CN110319236A - 并列双芯多功能四通芯管阀 - Google Patents

并列双芯多功能四通芯管阀 Download PDF

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CN110319236A CN201810270840.8A CN201810270840A CN110319236A CN 110319236 A CN110319236 A CN 110319236A CN 201810270840 A CN201810270840 A CN 201810270840A CN 110319236 A CN110319236 A CN 110319236A
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Abstract

本发明的并列双芯多功能四通芯管阀，是本人原创性发明的芯管阀母系列的分支系列；阀芯管为固定件垂直于地面同轴向偏轴心贯穿于阀体的袖管Ⅰ、阀体内腔、以及阀体的袖管Ⅱ，阀芯管有轴向隔层及输入段和输出段的径向流通孔，环绕隔层的环形阀芯与袖管Ⅰ喉部的环形阀座构成密封副，输入段与袖管Ⅰ和输出段与袖管Ⅱ的至少一个结合部设置密封；副阀芯管为固定件垂直于地面同轴向偏轴心贯穿于阀体的袖管ⅰ、阀体内腔、以及阀体的袖管ⅱ，副阀芯管有轴向隔层及输入段ⅰ和输出段ⅱ的径向流通孔，输入段ⅰ与袖管ⅰ和输出段ⅱ与袖管ⅱ均为相匹配的轴孔式配合；在势能作用下阀体往复移动来实现启闭、分离、输油、排气、排水或排压。结构简单、可靠、效率。

Description

并列双芯多功能四通芯管阀
技术领域
本发明的并列双芯多功能四通芯管阀属于阀门领域，是本人原创性发明的芯管阀母系列的分支并列双芯多功能四通芯管阀系列。
背景技术
目前，应用于油井井口的采油树阀门无法剔除原油介质内的气体和水分，现在，只有欧盟几个国家共同研制的一种阀门能够采用感应装置来识别原油介质中的气体和水分达到一定比例，就关闭阀门。
当原油或者成品油污染海洋、江河时，在吸取水面油污的同时，抽走大量的气体和水分。
目前的泄压阀，只具备单向泄压功能，不能在输送的同时泄压，也不具备排气功能。
目前的排气阀，只具备单向排气功能，不能在输送的同时排气，也不具备泄压功能。
易燃易爆液体、有毒有害液体和核燃料液体在输送过程中需要做初步分离、排气、排水，或者排气、减压，没有一种阀门能够同时自力完成。
发明内容
本发明的目的在于，提供并列双芯多功能四通芯管阀，克服现有阀门不足和缺陷，提高生产效率，充分利用资源，保护环境，节省能源。
本发明是通过如下技术方案来实现上述目的：所述阀芯管为固定件垂直于地面同轴向偏轴心从下至上贯穿于阀体的袖管Ⅰ、阀体内腔、以及阀体的袖管Ⅱ，阀芯管中部有轴向隔层，隔层由内核和内核径向辐射的阀芯管的中间管段构成；隔层的轴向两边分别是输入段和输出段的至少一个径向流通孔，环绕隔层的环形阀芯与袖管Ⅰ喉部的环形阀座构成密封副，输入段与袖管Ⅰ和输出段与袖管Ⅱ为轴孔式配合其至少一个结合部设置密封；
副阀芯管为固定件垂直于地面同轴向偏轴心从下至上贯穿于阀体的袖管ⅰ、阀体内腔、以及阀体的袖管ⅱ，副阀芯管中部有轴向隔层，隔层由内核和内核径向辐射的副阀芯管的中间管段构成；隔层的轴向两边分别是输入段ⅰ和输出段ⅱ的至少一个径向流通孔，输入段ⅰ与袖管ⅰ和输出段ⅱ与袖管ⅱ均为相匹配的轴孔式配合；
在阀体外端设置使阀体轴向上行的弹性元件；
阀芯管和副阀芯管平行排列，其上下两端均有横向的支架联系并与之固定；
阀体相对于阀芯管和副阀芯管在可控长度内做轴向往复移动来实现启闭和功能转换。
所述下支架与阀体外底端之间设置的弹性元件是压缩弹簧，弹簧的应用在实际设计中可以考虑它们的轴向调节。
所述阀体内腔中部轴向设置一个大半截的隔离板，隔离板平行位于阀芯管与副阀芯管之间且下面有贯通内腔两边的孔道。
所述输入段的径向流通孔水平位置高于输入段ⅰ的径向流通孔；输出段的径向流通孔水平位置高于输出段ⅱ的径向流通孔。
所述输入段的径向流通孔水平位置高于输入段ⅰ的径向流通孔；输出段的径向流通孔水平位置低于输出段ⅱ的径向流通孔。
所述上支架中部与阀体顶端中部之间设置螺杆，螺杆下端固定于阀体顶部并滑动穿过上支架中部的通孔与环形手柄螺旋连接。
所述下支架中部与阀体外底端中部之间设置紧急切断推进装置，阀体外底端有一个向下伸展的圆柱销***下支架向上伸展的密封套中并相匹配，密封套底部是端盖，密封套底部与端盖之间是***片，***片与密封套底部之间的内腔通过连通管和阀的前压贯通，连通管设置控制阀。
所述上支架与阀体顶端之间轴向设置一个波纹盲管，波纹盲管上端封闭式固定于上支架内顶中部，波纹盲管下端固定于阀体顶端，阀体顶部有一个与波纹盲管孔径相匹配的孔道轴向连通波纹盲管和阀体内腔。
所述上支架有两个轴向对称的通孔，一根绳索两头同时穿过这两个通孔与阀体上端连接；在支架上方有一个与通孔同一轴线的固定点，可以挂绳索
所述隔层由内核和内核径向辐射的阀芯管的中间管段构成，可以是一体的，也可以是内核轴向压入阀芯管中间管段两个部分构成。
所述密封可以是波纹管密封件和圈形密封件，还可以是其它密封件。
所述波纹管可以是金属波纹管，也可以是塑料等非金属波纹管。
综上所述，本发明的并列双芯多功能四通芯管阀积极效果在于：
1、结构简单可靠；
2、采用波纹管密封件可以做到无外泄漏；
3、节能；
4、制造成本低；
5、提高生产效率；
6、充分利用地下资源；
7、保护环境；
8、减少能源消耗；
9、双向多种功能。
附图说明
附图1、2、3、4是本发明的第一个实施例的纵向全剖面结构示意图。
附图5是本发明的第二个实施例的纵向全剖面结构示意图。
附图6、7、8、9是本发明的第三个实施例的纵向全剖面结构示意图。
图中1－阀芯管、1′－输入段、1″－输出段、100－隔层、101－环形阀芯、103－流通孔、110－副阀芯管、110′－输入段ⅰ、110″-输出段ⅱ、111-隔层、113-流通孔、2－阀体、2′-袖管Ⅰ、2″-袖管Ⅱ、2″′-袖管ⅰ、2″″-袖管ⅱ、200-内腔、200′-流通孔、200″-孔道、201－环形阀座、202-波纹盲管、205′-圆柱销、205″-隔离板、300－波纹管密封件、4-压缩弹簧、5-绳索、501′-手柄、507′-螺杆、600-连通管、605-控制阀、701-支架、701′-密封套、704′-***片、707′-滚珠轴承。
具体实施方案
实施例一
参看附图1、2、3、4，本实施例所述的并列双芯多功能四通芯管阀，所述阀芯管1为固定件垂直于地面同轴向偏轴心从下至上贯穿于阀体2的袖管Ⅰ2′、阀体2内腔200、以及阀体2的袖管Ⅱ2″，阀芯管1中部有轴向隔层100，隔层100由内核和内核径向辐射的阀芯管1的中间管段构成；环绕隔层100的环形阀芯101与袖管Ⅰ2′喉部的环形阀座201构成密封副，隔层100的轴向两边分别是输入段1′的两个匀称排布的径向流通孔103和输出段1″的四个匀称排布的小的径向流通孔103，袖管Ⅱ2″向内凸出的环壁上也有四个径向流通孔200′与输出段1″的四个径向流通孔103相匹配；输入段1′与袖管Ⅰ2′和输出段1″与袖管Ⅱ2″为轴孔式配合其结合部均设置波纹管密封件300；
所述副阀芯管110为固定件垂直于地面同轴向偏轴心从下至上贯穿于阀体2的袖管ⅰ2″′、阀体2内腔200、以及阀体2的袖管ⅱ2″″，副阀芯管110中部有轴向隔层111，隔层111由内核和内核径向辐射的副阀芯管110的中间管段构成；隔层111的轴向两边分别是输入段ⅰ110′的四个小的径向流通孔113和输出段ⅱ110″的两个径向流通孔113，输入段ⅰ110′与袖管ⅰ2″′和输出段ⅱ110″与袖管ⅱ2″″均为轴孔式配合其结合部均设置波纹管密封件300；
所述阀芯管1和副阀芯管110平行排列，其上下两端均有横向的支架701联系并与之固定；
所述下支架701与阀体2外底之间设置压缩弹簧4；
所述上支架701中部与阀体2顶端中部之间设置螺杆507′，螺杆507′下端固定于阀体2顶端并滑动穿过上支架701中部的通孔和滚珠轴承707′与环形手柄501′螺旋连接；
所述阀体2内腔200中部轴向设置一个大半截的隔离板205″，隔离板205″平行位于阀芯管1与副阀芯管110之间且下面有贯通内腔200两边的孔道200″；
所述输入段1′的径向流通孔103是混合介质进入口其水平位置高于排放水和杂质的输入段ⅰ110′的径向流通孔113；输出段1″的径向流通孔103是排气口其水平位置高于排放相对洁净主流介质的输出段ⅱ110″的径向流通孔113；
所述阀体2相对于阀芯管1和副阀芯管110作轴向往复移动来实现启闭、分离、输油、排气、排水。
附图1所示，为正常的油介质输送状态，介质经输入段1′的流通孔103、内腔200、输出段ⅱ110″的流通孔113流通；同时，袖管Ⅱ2″的环形内壁封闭输出段1″的流通孔103，袖管ⅰ2″′的环形内壁封闭输入段ⅰ110′的流通孔113。
附图2所示，为正常的油介质输送状态，同时，内腔200上部有气体，由于液体介质重量减轻，压缩弹簧4伸展，推动阀体2轴向上移，输出段1″的流通孔103、袖管Ⅱ2″的流通孔200′和内腔200上部贯通，气体排放；同时，袖管ⅰ2″′的环形内壁封闭输入段ⅰ110′的流通孔113。
附图3所示，为正常的油介质输送状态，同时，内腔200下部的水介质过多，由于液体质量加重，压缩弹簧4收缩，阀体2轴向下移，袖管ⅰ2″′同时下移，输入段ⅰ110′的流通孔113和内腔200贯通，水介质和沉渣排放；同时，袖管Ⅱ2″的环形内壁封闭输出段1″的流通孔103。
附图4所示，为关闭状态，操控手柄501′提升阀体2，袖管Ⅰ2′喉部的环形阀座201与环形阀芯101紧密相贴；同时，袖管Ⅱ2″的环形内壁封闭输出段1″的流通孔103，袖管ⅰ2″′的环形内壁封闭输入段ⅰ110′的流通孔113。
实施例二
参看附图5，本实施例所述的并列双芯多功能四通芯管阀，在上述实施例的基础上增加紧急切断功能；
所述下支架701与阀体2外底之间设置紧急切断推进装置，阀体2外底有一个向下伸展的圆柱销205′***下支架701向上伸展的密封套701′中并相匹配，密封套701′底部是端盖，密封套701′底部与端盖之间是***片704′，其内腔通过连通管600和阀的前压相通，连通管600设置控制阀605。
附图5所示，为异常关闭状态，此时，阀的前压压力超高，介质压力冲破***片704′，超高压介质推动圆柱销205′，顶起阀体2，压缩弹簧4同时伸展，袖管Ⅰ2′喉部的环形阀座201与环形阀芯101瞬间紧密相贴；同时，袖管Ⅱ2″的环形内壁封闭输出段1″的流通孔103，袖管ⅰ2″′的环形内壁封闭输入段ⅰ110′的流通孔113。
需要重新启动，首先关闭控制阀605，使阀体2下移，再安装***片704′。
实施例三
参看附图6、7、8、9，本实施例所述的并列双芯多功能四通芯管阀，所述阀芯管1为固定件垂直于地面同轴向偏轴心从下至上贯穿于阀体2的袖管Ⅰ2′、阀体2内腔200、以及阀体2的袖管Ⅱ2″，阀芯管1中部有轴向隔层100，隔层100由内核和内核径向辐射的阀芯管1的中间管段构成；环绕隔层100的环形阀芯101与袖管Ⅰ2′喉部的环形阀座201构成密封副，隔层100的轴向两边分别是输入段1′和输出段1″的两个匀称排布的径向流通孔103，输入段1′与袖管Ⅰ2′和输出段1″与袖管Ⅱ2″为轴孔式配合其结合部均设置波纹管密封件300；
所述副阀芯管110为固定件垂直于地面同轴向偏轴心从下至上贯穿于阀体2的袖管ⅰ2″′、阀体2内腔200、以及阀体2的袖管ⅱ2″″，副阀芯管110中部有轴向隔层111，隔层111由内核和内核径向辐射的副阀芯管110的中间管段构成；隔层111的轴向两边分别是输入段ⅰ110′和输出段ⅱ110″的四个小的径向流通孔113，袖管ⅰ2″′向内凸出的环形内壁有四个径向流通孔200′与输出段ⅱ110″的四个径向流通孔113相匹配，输入段ⅰ110′与袖管ⅰ2″′和输出段ⅱ110″与袖管ⅱ2″″均为轴孔式配合其结合部均设置波纹管密封件300；
所述阀芯管1和副阀芯管110并列平行，其上下两端均有横向的支架701联系并与之固定；
所述下支架701与阀体2外底之间设置压缩弹簧4；
所述输入段1′的径向流通孔103是混合介质进入口其水平位置高于排放水和杂质的输入段ⅰ110′的径向流通孔113，输出段1″的径向流通孔103是排放相对洁净主流介质流通口其水平位置低于排气口的输出段ⅱ110″的径向流通孔113；
所述上支架701与阀体2顶端之间轴向设置一个波纹盲管202，波纹盲管202上端封闭式固定于上支架701中部，波纹盲管202下端固定于阀体2顶端中部，阀体2顶端中部有一个与波纹盲管孔径相匹配的孔道200″轴向连通波纹盲管202和内腔200，这样内腔200上下两端轴向端面形成压力差；
所述上支架701有两个对称的通孔，一根绳索5两头同时穿过这两个通孔与阀体2上端连接；在支架701上方有一个与通孔同一轴线的固定点，可以挂绳索5；
所述阀体2相对于阀芯管1和副阀芯管110作轴向往复移动来实现启闭、输送、排气、泄压。
附图6所示，为正常的介质输送状态，输入段1′和输出段1″的两个流通孔103与阀体2内腔200贯通，介质流通；袖管ⅰ2″′的环形内壁封闭输入段ⅰ110′的流通孔113，袖管ⅱ2″″的环形内壁封闭输出段ⅱ110″的流通孔113。
附图7所示，为正常的介质输送状态，输入段1′和输出段1″的两个流通孔103与阀体2内腔200贯通，介质流通；同时，内腔200上部有气体，由于液体介质重量减轻，压缩弹簧4伸展，推动阀体2轴向上移，输出段ⅱ110″的流通孔113与袖管ⅱ2″″的流通孔200′相通并与内腔200上部贯通，气体排放；袖管ⅰ2″′的环形内壁封闭输入段ⅰ110′的流通孔113。
附图8所示，为正常的介质输送状态，输入段1′和输出段1″的两个流通孔103与阀体2内腔200贯通，介质流通；同时，内腔200的介质压力超高，内腔200上下两端轴向端面的压力差形成的向下推力推动阀体2轴向下移，压缩弹簧4收缩，袖管ⅰ2″′轴向下移，输入段ⅰ110′的流通孔113和内腔200贯通，超压介质排放；袖管ⅱ2″″的环形内壁封闭输出段ⅱ110″的流通孔113。
附图9所示，为关闭状态，拉动绳索5并挂靠固定，阀体2同时被提升，袖管Ⅰ2′喉部的环形阀座201与环形阀芯101紧密相贴；袖管ⅰ2″′的环形内壁封闭输入段ⅰ110′的流通孔113，袖管ⅱ2″″的环形内壁封闭输出段ⅱ110″的流通孔113。

Claims (10)

1.并列双芯多功能四通芯管阀，其特征在于，
阀芯管(1)为固定件垂直于地面同轴向偏轴心从下至上贯穿于阀体(2)的袖管Ⅰ(2′)、阀体(2)内腔(200)、以及阀体(2)的袖管Ⅱ(2″)，阀芯管(1)中部有轴向隔层(100)，隔层(100)由内核和内核径向辐射的阀芯管(1)的中间管段构成；隔层(100)的轴向两边分别是输入段(1′)和输出段(1″)的至少一个径向流通孔(103)，环绕隔层(100)的环形阀芯(101)与袖管Ⅰ(2′)喉部的环形阀座(201)构成密封副，输入段(1′)与袖管Ⅰ(2′)和输出段(1″)与袖管Ⅱ(2″)为轴孔式配合其至少一个结合部设置密封；
副阀芯管(110)为固定件垂直于地面同轴向偏轴心从下至上贯穿于阀体(2)的袖管ⅰ(2″′)、阀体(2)内腔(200)、以及阀体(2)的袖管ⅱ(2″″)，副阀芯管(110)中部有轴向隔层(111)，隔层(111)由内核和内核径向辐射的副阀芯管(110)的中间管段构成；隔层(111)的轴向两边分别是输入段ⅰ(110′)和输出段ⅱ(110″)的至少一个径向流通孔(113)，输入段ⅰ(110′)与袖管ⅰ(2″′)和输出段ⅱ(110″)与袖管ⅱ(2″″)均为相匹配的轴孔式配合其至少一个结合部设置密封；
阀体(2)外端设置使阀体(2)轴向上行的弹性元件；
阀芯管(1)和副阀芯管(110)平行排列，其上下两端均有横向的支架(701)联系并与之固定；
阀体(2)相对于阀芯管(1)和副阀芯管(110)在可控长度内做轴向往复移动来实现启闭和功能转换。
2.按照权利要求1所述的并列双芯多功能四通芯管阀，其特征在于，所述下支架(701)与阀体(2)外底端之间设置的弹性元件是压缩弹簧(4)。
3.按照权利要求1所述的并列双芯多功能四通芯管阀，其特征在于，所述阀体(2)内腔(200)中部轴向设置一个大半截的隔离板(205″)，隔离板(205″)平行位于阀芯管(1)与副阀芯管(110)之间且下面有贯通内腔(200)两边的孔道(200″)。
4.按照权利要求1所述的并列双芯多功能四通芯管阀，其特征在于，所述输入段(1′)的径向流通孔(103)水平位置高于输入段ⅰ(110′)的径向流通孔(113)；输出段(1″)的径向流通孔(103)水平位置高于输出段ⅱ(110″)的径向流通孔(113)。
5.按照权利要求1所述的并列双芯多功能四通芯管阀，其特征在于，所述输入段(1′)的径向流通孔(103)水平位置高于输入段ⅰ(110′)的径向流通孔(113)；输出段(1″)的径向流通孔(103)水平位置低于输出段ⅱ(110″)的径向流通孔(113)。
6.按照权利要求1至5任一所述的并列双芯多功能四通芯管阀，其特征在于，所述上支架(701)中部与阀体(2)顶端中部之间设置螺杆(507′)，螺杆(507′)下端固定于阀体(2)顶端并滑动穿过上支架(701)中部的通孔与环形手柄(501′)螺旋连接。
7.按照权利要求6所述的并列双芯多功能四通芯管阀，其特征在于，所述下支架(701)中部与阀体(2)外底端中部之间设置紧急切断推进装置，阀体(2)外底端有一个向下伸展的圆柱销(205′)***下支架(701)向上伸展的密封套(701′)中并相匹配，密封套(701′)底部是端盖，密封套(701′)底部与端盖之间是***片(704′)，***片(704′)与密封套(701′)底部之间的内腔通过连通管(600)和阀的前压贯通，连通管(600)设置控制阀(605)。
8.按照权利要求1至5任一所述的并列双芯多功能四通芯管阀，其特征在于，所述上支架(701)与阀体(2)顶端之间轴向设置一个波纹盲管(202)，波纹盲管(202)上端封闭式固定于上支架(701)内顶中部，波纹盲管(202)下端固定于阀体(2)顶端，阀体(2)顶部有一个与波纹盲管(202)孔径相匹配的孔道(200″)轴向连通波纹盲管(202)和内腔(200)。
9.按照权利要求8所述的并列双芯多功能四通芯管阀，其特征在于，所述上支架(701)有两个轴向对称的通孔，一根绳索(5)两头同时穿过这两个通孔与阀体(2)上端连接；在支架(701)上方有一个与通孔同一轴线的固定点，可以挂绳索(5)。
10.按照权利要求1至5任一所述的并列双芯多功能四通芯管阀，其特征在于，所述下支架(701)与阀体(2)外底之间设置紧急切断推进装置，阀体(2)外底有一个向下伸展的圆柱销(205′)***下支架(701)向上伸展的密封套(701′)中并相匹配，密封套(701′)底部是端盖，密封套(701′)底部与端盖之间是***片(704′)，其内腔通过连通管(600)和阀的前压相通，连通管(600)设置控制阀(605)。
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