冰冻堵现象。
[0025]进一步，阀体I内的进气通道101和出气通道102之间通过一马蹄形气道29相连通，从阀体I的上端往下看，该马蹄形气道29的截面为马蹄形，避免了水合物的停留或积水，防止冻堵的发生。阀体I上端分别设有与进气通道101相通的平衡孔、与出气通道102相通的卸荷孔，平衡孔与卸荷孔内分别设有平衡套30与卸荷套31 ;阀体I内与主阀芯22密封配合处采用锥形结构。
[0026]进一步，主阀芯22上部与阀盖2之间形成主阀芯上腔32，主阀芯22下部与阀体I之间形成主阀芯下腔33，该主阀芯下腔33与出气通道102相通。阀盖2内设有用于连通平衡孔和主阀芯上腔32的平衡气道34、用于连通卸荷孔和主阀芯上腔32的卸荷气道35。卸荷气道35上设有一能控制该卸荷气道35打开和关闭的电磁头启闭装置36，电磁头启闭装置36设置在阀盖2的一侧，其内部设有由电磁头控制开闭的连通结构，该装置可以采用现有的电磁阀启闭装置，只要能通过控制使卸荷气道35打开和关闭即可，在其中一个【具体实施方式】中可以采用申请号为CN201210213395.4中所使用的开阀电磁头及手动开阀机构。采用上述结构的先导方式开阀，解决了现有井场上排空的问题。阀盖2的顶部分别设有一用于检测平衡气道34内压力的平衡压力变送器37、一用于检测卸荷气道35内压力的卸荷压力变送器38 (见图2);平衡压力变送器37和卸荷压力变送器38分别通过连通气道与平衡气道34、卸荷气道35连通，可采集数据并通过显示屏10显示上下游管线压力。该智能防爆电磁阀100通过太阳能板给锂电池充电，锂电池给电机通电来控制阀门开关，显示屏显示阀位状态、电池电量、上下游管线压力，其自带控制系统及上下游压力检测装置，可独立完成现场各项数据采集与功能控制，不需依赖井口其它现有设备，解决新井数字化控制未安装到位的安全生产问题。其具体操作过程如下:
[0027]一、远程开关(此时蜗轮与蜗杆通过调整调节螺钉而相互分离)
[0028]1、开阀:在平衡压力变送器37测定上游管线压力在0.5MPa-4.5MPa之间时，锂电池8给电机6通电，电机6通过联轴器18带动蜗轮14顺时针旋转，同时电磁头启闭装置36打开将主阀芯上腔32的气体卸至下游，使得上游管线压力与主阀芯上腔32的压力平衡，蜗轮14与拉杆4螺旋传动连接，蜗轮14旋转过程中拉杆4提升主阀芯22向上移动，主阀芯上腔32气压通过卸荷孔卸至下游，主阀芯22提至全开位置，电机6停止转动，电磁头启闭装置36关闭。
[0029]2、关阀:在平衡压力变送器37测定上游管线压力低于0.5MPa或高于4.5MPa时，锂电池8给电机6通电，电机6反转通过联轴器18带动蜗轮14逆时针旋转，同时电磁头启闭装置36打开，使得主阀芯上腔32的压力与上下游管线压力平衡，蜗轮14与拉杆4螺旋传动连接，蜗轮14旋转过程中拉杆4带动主阀芯22向下移动，主阀芯22到全关位置，电机6停止转动，电磁头启闭装置36关闭。
[0030]二、手动开关(此时蜗轮与蜗杆通过调整调节螺钉而相互啮合)
[0031]1、开阀:拧紧调节螺钉17使支架16相对于支座13作水平移动，使蜗轮14和蜗杆15完全啮合，用与蜗杆15配合的工具旋转蜗杆15，使蜗杆15带动蜗轮14顺时针转动，采用手动钥匙将电磁头启闭装置36打开，使得上游管线压力与主阀芯上腔32压力平衡，蜗轮14与拉杆4螺旋传动连接，蜗轮14旋转过程中拉杆4提升主阀芯22向上移动，主阀芯上腔32的气压通过卸荷孔卸至下游，主阀芯22提至全开位置，用手动钥匙关闭电磁头启闭装置36，松开调节螺钉17退出蜗杆15，使蜗轮14与蜗杆15啮合完全脱开。
[0032]2、关阀:拧紧调节螺钉17使支架16相对于支座13作水平移动，使蜗轮14和蜗杆15完全啮合，用与蜗杆15配合的工具旋转蜗杆15，使蜗杆15反转带动蜗轮14逆时针转动，手动钥匙将电磁头启闭装置36打开，使得上下游管线压力与主阀芯上腔32压力平衡，蜗轮14与拉杆4螺旋传动连接，蜗轮14旋转过程中拉杆4使主阀芯25向下移动，主阀芯25到全关位置，手动钥匙关闭电磁头启闭装置36，松开调节螺钉17退出蜗杆15，使蜗轮14与蜗杆15嗤合完全脱开。
[0033]由上所述，本实用新型的智能防爆电磁阀通过设置锂电池、电机、控制板、太阳能板及显示屏，可独立完成现场各项数据采集与功能控制，不需依赖井口其它现有设备，提高控制可靠性。主阀芯的侧面外圆套设有憎水性材料制成的镶套，这种材料本身不易润湿，防止了恶劣气候下的冰冻堵现象，且阀体中进气通道和出气通道之间通过马蹄形气道相连通，避免了水合物的停留或积水，也可防止冻堵的发生。在阀体上设置平衡孔与卸荷孔，在阀盖内设置平衡气道及卸荷气道与主阀芯上腔相通，并设置压力变送器，并在卸荷气道上设置能控制该卸荷气道打开和关闭的电磁头启闭装置，使开阀过程形成先导模式，以解决向外排空的问题，可安全将高压气流卸到下游。
[0034]以上所述仅为本实用新型示意性的【具体实施方式】，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。
【主权项】
1.一种智能防爆电磁阀，包括一阀体和一设置在所述阀体上方的阀盖，所述阀体内水平设有一进气通道和一出气通道；所述阀盖内设置一主阀芯组件，所述主阀芯组件上端通过一拉杆连接一阀芯提升机构，所述拉杆下端固定在主阀芯组件上端，该拉杆上端向上伸出该阀盖顶部并与所述阀芯提升机构连接；其特征在于:所述阀芯提升机构设置在一护罩内，该护罩固定在所述阀盖顶部；该护罩的上方装有竖直设置的电机，该电机的输出轴与所述阀芯提升机构连接；所述电机位于一控制箱内，所述控制箱固定在所述护罩的上方，该控制箱内还设有一锂电池和一控制板，所述控制箱侧壁设有一显示屏，所述电机、显示屏、锂电池和控制板之间电连接，所述控制箱外侧设有给锂电池充电的太阳能板。
2.如权利要求1所述的智能防爆电磁阀，其特征在于:所述阀盖顶部固定有一提升座，该提升座围绕所述拉杆设置，该提升座上固定有一水平设置的支座，所述拉杆穿过该支座；拉杆的上部穿过一蜗轮的转动中心并与蜗轮之间螺旋传动连接，该蜗轮通过轴承转动固定在所述支座上；在蜗轮的一侧设有一能与其啮合的蜗杆，所述蜗杆通过轴承转动固定在一支架上，所述支架通过一调节螺钉能相对于支座作水平移动调节地固定在所述支座上；所述蜗轮的上端与所述电机输出轴通过联轴器连接；所述蜗轮、蜗杆构成所述阀芯提升机构。
3.如权利要求2所述的智能防爆电磁阀，其特征在于:所述蜗轮具有一向下延伸的圆柱体，该圆柱体从上向下穿过支座，所述蜗轮与支座顶部之间设有上轴承，支座下方的圆柱体外侧螺纹连接两个上下叠置的螺母，所述支座底部与上螺母之间设有下轴承，两螺母之间设有止动垫圈。
4.如权利要求3所述的智能防爆电磁阀，其特征在于:所述提升座为一侧铣掉半圆的半圆柱体形，该提升座中央设有容置所述蜗轮及螺母的容置空间；在提升座被铣平的端面上通过一定位螺钉与一指示杆的一端铰接，所述拉杆上通过螺钉固定一指示座，该指示座上设有一供指示杆穿过的穿孔，所述指示杆穿过该指示座伸向拉杆的另一侧，所述指示杆的另一端为自由端。
5.如权利要求4所述的智能防爆电磁阀，其特征在于:所述主阀芯组件包括一主阀芯，所述主阀芯上端通过螺钉、一上盖与拉杆下端固定连接；所述主阀芯下端通过螺钉、一主阀芯压盖与一平衡杆上端固定，该平衡杆下端穿过所述阀体的内腔向下伸入到一压盖内，所述压盖固定在阀体的底部；所述主阀芯压盖与主阀芯间装有主密封圈；所述主阀芯的侧面外圆套设有一镶套，该镶套材料为憎水性材料。
6.如权利要求5所述的智能防爆电磁阀，其特征在于:所述阀体内的进气通道和出气通道之间通过一马蹄形气道相连通；所述阀体上端分别设有与进气通道相通的平衡孔、与出气通道相通的卸荷孔，所述平衡孔与卸荷孔内分别设有平衡套与卸荷套；所述阀体内与主阀芯密封配合处采用锥形结构。
7.如权利要求6所述的智能防爆电磁阀，其特征在于:所述主阀芯上部与阀盖之间形成主阀芯上腔，所述主阀芯下部与阀体之间形成主阀芯下腔，该主阀芯下腔与出气通道相通；所述阀盖内设有用于连通平衡孔和主阀芯上腔的平衡气道、用于连通卸荷孔和主阀芯上腔的卸荷气道；所述卸荷气道上设有一能控制该卸荷气道打开和关闭的电磁头启闭装置；所述阀盖的顶部分别设有一用于检测平衡气道内压力的平衡压力变送器、一用于检测卸荷气道内压力的卸荷压力变送器；所述平衡压力变送器和卸荷压力变送器分别通过连通气道与平衡气道、卸荷气道连通。
【专利摘要】本实用新型为一种智能防爆电磁阀，包括阀体和阀盖，阀体内设有进气通道和出气通道；阀盖内设置主阀芯组件，主阀芯组件上端通过拉杆连接阀芯提升机构，拉杆下端固定在主阀芯组件上端，该拉杆上端向上伸出该阀盖顶部并与阀芯提升机构连接。阀芯提升机构设置在护罩内，该护罩固定在阀盖顶部；该护罩的上方装有竖直设置的电机，该电机的输出轴与阀芯提升机构连接；电机位于控制箱内，控制箱固定在护罩的上方，该控制箱内还设有锂电池和控制板，控制箱侧壁设有显示屏，控制箱外侧设有给锂电池充电的太阳能板。本实用新型可独立完成现场开、关阀的功能控制，不需依赖井口其它现有设备，提高控制可靠性。
【IPC分类】F16K31-53, F16K31-05, F16K31-06, F16K27-00, E21B34-02, F16K37-00
【公开号】CN204532249
【申请号】CN201520154241
【发明人】刘广峰, 顾岱鸿, 魏会军, 王娟, 成鹏机, 张帆, 孙钢峰
【申请人】中国石油大学(北京), 西安海智机电设备有限公司
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年3月18日