一种压差驱动的自激换向装置的制作方法

本实用新型属于石油机械和换向阀技术领域，具体涉及一种压差驱动的自激换向装置。

背景技术：

众所周知，日常生活中，为实现换向阀阀芯的换向，需要能量驱动和信号控制，比如电磁换向阀，要实现换向，需要发送一个信号，通过电磁作用以实现阀芯的换向。但是在生产和生活中，往往存在需要换向阀的阀芯需要不断往复换向的情况，如果采用信号进行控制，则会造成整个系统的复杂化，尤其在一些特殊工况和领域，比如在石油及天然气开发领域的井下工具中，受井下空间限制和井下温度限制，假如采用电信号对阀芯进行往复换向控制，工具的复杂程度可想而知，同时耐高温性能有限，造成工具的可靠性低。因此，迫切需要一种不受空间和温度限制的机械式自激换向装置。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种压差驱动的自激换向装置，通过压差作用，主阀和换向阀互为换向控制，实现装置的自激换向，无需任何信号进行控制。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：一种压差驱动的自激换向装置，包括产生驱动压差的节流孔，以及互为换向控制的主阀和换向阀，主阀由主阀体和主阀芯组成，换向阀由主阀芯和换向阀芯组成，其特征是：该装置包括一个管状的外壳体，外壳体的内部设置有节流孔，节流孔入口区域及连通区域为高压区域，节流孔的出口区域及连通区域为低压区域；外壳体内设置主阀体，主阀体的内腔内设置有大活塞槽、上空腔和下空腔，主阀体的大活塞槽中心设置有第一导流孔，大活塞槽两侧设有第二导流孔，第一导流孔和第二导流孔与高压区域连通，主阀体上端设置过流孔；主阀体内嵌套主阀芯，主阀芯设置凸起的大活塞，大活塞置于大活塞槽内，大活塞上设有第一导流槽，主阀芯的内腔设置有小活塞槽，主阀芯的第一导流槽中心设置第三导流孔、大活塞的两侧设置第四导流孔，小活塞槽的两侧设置第五导流孔；主阀芯内嵌套换向阀芯，换向阀芯设置凸起的小活塞，小活塞置于小活塞槽内，小活塞上设有第二导流槽，小活塞上设置有第六导流孔，第六导流孔位于第二导流槽两侧，第六导流孔与低压区域连通，换向阀芯内设置一个贯通的中心孔。

所述的节流孔可以位于外壳体内的任意位置，其数量可以为一个或者多个，其形状可以为任意形状。

所述的主阀芯的大活塞置于主阀体的大活塞槽内，将其分割为大上液腔和大下液腔。

所述的换向阀芯的小活塞置于主阀芯的小活塞槽内，将其分割为小上液腔和小下液腔。

本实用新型提供的一种压差驱动的自激换向装置，通过采用以上的结构，具有以下的有益效果：

1、本实用新型的一种压差驱动的自激换向装置，压差驱动，主阀和换向阀互为换向控制，主阀芯和换向阀芯实现自激的往复运动，无需信号控制；

2、本实用新型的一种压差驱动的自激换向装置, 采用全金属结构，可靠性高；

3、本实用新型的一种压差驱动的自激换向装置，主阀芯和换向阀芯可连接其他机构，起到往复动力源的作用。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

图1为本发明的第一种主视结构剖视示意图；

图2为本发明的第二种主视结构剖视示意图；

图3为本发明的第二种截面剖视示意图。

图中：外壳体1，外壳体内空腔11，主阀体 2，大活塞槽21，上空腔22，下空腔23，第一导流孔24，第二导流孔25，节流孔26，过流孔27，主阀芯3,大活塞31，第一导流槽32，小活塞槽33，第三导流孔34，第四导流孔35，第五导流孔36，换向阀芯4，小活塞41，第二导流槽42，第六导流孔43，中心孔44。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

如图1-3中，一种压差驱动的自激换向装置，包括产生驱动压差的节流孔26，以及互为换向控制的主阀和换向阀，主阀由主阀体2和主阀芯3组成，换向阀由主阀芯3和换向阀芯4组成，其特征是：该装置包括一个管状的外壳体1，外壳体1的内部设置有节流孔26，节流孔26入口区域及连通区域为高压区域，节流孔26的出口区域及连通区域为低压区域；外壳体1内设置主阀体2，主阀体2的内腔内设置有大活塞槽21、上空腔22和下空腔23，主阀体2的大活塞槽21中心设置有第一导流孔24，大活塞槽21两侧设有第二导流孔25，第一导流孔24和第二导流孔25与高压区域连通，主阀体2上端设置过流孔27；主阀体2内嵌套主阀芯3，主阀芯3设置凸起的大活塞31，大活塞31置于大活塞槽21内，大活塞31上设有第一导流槽32，主阀芯3的内腔设置有小活塞槽33，主阀芯3的第一导流槽32中心设置第三导流孔34、大活塞31的两侧设置第四导流孔35，小活塞槽33的两侧设置第五导流孔36；主阀芯3内嵌套换向阀芯4，换向阀芯4设置凸起的小活塞41，小活塞41置于小活塞槽33内，小活塞41上设有第二导流槽42，小活塞41上设置有第六导流孔43，第六导流孔43位于第二导流槽42两侧，第六导流孔43与低压区域连通，换向阀芯4内设置一个贯通的中心孔44。

所述的节流孔26可以位于外壳体1内的任意位置，其数量可以为一个或者多个，其形状可以为任意形状。

所述的主阀芯3的大活塞31置于主阀体2的大活塞槽21内，将其分割为大上液腔和大下液腔。

所述的换向阀芯4的小活塞41置于主阀芯3的小活塞槽33内，将其分割为小上液腔和小下液腔。

具体的工作过程如下：第一个状态，流体经过节流孔26产生一个节流效应，流体被节流孔26分成高压区和低压区，节流孔26之前的流体区域为高压区，比如图中的11，节流孔26之后的流体区域为低压区，比如图中的换向阀中心孔44、主阀体2的上空腔22和下空腔23，高压区经过流孔27、第一导流孔24，第一导流槽32、第三导流孔34、第二导流槽42、主阀芯3下部的第四导流孔35与大下液腔连通，低压区经换向阀芯4上部的第六导流孔43、主阀芯3上部的第四导流孔35与大上液腔连通，主阀芯 3在压力差的作用下向上运动。

第二状态，当主阀芯3运动到上止点时，主阀芯3停止运动，此时，换向阀芯4的小下液腔经主阀芯3下部的第五导流孔36、主阀体2下部的第二导流孔25与高压区11连通，换向阀芯4的小上液腔经主阀芯3商部的第五导流孔36与低压区的上空腔22 连通，换向阀芯4在压差和换向活塞惯性的作用下，换向阀芯4向上运动。

第三状态，换向阀芯4运动到上止点时，换向阀芯4停止运动，此时，主阀芯3的大上液腔经主阀芯3上部的第四导流孔35、第二导流槽42、第三导流孔34、第一导流槽32、第一导流孔24与高压区11连通，主阀芯 3的大下液腔经主阀芯3下部的第四导流孔35、换向阀芯4下部的第六导流孔43与低压区的中心孔44连通，主阀芯3在压差的作用下向下运动。

第四状态，主阀芯3运动到下止点时，主阀芯3停止运动，此时，换向阀芯4的小上液腔经主阀芯3上部的第五导流孔36、主阀体2上部的第二导流孔25与高压区11连通，换向活塞40的小下液腔经主阀芯3下部的第五导流孔36、与低压区的下空腔23连通，换向阀芯4在压差和换向活塞惯性力的作用下，换向阀芯4向下运动，直至运动到下止点，此时恢复为第一状态。

以上四个状态构成一个完整的运动周期，主阀芯3和换向阀芯4做往复运动，由于主阀芯3和换向阀芯4往复运动的属性，因此主阀芯3和换向阀芯4上可以连接其他机构，作为往复动力源驱动其他机构作周期性的往复运动。

上述的实施例仅为本实用新型的一种优选技术方案，而不应视为对于本实用新型的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本实用新型的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本实用新型的保护范围之内。