一种阀门平衡器的制作方法

文档序号:15955413发布日期:2018-11-16 21:23阅读:171来源:国知局

本实用新型涉及阀门技术领域,具体涉及一种阀门平衡器。



背景技术:

在海洋水下油气、石油开采及生产的设备装置中,通常会用到水下阀门以及阀门执行机构装置,执行机构驱动水下阀门对阀门进行开启,水下阀门以及其执行机构均需要长周期的免维护的使用工作要求,因而,高可靠性的水下阀门及其执行机构成为了水下阀门装置的设计关键。在阀门设计的整体结构强度方面,与陆地使用的普通阀门相比,还需要根据其水下使用环境,增加考虑阀体外侧壁面上受到的水深压力。为保证阀门在水下的正常运行和使用寿命,要求用于安装执行器的外壳的内腔与处于外壳外的水或海水的压力保持一致。

例如,中国专利文献CN104819338B公开了一种阀门平衡器,其包括设置在用于安装阀门执行器的外壳的侧壁上的壳体,壳体的第一内腔与外壳的安装腔体连通;第一壳体的右侧壁上开设有开口;第一壳体内沿竖向设置密封气囊,以气囊为界,将第一壳体的内腔分割为左腔体和右腔体,左腔体内设置有液压介质,与外壳的安装腔体内的液压介质连通;第一壳体的开口与外界的海水连通。当海水进入右腔体内,对气囊施加向左的作用力,左腔体内的液压介质对气囊施加向右的作用,气囊在其两侧受到的作用力差的作用下,发生变形,来调整左腔体和右腔体的压力相等,进而使得外壳的安装内腔与外界的海水的压力一致。

但是,上述的阀门平衡器,由于皮囊长期处于水下环境中,皮囊的右侧壁长期与海水接触,容易使得皮囊受到腐蚀后出现老化开口的现象,进而引起左腔体和右腔体连通,左腔体内的液压介质在自身重力下,容易与海水混合,导致部分海水进入液压介质内,随着液压介质进入外壳的安装腔体内,破坏执行器所处的液压介质环境,影响执行器的正常运行,也会腐蚀执行器,导致阀门的可靠性降低。



技术实现要素:

因此,本实用新型所要解决的技术问题在于现有技术中的现有阀门平衡器在使用过程中,外界的海水易进入外壳内,破坏执行器所处的液压介质环境,影响执行器的正常运行,导致阀体的可靠性降低。

为此,本实用新型提供一种阀门平衡器,包括:

第二壳体,密封安装在阀门的第一壳体的顶部上,所述第一壳体用于安装驱动阀门中阀杆运动的执行器;所述第二壳体具有第二内腔,所述第二壳体的底部开设有与所述第一壳体的顶部上的第一开口连通的第二开口;

所述第二壳体的侧壁和/或顶部上开设有连通孔,在所述第二内腔中放入预设高度的液压介质时,所述连通孔位于所述第二内腔中液压介质的液位的上方。

优选地,此结构的种阀门平衡器,所述平衡器还包括位于所述第二壳体外的导通管,所述导通管具有密封安装在所述连通孔上的连接段,及密封安装在所述连接段的底部上的导入段,所述导入段的底部向下延伸。

进一步优选地,此结构的种阀门平衡器,所述连接段和所述导入段采用不同且防腐蚀的金属材料制成;

所述导通管还包括将所述连接段的底部与所述导入段的顶部密封连接的过渡段,所述过渡段采用非金属且防腐蚀材料制成。

进一步优选地,此结构的种阀门平衡器,所述过渡段的纵向截面形成为“十”字形。

进一步优选地,此结构的种阀门平衡器,所述连接段呈倒立L形;所述倒立L形的水平部的端部密封连接在所述连通孔上,其竖直部的底部与所述过渡段密封连接。

进一步优选地,此结构的种阀门平衡器,所述第二壳体的顶部上开设有第三开口,及可密封插接在所述第三开口上的塞头。

进一步优选地,此结构的种阀门平衡器,所述第一壳体与所述第二壳体通过插接在所述第一开口和所述第二开口上的接头密封连接;

所述第一壳体具有第一内腔,所述第一内腔与所述第二内腔通过所述接头的内腔连通。

进一步优选地,此结构的种阀门平衡器,所述接头的顶部伸入所述第二内腔中并且其外边缘固定在所述第二壳体的底部上,所述接头的底部伸入所述第一壳体的第一开口内;

所述接头的外壁面与所述第一开口的内壁面之间设置环形密封件。

进一步优选地,此结构的种阀门平衡器,所述第二壳体包括安装在所述第一壳体顶部上的底板,固定在所述底板上的侧板,及安装在所述侧板围成的顶部开口上的上盖;

所述底板沿水平方向伸出所述侧板外,所述底板伸出所述侧板外的部分还通过紧固件固定在所述第一壳体的顶部上。

本实用新型提供的技术方案,具有如下优点:

1.本实用新型提供的阀门平衡器,包括第一壳体、第二壳体以及连通孔。其中,第一壳体具有第一内腔及开设在所述第一壳体的顶部上的第一开口;所述第一内腔用于安装驱动阀门中阀杆运动的执行器;第二壳体密封安装在所述第一壳体的顶部上;所述第二壳体具有第二内腔,所述第二壳体的底部开设有与所述第一开口连通的第二开口;所述第二壳体的侧壁和/或顶部上开设有连通孔,在所述第二内腔中放入预设高度的液压介质时,所述连通孔位于所述第二内腔中液压介质的液位的上方。

此结构的阀门平衡器,第二壳体设置在第一壳体的顶部上,海水通过连通孔进入到第二内腔内,并与预设的液压介质充满第二内腔。平衡器工作状态下,海水处于上方位置,液压介质在其自重的作用下相对海水的处于下方位置,第二内腔内的海水与液压介质顶面直接接触,随着第二内腔和第一内腔内压力变化,液压介质在第二内腔的高度位置将上升或下降,从而保证两腔体内压力与水下压力之间的平衡。此外,在液压介质的封挡作用下,海水不会与液压介质混合进入第一内腔内,从而执行器可正常运行,保证了阀门的高可靠性。

2.本实用新型提供的阀门平衡器,所述平衡器还包括位于所述第二壳体外的导通管,所述导通管具有密封安装在所述连通孔上的连接段,及密封安装在所述连接段上的导入段,所述导入段的底部向下延伸。所述连接段和所述导入段采用不同且防腐蚀的金属材料制成;所述导通管还包括将所述连接段的底部与所述导入段的顶部密封连接的过渡段,所述过渡段采用非金属且防腐蚀材料制成。

此结构的阀门平衡器,导入段采用金属材料制成,并向海水中释放金属离子,使用铜材质的导入段可以耐海水腐蚀;而且溶入水中的铜离子有杀菌作用,可以防止海洋生物污损,进一步防止海洋生物靠近进口,而对海水从第二内腔的流入或流出造成阻塞;此外,由于铜材质的导入段与不锈钢材质的连接段为两种不同的金属材质,若二者直接联通,将会形成原电池并造成连接端或导入段腐蚀,因而导入段与过渡段之间设置的设置有非金属材料的过渡段,过渡段的设置可以防止连接段与导入段之间发生原电池腐蚀,从而提高了阀门平衡器的使用寿命。

3.本实用新型提供的阀门平衡器,所述第二壳体的顶部上开设有第三开口,及可密封插接在所述第三开口上的塞头。上述的第三开口的设置,方便处于第二内腔的内部空气排出第二内腔外,进一步保证阀门内部液压介质环境的纯净性,进一步提高阀门的可靠性。

4.本实用新型提供的阀门平衡器,所述第二壳体包括安装在所述第一壳体顶部上的底板,固定在所述底板上的侧板,及安装在所述侧板围成的顶部开口上的上盖;所述底板沿水平方向伸出所述侧板外,所述底板伸出所述侧板外的部分还通过紧固件固定在所述第一壳体的顶部上。通过设置沿水平方向伸出于侧板外的底板,方便安装人员将底板与第一壳体之间固定安装,提高了安装和拆卸的便利性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例1中所提供的种阀门平衡器的结构示意图;

图2为实施例1中所提供的种阀门平衡器的纵向剖面结构示意图;

图3为图2中圈A中结构示意图;

附图标记说明:

1-第一壳体;11-第一内腔;12-第一开口;

21-第二内腔;22-连通孔;23-底板;24-侧板;25-上盖;

3-导通管;31-连接段;32-导入段;33-过渡段;

4-塞头;

51-接头;52-环形密封件。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外,下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实施例提供一种阀门平衡器,如图1至图3所示,包括密封安装在阀门的第一壳体1顶部的第二壳体以及导通管3。

其中,第二壳体具有第二内腔21,以及开设在第二壳体底部的第二开口。第一壳体1具有第一内腔11,第一壳体1用于安装驱动阀门中阀杆运动的执行器;第一内腔11与第二内腔21通过第一开口12与第二开口相互连通。导通管3通过第二壳体侧壁上的连通孔22与第二侧壁面固定安装,在第二内腔21中放入预设高度的液压介质时,连通孔22位于第二内腔21中液压介质的液位的上方。

如图1和图2所示,本实施例提供的阀门平衡器中,上述的导通管3具有连接段31、导入段32和过渡段33。其中,连接段31焊接在连通孔22上,过渡段33的顶部沿连接段31的底端密封固定安装,类似地,导入段32的顶部与过渡段33的的底部密封固定连接,导入段32的底部朝向海底方向向下延伸。例如,连接段31、导入段32和过渡段33三者之间通过NPT密封螺纹连接。

如图1和图2所示,本实施例中,连接段31呈倒立L形,倒立L形的水平部的端部密封连接在连通孔22上,其竖直部的底部与过渡段33密封连接。过渡段33外壁面的纵向截面形成为“十”字形,从而方便过渡段33与连接段31和导入段32分别旋紧安装。

具体而言,连接段31和导入段32采用不同且防腐蚀的金属材料制成;过渡段33采用非金属且防腐蚀材料制成。例如,连接段31采用不锈钢材质,导入段32采用铜材质。导入段32可朝向海水中释放金属离子,从而使用铜材质的导入段32可以耐海水腐蚀;而且溶入水中的铜离子有杀菌作用,可以防止海洋生物污损,进一步防止海洋生物靠近进口,而对海水从第二内腔21的流入或流出造成阻塞;此外,由于铜材质的导入段32与不锈钢材质的连接段31为两种不同的金属材质,若二者直接联通,将会形成原电池并造成连接端31或导入段32腐蚀,因而导入段32与过渡段33之间设置的设置有非金属材料的过渡段33,过渡段33的设置可以防止连接段与导入段32之间发生原电池腐蚀,从而提高了阀门平衡器的使用寿命。

如图1和2所示,本实施例提供的阀门平衡器中,第二壳体包括安装在第一壳体1顶部上的底板23,固定在底板23上的侧板24,及安装在侧板24围成的顶部开口上的上盖25;其中,底板23沿水平方向伸出侧板24外,底板23伸出侧板24外的部分还通过紧固件固定在第一壳体1的顶部上。例如,本实施例中的底板23、上盖25以及侧板24均为不锈钢材料支撑,防止海洋环境中海水腐蚀,通过设置沿水平方向伸出于侧板24外的底板23,方便安装人员将底板23与第一壳体1之间固定安装,提高了安装和拆卸的便利性。

如图1和2所示,第二壳体的顶部上开设有第三开口,及可密封插接在第三开口上的塞头4。第三开口与塞头4通过螺纹配合旋插,空气可通过第三开口与塞头4之间的缝隙排出第二内腔21外,进一步保证阀门内部液压介质环境的纯净性,进一步提高阀门的可靠性。本实施例中塞头4选择双相不锈钢旋插在第三开口上。

如图2和图3所示,第一壳体1与第二壳体通过插接在第一开口12和第二开口上的接头51密封连接;从而保证第一内腔11与第二内腔21之间相互连通。接头51的外壁面截面为“T”形。T形的水平部伸入在第二内腔21中,并且水平部的外边缘焊接固定在第二壳体的底部上,接头51的竖直部伸入第一壳体1的第一开口12内;接头51的竖直部与第一开口12的内壁面之间设置环形密封件52。例如环形密封件52为O形圈。

本实施例中阀门平衡器安装过程为,

首先将对第二壳体的上盖25、侧板24和底板23分别进行焊接组装,然后将导通管3固定焊接在第二壳体上;然后,将第二壳体通过连接头51以及紧固螺钉固定安装在第一壳体1上;最后,向第二内腔21内注入液压介质,并将平衡器和执行器共同放入水底,至此完成阀门平衡器的安装。

上述的第二内腔21内的液压介质的液面高度,依据驱动器腔内体积、水深和液压介质参数决定,并通过计算获得。此外液压介质应选择,密度比水大并环境友好型的液压介质。

本实施例提供的阀门平衡器,其中,第二壳体设置在第一壳体1的顶部上,海水通过连通孔22进入到第二内腔21内,并与预设的液压介质充满第二内腔21。平衡器工作状态下,海水处于上方位置,液压介质在其自重的作用下相对海水的处于下方位置,第二内腔21内的海水与液压介质顶面直接接触,随着第二内腔21和第一内腔11内压力变化,液压介质在第二内腔21的高度位置上升或下降,从而保证各腔体内压力与水下压力之间的平衡。此外,在液压介质的封挡作用下,海水不会与液压介质混合进入第一内腔11内,从而执行器可正常运行,保证了阀门的高可靠性。

实施例2

本实施例提供一种阀门平衡器,其与实施例1中提供的阀门平衡器相比,存在的区别之处在于,

连通孔22设置位置的变化,本实施例中的连通孔22,可以设置在第二壳体的顶部壁面上,同样可以满足海水沿连通孔22流入第二内腔21内,海水的压力与第二内腔21内的油压维持压力平衡,同样保证了阀门的可靠性。

实施例3

本实施例提供一种阀门平衡器,其与实施例1或实施例2中提供的阀门平衡器相比,存在的区别之处在于:

导通管3与第二壳体的连接方式,还可以通过螺纹连接等方式固定连接,只要保证海水可以通过导通管3顺利导入第二内腔21即可。

作为导通管3结构的变形,连接段31的形状可以为直管,海水同样可以沿导通管3流入第二内腔21。

作为导通管3结构的变形,导通管3可以仅设置导入段32,导入段32可以设置为L形,只要保证导通管3可以与海水连接,将海水引流进第二内腔21即可。

实施例4

本实施例提供一种阀门平衡器,其与实施例1至实施例3中任一个实施例提供的阀门平衡器相比,存在的区别之处在于:

可以不设置导通管3,仅通过第二壳体上的连通孔22将海水导入第二腔体中,同样保证海水沿设置在第二内腔21中高于液压介质的液位上方的连通孔22,流入第二内腔21,从而进行海水与第二内腔21以及第一内腔11中的压力平衡。

显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于发明创造的保护范围之中。

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