一種帶液壓促動器的水下閘閥的製作方法

2023-10-05 01:33:34

專利名稱：一種帶液壓促動器的水下閘閥的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種海洋油氣鑽採設備，特別涉及一種帶液壓促動器的水下閘閥。
背景技術：
目前國家已將海洋石油工程裝備確定為高端裝備製造產業重點之一，在海洋油氣開發中，水下閘閥廣泛應用在各種水下生產設備上，如水下採油樹、水下管匯系統等。對於深水鑽採作業設備來說，只能通過遠程操作或水下機器人(ROV)對水下各種閥進行控制，因此，在水下閘閥上集成了液壓促動器，可在鑽採平臺或陸地上實現對水下閘閥的控制，另配備ROV操作接口，保證在液壓促動器功能失效時仍可實現對水下閘閥的控制。

實用新型內容本實用新型的目的是提供一種帶液壓促動器的水下閘閥，可通過液壓動力實現對促動器的遠程控制，從而進一步控制水下閘閥的開啟和關閉。為了實現以上目的，本實用新型是通過以下技術方案實現的一種帶液壓促動器的水下閘閥，包含閘閥，所述的閘閥設置在水下；促動器組件，所述的促動器組件與閘閥相連，並開啟或關閉閘閥；位置指示器組件，所述的位置指示器組件與促動器組件相連，當閘閥開啟或關閉時，位置指示器同步顯示開啟或關閉的狀態。所述的水下閘閥包含閥體，設置在閥體中的閥座，設置在閥座上的閥板，與閥板相連的閥杆，以及設置在閥體上的閥蓋；所述的閥蓋的外徑面上開有注脂通道、排氣孔和平衡孔；所述的注脂通道內設有單流閥，該注脂通道的入口處設有注脂接頭。所述的促動器組件包含彈簧套筒，所述的彈簧套筒與閥蓋固定連接，該彈簧套筒中設有彈簧，所述的彈簧的外側設有彈簧擋板，當閘閥開啟時，該彈簧處於壓縮狀態，當閘閥關閉時，該彈簧處於放鬆狀態；活塞，所述的活塞與彈簧套筒固定連接；液缸，所述的液缸掛設在彈簧擋板上，該液缸與活塞之間有一腔體，所述液缸隨著該腔體壓力的變化而移動位置；頂杆，所述的頂杆與閥杆固定連接，該頂杆的上端部為水下機器人操作接口。所述的彈簧套筒的筒壁上設有壓力平衡孔和觀察孔；所述的壓力平衡孔與外部的平衡儲油設備相連通；所述的觀察孔處設有塞堵。所述的活塞上開有控制液壓油通道，該控制液壓油通道連通到活塞和液缸間的腔體內。所述的位置指示器組件包含[0018]指示器殼體，以及內指示環，所述的內指示環套裝在頂杆上；外指示環，所述的外指示環與內指示環固定連接；指示螺栓，所述的指示螺栓連接指示器殼體、內指示環以及外指示環。所述的指示器殼體的筒壁上設有割槽，該割槽與內指示環和外指示環的螺紋孔的位置相對應。所述的指示器殼體上部還設有卡槽，其定位外部的水下機器人的卡頭的位置。還包含驅動過渡組件，所述的驅動過渡組件連接閘閥與促動器組件，所述的促動器組件通過驅動過渡組件驅動閘閥的開啟或關閉。本實用新型與現有技術相比，具有以下優點1、正常工作狀態下可由遠程液壓控制促動器進而實現水下閘閥的開啟和關閉；2、在供液異常或故障時，可通過ROV應急操作實現水下閘閥的開啟。

圖1為本實用新型一種帶液壓促動器的水下閘閥的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖，通過詳細說明一個較佳的具體實施例，對本實用新型做進一步闡述。如圖1所示，一種帶液壓促動器的水下閘閥，包含閘閥，所述的閘閥設置在水下；促動器組件，所述的促動器組件與閘閥相連，並開啟或關閉閘閥；位置指示器組件，所述的位置指示器組件與促動器組件相連，當閘閥開啟或關閉時，位置指示器同步顯示開啟或關閉的狀態。水下閘閥包含閥體1，設置在閥體I中的閥座2，設置在閥座2上的閥板3，與閥板3相連的閥杆4，密封閥杆4的杆密封組件11，以及設置在閥體I上的閥蓋5，閥蓋5與閥體I之間採用單螺母雙頭螺柱6連接，在本實施例中，閥蓋5的上端面還有安裝螺母的位置孔，用來安裝內12角螺母7 ;閥蓋5的外徑面上開有注脂通道、排氣孔和平衡孔；所述的注脂通道內設有單流閥8，該注脂通道的入口處設有注脂接頭9，其中，單流閥由緊定螺釘10固定。促動器組件包含彈簧套筒17、活塞27、液缸16以及頂杆26 ;其中，彈簧套筒17與閥蓋5固定連接，且其中設有彈簧24，彈簧24的外側設有彈簧擋板23，在本實施例中，彈簧套筒17的彈簧筒端蓋22和彈簧擋板23分別安裝在彈簧套筒17的兩端，共同確定彈簧24的壓縮量，當閘閥開啟時，彈簧24處於壓縮狀態，當閘閥關閉時，彈簧24處於放鬆狀態；活塞27與彈簧套筒17固定連接；液缸16掛設在彈簧擋板23上，通過彈簧24的彈力壓緊，該液缸16與活塞27之間有一腔體,液缸16隨著該腔體壓力的變化而移動位置；頂杆26與閥杆4固定連接，該頂杆26的上端部為水下機器人(ROV)操作接口。在本實施例中，彈簧套筒17的筒壁上設有壓力平衡孔和觀察孔；壓力平衡孔與外部的平衡儲油設備通過卡套接頭35相連通，作用是在閘閥和液壓促動器裝備過程中，觀察彈簧擋板23是否安裝到位以及液缸16能否正常運動，在工作狀態下，觀察孔處設有塞堵36。[0034]活塞27上開有控制液壓油通道，該控制液壓油通道連通到活塞27和液缸16間的腔體內，通道口安裝連接接頭30，以連接入油和出油管線。在本實施例中，還包含驅動過渡組件，其連接閘閥與促動器組件，所述的促動器組件通過驅動過渡組件驅動閘閥的開啟或關閉。該驅動過渡組件包含鎖緊環18、分隔擋環19、連接螺柱25。其中，促動器組件的彈簧套筒17與閘閥的閥蓋5通過鎖緊環18連接，鎖緊環18與閥蓋5之間還設有分隔擋環19，並由緊定螺釘20固定；鎖緊環18和彈簧套筒17之間採用螺紋連接，由定位銷21固定閥蓋5和彈簧套筒17的相對位置；連接螺柱25通過螺紋把閥杆4和頂杆26連接起來，調節連接螺柱25和閥杆4的嚙合螺紋，可確定調整環15與液缸16的安裝位置。在本實施例中，還設有支撐環28，彈簧套筒17上端的鎖緊環18卡住支撐環28。位置指示器組件用來顯示水下閘閥的開啟和關閉狀態，其包含指示器殼體29，以及，內指示環31、外指示環32和指示螺栓33。其中，內指示環31套裝在頂杆26上並由緊定螺釘34固定；外指不環32與內指不環31固定連接；在本實施例中，指不器殼體29的筒壁上設有割槽，該割槽與內指示環31和外指示環32的螺紋孔的位置相對應，指示螺栓33的一端從指示器殼體29筒壁的割槽內伸出，裝到外指示環32的螺紋孔內，另一端安裝在內指示環31的螺紋孔內，外指示環32可在指示器殼體29外壁上下滑動，因此指示螺栓33能夠隨著頂杆26的位置變化而上下移動。在本實施例中，支撐環28、活塞27及指示器殼體29通過8個螺栓30連接。在本實施例中，指示器殼體29上部還設有卡槽，其定位外部的水下機器人(ROV)的卡頭的位置。在本實施例中，還設有盤根壓帽12和調整環15，調整環15與液缸16相連，將盤根壓帽12通過螺紋連接到調整環15，用來補償液缸16的安裝高度。閥蓋5的外徑面上的排氣孔通向閘閥的杆密封組件11和盤根壓帽12的安裝位置處，防止裝配過程中產生背壓，排氣孔口安裝洩放閥13 ;平衡孔用於在裝配閘閥和促動器組件的過程中平衡內外壓力，其孔口安裝六角頭管堵14。當使用時，通過液壓控制促動器實現對水下閘閥的開啟和關閉操作控制液體動力通過入油管線，經過控制液壓油通道，進入活塞27和液缸16之間的腔體，腔體內壓力增大，由於活塞27位置固定，所以在壓力作用下，液缸16向下運動，於是，連接螺柱25隨之向下，推動閥杆4，帶動閥板3向下，從而開啟閘閥。由於液缸16向下運動時帶動彈簧擋板23向下運動，進而壓縮彈簧24，故水下閘閥開啟時，彈簧24處於壓縮狀態；同時，頂杆26向下運動帶動固定在上面的內指示環31向下運動，連同外指示環32和指示螺栓33 —同向下，因此可直接由位置指示器看出此時閘閥處於開啟狀態。關閉水下閘閥時，停止供應液壓動力，活塞27與液缸16之間的腔體內控制液體通過出油管線流出，腔體內壓力減小，由於彈簧24的彈力作用，推動液缸16向上運動，帶動連接螺柱25、閥杆4、頂杆26向上，拉動閥板3關閉水下閘閥。此時彈簧處於放鬆狀態，且指示螺栓33位於指示器殼體29筒壁的割槽上部，可直接看出水下閘閥處於關閉狀態。彈簧套筒17內部充滿液壓油，彈簧套筒17上的壓力平衡孔，接通到外部的平衡儲油設備，在閥開啟和關閉時，隨著液缸16的上下運動，彈簧套筒17腔內的壓力隨之發生變化，因此腔內液壓油通過平衡管路流入、流出，因此可以平衡液缸16運動時彈簧套筒17內腔的壓力；彈簧套筒17筒壁上的觀察孔，作用是在閘閥和液壓促動器裝備過程中，觀察彈簧擋板23是否安裝到位以及液缸16能否正常運動，在工作狀態下，觀察孔安裝塞堵36。該實用新型涉及的帶液壓促動器的水下閘閥為常閉式閥，開啟時必須提供液壓動力。一旦發生正常液壓控制失效或供液故障的情況若閘閥處於開啟狀態，則可依靠彈簧24的自身彈力作用關閉水下閘閥；若閘閥處於關閉狀態，則可通過ROV應急操作實現水下閘閥的開啟，指示器殼體29上部卡槽為ROV卡頭提供定位，ROV定位並旋轉一定角度後固定，機械臂抓住頂杆26端部的ROV操作接口，施加推力，則可推動頂杆26、閥杆4，進而推動閥板3，完成開啟水下閘閥的操作。綜上所述，本實用新型一種帶液壓促動器的水下閘閥，可通過液壓動力實現對促動器的遠程控制，從而進一步控制水下閘閥的開啟和關閉。儘管本實用新型的內容已經通過上述優選實施例作了詳細介紹，但應當認識到上述的描述不應被認為是對本實用新型的限制。在本領域技術人員閱讀了上述內容後，對於本實用新型的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本實用新型的保護範圍應由所附的權利要求來限定。
權利要求1.一種帶液壓促動器的水下閘閥，其特徵在於，包含閘閥，所述的閘閥設置在水下；促動器組件，所述的促動器組件與閘閥相連，並開啟或關閉閘閥；位置指示器組件，所述的位置指示器組件與促動器組件相連，當閘閥開啟或關閉時，位置指示器同步顯示開啟或關閉的狀態。
2.如權利要求1所述的帶液壓促動器的水下閘閥，其特徵在於，所述的水下閘閥包含 閥體(I)，設置在閥體(I)中的閥座(2 )，設置在閥座(2 )上的閥板(3 )，與閥板(3 )相連的閥杆(4)，以及設置在閥體(I)上的閥蓋(5);所述的閥蓋(5)的外徑面上開有注脂通道、排氣孔和平衡孔；所述的注脂通道內設有單流閥(8 )，該注脂通道的入口處設有注脂接頭(9 )。
3.如權利要求2所述的帶液壓促動器的水下閘閥，其特徵在於，所述的促動器組件包含彈簧套筒(17)，所述的彈簧套筒(17)與閥蓋(5)固定連接，該彈簧套筒(17)中設有彈簧(24)，所述的彈簧(24)的外側設有彈簧擋板(23)，當閘閥開啟時，該彈簧(24)處於壓縮狀態，當閘閥關閉時，該彈簧(24)處於放鬆狀態；活塞(27)，所述的活塞(27)與彈簧套筒(17)固定連接；液缸(16),所述的液缸(16)掛設在彈簧擋板(23)上,該液缸(16)與活塞(27)之間有一腔體，所述液缸(16)隨著該腔體壓力的變化而移動位置；頂杆(26)，所述的頂杆(26)與閥杆(4)固定連接，該頂杆(26)的上端部為水下機器人操作接口。
4.如權利要求3所述的帶液壓促動器的水下閘閥，其特徵在於，所述的彈簧套筒(17) 的筒壁上設有壓力平衡孔和觀察孔；所述的壓力平衡孔與外部的平衡儲油設備相連通；所述的觀察孔處設有塞堵(36 )。
5.如權利要求3所述的帶液壓促動器的水下閘閥，其特徵在於，所述的活塞(27)上開有控制液壓油通道，該控制液壓油通道連通到活塞(27)和液缸(16)間的腔體內。
6.如權利要求3所述的帶液壓促動器的水下閘閥，其特徵在於，所述的位置指示器組件包含指示器殼體(29)，以及內指示環(31)，所述的內指示環(31)套裝在頂杆(26)上；外指示環(32)，所述的外指示環(32)與內指示環(31)固定連接；指示螺栓(33)，所述的指示螺栓(33)連接指示器殼體(29)、內指示環(31)以及外指示環(32)。
7.如權利要求6所述的帶液壓促動器的水下閘閥，其特徵在於，所述的指示器殼體 (29)的筒壁上設有割槽，該割槽與內指示環和外指示環(32)的螺紋孔的位置相對應。
8.如權利要求6所述的帶液壓促動器的水下閘閥，其特徵在於，所述的指示器殼體 (29)上部還設有卡槽，其定位外部的水下機器人的卡頭的位置。
9.如權利要求1或3所述的帶液壓促動器的水下閘閥，其特徵在於，還包含驅動過渡組件，所述的驅動過渡組件連接閘閥與促動器組件，所述的促動器組件通過驅動過渡組件驅動閘閥的開啟或關閉。
專利摘要本實用新型公開了一種帶液壓促動器的水下閘閥，包含閘閥，所述的閘閥設置在水下；促動器組件，所述的促動器組件與閘閥相連，並開啟或關閉閘閥；位置指示器組件，所述的位置指示器組件與促動器組件相連，當閘閥開啟或關閉時，位置指示器同步顯示開啟或關閉的狀態。本實用新型可通過液壓動力實現對促動器的遠程控制，從而進一步控制水下閘閥的開啟和關閉。
文檔編號F16K3/02GK202834137SQ20122051460
公開日2013年3月27日 申請日期2012年10月9日 優先權日2012年10月9日
發明者張建權, 馮素敬 申請人:上海神開石油化工裝備股份有限公司, 上海神開石油設備有限公司