给液压内腔12内打压或泄压的方式控制活塞的移动。

活塞由活塞杆14、密封螺母15、盘根挡圈16和密封组件构成，呈阶梯轴状的活塞杆14的一端螺纹安装有密封螺母15，密封螺母15一侧通过对称状设置的密封组件安装有盘根挡圈16。设置两组密封组件的目的在于：以使活塞具有双重密封的效果，增强活塞的密封性。

密封组件由边盘根17、中间盘根18、盘根弹片19和T型挡圈20构成；中间盘根18的一端设置有边盘根17，中间盘根18的另一端依次设置有盘根弹片19和T型挡圈20。盘根弹片19为V型体，当盘根弹片19受压时，会从内部将中间盘根18撑开，从而达到密封的目的。

当拧紧密封螺母15时，密封螺母15会挤压密封组件，使密封组件中的边盘根17和中间盘根18受压膨胀密封液压内腔12,进而将液压内腔12分隔成为两部分。

活塞杆14的另一端与中心管5之间通过活塞接头8和紧定螺钉9固定连接；如此活塞移动时会通过塞接头8和紧定螺钉9带动中心管5一起移动。

复位弹簧6另一端通过安装套7安装有密封阀体；密封阀体由阀座21、阀瓣22、扭簧23、阀瓣销24、片弹簧25和平衡柱塞26构成；阀座21上通过阀瓣销24和扭簧23活动装有阀瓣22，阀瓣22的端面上通过安装凹槽卡接有片弹簧25，片弹簧25一端的阀瓣22上通过装配通孔活动安装有为锥形体的平衡柱塞26，平衡柱塞26与片弹簧25抵触连接。该安全阀正常状态时，片弹簧25会将平衡柱塞26压入到装配通孔中，将装配通孔封死。将平衡柱塞26设置成锥形体的目的在于：防止井下压力过大时将平衡柱塞26从装配通孔中挤出。

平衡柱塞26上设置有平衡通孔27，平衡通孔27将平衡柱塞26的底端和侧面连通。安装套7与复位弹簧6之间设置有弹簧挡圈10。复位弹簧6分别与弹簧挡圈10和活塞接头8抵触连接。弹簧挡圈10与中心管5之间设置有C型环11。

当该自平衡井下安全阀输送至油管设定的深度后，需油气井正常作业，开启该安全阀时，需通过地面控制部分、控制管线和管线接头3向液压内腔12内打压。液压内腔12受压后会通过活塞带动中心管5向右移动。中心管5向右移动过程中，中心管5会先推开平衡柱塞26，使平衡柱塞26的平衡通孔将阀瓣22的两端连通，从而使阀瓣22两侧的压力达到平衡。随后中心管5继续右移时，便可将阀瓣22推开开启。当阀瓣22处于极限开启位置时中心管5停止移动。此时保持液压内腔12内的压力即可保证阀瓣22的长期开启。

在该安全阀开启过程中，中心管5是首先推开平衡柱塞26，使阀瓣22两侧的压力达到平衡后，随后推开阀瓣22的。由此大大减小了阀门的开启压力，解决了现有阀门难以正常开启的问题。

当需要关闭该安全阀时，需通过地面控制部分将液压内腔12内的压力缓慢释放为0。在这一过程中，活塞和中心管5会在复位弹簧6的弹力作用下逐步左移至初始位置；在中心管5左移过程中，阀瓣22会在扭簧23的作用下自动关闭，并与安装套7共同形成密封。当中心管5左移与平衡柱塞26脱离接触后，片弹簧25会将平衡柱塞26压入装配通孔中，从而将阀瓣22完全密封。此时阀瓣22会完全封隔油管通道，完成关闭工作。

该自平衡井下安全阀结构简单、使用方便，具有自平衡的功能，解决了现有有阀门开启压力大，阀门难以正常开启的问题。该安全阀还解决了现有安全阀的活塞运动时易偏心和阀瓣易损伤的问题，满足了企业生产使用的需要。