CN114278766A - 一种多路回转阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多路回转阀，包括阀体、阀盖、旋转轴和驱动装置，所述阀体上设有多个输入口、一个混输出口和一个单输出口，所述阀体内设有下定位轴孔；阀盖可拆卸地安装在阀体上，其内部设有用于与所述输入口一一对应连通的角式流道；所述阀盖设有上定位自润滑轴承孔；旋转轴内的流道与所述阀盖角式流道连通，下端转动设置在所述下定位轴孔内；设置在阀盖上的驱动装置通过阀杆与所述旋转轴连接，驱动所述旋转轴转动。本发明，通过将旋转轴上下端分别与能径向定位的上自润滑轴承、下定位轴孔连接，增加精度的同时，减少旋转轴的摩擦力，也避免阀杆承受径向力，提高了旋转轴的径向和轴向载荷的承载能力，提高了多路回转阀的使用寿命。

Description

一种多路回转阀

技术领域

本发明涉及多路阀技术领域，具体涉及一种多路回转阀。

背景技术

阀门是用来开闭管道、控制管路、控制流向、调节和控制输送介质的参数(温度、压力和流量)的管路附件。根据其功能，可分为关断阀、止回阀、调节阀等。阀门是流体输送系统中的控制部件，具有截止、调节、导流、防止逆流、稳压、分流或溢流泄压等功能。用于流体控制系统的阀门，从最简单的截止阀到极为复杂的自控系统中所用的各种阀门，其品种和规格相当繁多。

油田计量油井产量中普遍采用一类阀门即为多通阀，如中国发明专利CN113494625A提供的一种具有双活塞式双重密封结构的数控多通多路阀，包括：壳体，壳体上设有油井原油入口、混输通道出口以及计量出口；阀芯，内部设置有连接原油入口和计量出口的角式流道，在原油入口端侧设有双活塞式双重密封结构，包括第一活塞和第二活塞，第二活塞安装在第一活塞内，第一活塞、第二活塞以及阀芯双重密封结构接触设置，第二活塞的出口端与油井原油入口端密封接触。但是该方案具有以下缺点：

阀芯的顶面上设置连接杆，阀芯的下端转动设置在计量出口上，由于阀芯内设有用于与原油入口和计量出口连通的角式流道，当原油介质通过原油入口进入到角式流道内时，阀芯需要承担较大的轴向和径向载荷，容易造成连接杆变形或阀芯卡死，从而降低了多通多路阀的使用寿命。

有鉴于此，急需对现有技术中的多路阀结构进行改进，以提高阀芯的承载能力、延长多路阀的使用寿命。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有多路阀的阀芯承载能力弱、容易造成连接杆变形或阀芯旋转轴卡死、影响其使用寿命的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种多路回转阀，包括：

阀体，其外侧面上设有多个输入口、一个混输出口和一个单输出口，所述输入口通过水平输入管与所述阀体的内部连通；所述混输出口与阀体内腔连通；所述阀体内设有下定位轴孔，所述下定位轴孔与所述单输出口连通；

阀盖，可拆卸地安装在所述阀体上，所述阀盖内设有角式流道，所述角式流道与所述阀体的多个输入口一一对应连通；所述阀盖中心设有上定位自润滑轴承孔；

旋转轴，其内部设有旋转轴流道，所述旋转轴流道的进口端与所述角式流道连通，所述旋转轴流道的下端转动设置在所述下定位轴孔内，与所述单输出口连通；

驱动装置，设置在所述阀盖上，其下端贯穿所述上定位自润滑轴承孔设置，并与所述旋转轴连接，驱动所述旋转轴转动。

在上述方案中，优选的，所述阀盖包括：

法兰盘部，设置在所述阀体的顶面开口上，通过螺栓与所述阀体可拆卸连接；

阀盖流道部，设置在所述法兰盘部的下端上，伸入所述阀体内腔，所述多个角式流道设置在所述阀盖流道部的侧面上；所述阀盖流道部的顶面的中心上设有密封填料函和阀杆孔。

在上述方案中，优选的，所述阀盖流道部的侧面与所述阀体的内侧面上设有密封圈。

在上述方案中，优选的，所述旋转轴流道的进口端上设置有自补偿密封，用于与所述角式流道形成密封，所述自补偿密封包括硬密封阀座、自补偿弹簧，所述旋转轴流道的进口端上设有密封台阶，所述硬密封阀座设置在所述密封台阶上，所述自补偿弹簧设置在所述硬密封阀座与所述密封台阶之间。

在上述方案中，优选的，所述驱动装置包括：

电动执行器，设置在支架上端；所述电动执行器上设有嵌入式电脑芯片及手轮；

阀杆，安装在支架内并贯穿所述阀盖，其上端与所述电动执行器连接，下端与所述旋转轴连接。

在上述方案中，优选的，所述支架上设有指针对准指示装置。

在上述方案中，优选的，所述旋转轴包括：

转轴，其顶面上设有阀杆安装部，所述阀杆的下端设置在所述阀杆安装部内；所述转轴、所述阀杆与所述上定位自润滑轴承孔和所述下定位轴孔同轴设置；

单输接入管，设置在所述转轴的一侧，所述转轴的内部设有中空的流道，与所述单输接入管形成所述角式流道。

在上述方案，优选的，所述上定位自润滑轴承孔的下方设有定位槽，所述定位槽内设有防飞出机构，包括：

自润滑轴承，设置在所述阀杆安装部内，所述阀杆的下端设置在所述自润滑轴承内；

骨架油封，套设在所述阀杆上，设置在所述自润滑轴承的上方；

平面轴承，套设在所述阀杆上，设置在所述上定位自润滑轴承孔的下方。

在上述方案，优选的，所述阀盖的顶面上设有密封函，所述上定位自润滑轴承孔设置在所述密封函的底面上，所述阀杆设置在所述阀杆孔内，所述阀杆孔与所述密封函的侧面之间设有密封填料。

在上述方案中，优选的，所述水平输入管与所述竖直输入管的接头处、所述单输接入管与所述竖直输入管的接头处均设有合金硬化密封面和自补偿密封结构。

在上述方案中，优选的，所述输入口、所述混输出口和所述单输出口上均设有用于与管道连接的法兰。

与现有技术相比，本发明提供的多路回转阀，通过旋转轴流道与阀盖上的角式流道连接，降低了介质流入时对旋转轴产生的轴向负载；同时，驱动装置通过上定位自润滑轴承孔与旋转轴连接，旋转轴的下端设置在下定位轴孔内，提高了旋转轴的轴向和径向负载的承载能力，在增加旋转轴的精度的同时，减少了旋转轴的摩擦力，避免阀杆承受径向力，避免旋转轴在运行过程中发生卡死等情况，延长了多路回转阀的使用寿命。

附图说明

图1为本发明中多路回转阀的剖面示意图；

图2为图1中A的放大示意图；

图3为图1中B的放大示意图。

其中，图1至图3中各部件名称与附图标记之间的对应关系如下：

阀体1，阀盖2，旋转轴3，驱动装置4，

输入口11，混输出口12，单输出口13，水平输入管14，

法兰盘部21，阀盖流道部22，

角式流道221，密封填料函227，上定位自润滑轴承孔229，

转轴31，单输接入管32，硬密封阀座33，自补偿弹簧34，

阀杆安装座311，自润滑轴承312，骨架油封313，平面轴承314，

阀杆41，电动执行器42，手轮43，支架44，旋转支架45。

具体实施方式

本发明提供了一种多路回转阀，通过阀体上的水平输入管和阀盖底面上的竖直输入管形成T型通道，降低了管内介质颗粒对管道密封结构的磨损，提高了管道接头处的密封性能。下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明做出详细说明。

如图1、图2和图3所示，本发明提供的多路回转阀，包括阀体1、阀盖2、旋转轴3和驱动装置4，旋转轴3设置在阀体1的内腔内，阀盖2可拆卸地安装在阀体1上，驱动装置4与旋转轴3连接，用于驱动旋转轴3转动。

阀体1的外侧面上设有多个输入口11、一个混输出口12和一个单输出口13。输入口11、混输出口12和单输出口13上均设有与管道连接的法兰。阀体1内设有与输入口11连接的水平输入管14，输入口11通过水平输入管14与阀体1的内腔连通。混输出口12设置在阀体1的底面上，混输出口12与阀体1的内腔连通。阀体1内还设有下定位轴孔15，下定位轴孔15与单输出口13连通。

阀盖2包括法兰盘部21以及设置在法兰盘部21底面上的阀盖流道部22。法兰盘部21设置在阀体1的顶面开口上，通过螺栓与阀体1可拆卸连接。阀盖流道部22设置在阀体1的内腔内，阀盖流道部22的侧面上设有多个角式流道221，角式流道221与阀体1上的输入口11一一对应并保持连通。阀盖流道部22与阀体1的内侧面上还设有密封圈，用于提高阀盖流道部22与阀盖1的密封性，避免在阀盖2处发生泄漏。

阀盖流道部22的顶面中心上设有密封填料函227和阀杆孔，阀杆孔设置在密封填料函227的底面上，密封填料函227内设有密封填料。阀盖流道部22的底面中心上还设有上定位自润滑轴承孔229，上定位自润滑轴承孔229设置在密封填料函227的底面上。

旋转轴3转动设置阀体1内，包括转轴31以及设置在转轴31一侧的单输接入管32，转轴31内设有中空的流道，与单输接入管32形成旋转轴流道。单输接入管32的上端用于与竖直输入管221的下端接通，转轴31的下端转动设置在混输出口12上。

旋转轴3上旋转轴流道的进口端上设有自补偿密封装置，用于与阀盖2上的角式流道221形成密封。自补偿密封装置包括硬密封阀座33和自补偿弹簧34，旋转轴流道的进口端上设有密封台阶，硬密封阀座33设置在密封台阶上，自补偿弹簧34设置在硬密封阀座33与密封台阶之间。

驱动装置4包括阀杆41、电动执行器42和手轮43，阀杆41通过支架44安装在法兰盘部21上，阀杆41的下端贯穿上定位自润滑轴承孔229，伸入设置在阀体1的内腔内。转轴31的顶面上设有阀杆安装座311，上定位孔229的下方还设有定位槽，定位槽内设有防飞出结构，防飞出结构包括自润滑轴承312、骨架油封313和平面轴承314，自润滑轴承312设置在阀杆安装部311内，阀杆41的下端设置在自润滑轴承312内；骨架油封313套设在阀杆41上，设置在自润滑轴承312的上方；平面轴承314套设在阀杆41上，设置在上定位自润滑轴承孔229的下方。

电动执行器42通过旋转支架45设置在阀杆41的上端，电动执行器42内设有嵌入式电脑芯片，用于实现旋转轴3的精确转动，实现多路回转阀的手动及自动选井功能，具有360°连接旋转及多等分精准确定传动轴和阀位指示、控制、上传，485通讯等功能。手轮43与阀杆41连接，用于实现阀杆41的手动控制。

支架44上还设有指针对准指示装置，用于指示阀杆41的转动角度，从而确保转轴定位准确。

本发明的工作过程如下：

通过电动执行器42或者手轮43驱动阀杆41转动，阀杆41带动旋转轴3的转轴32转动，使单输入管33与竖直输入管221的下端接通，形成单输通道，介质从输入口11进入阀体1内，经水平输入管14与竖直输入管211形成的T型通道进入到转轴31内，通过单输接入管32沿单输出口13输出。

与现有技术相比，本发明提供的一种多路回转阀，通过旋转轴流道与阀盖上的角式流道连接，降低了介质流入时对旋转轴产生的轴向负载；，从而降低介质对旋转轴的径向载荷；旋转轴的转轴的上端与贯穿上定位自润滑轴承孔的阀杆连接，下端转动设置在下定位轴孔内，实现旋转轴转轴与阀杆以及上、下定位轴孔的同轴设置，大大提高了旋转轴的轴向承载力，从而避免旋转轴随使用时间的延长发生变形卡顿，确保旋转轴正常转动，延长了多路回转阀的使用寿命。

本发明中，上定位自润滑轴承孔的下方设置定位槽，定位槽内设置防飞出机构，通过阀杆设置在自润滑轴承内，并通过套设在阀杆上的骨架油封和平面轴承，实现对阀杆的限制，避免阀杆下端与旋转轴的转轴脱离，从而提高多路回转阀的结构稳定性。

本发明并不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本发明的启示下做出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多路回转阀，其特征在于，包括：

阀体，其外侧面上设有多个输入口、一个混输出口和一个单输出口，所述输入口通过水平输入管与所述阀体的内部连通；所述混输出口与阀体内腔连通；所述阀体内设有下定位轴孔，所述下定位轴孔与所述单输出口连通；

阀盖，可拆卸地安装在所述阀体上，所述阀盖内设有角式流道，所述角式流道与所述阀体的多个输入口一一对应连通；所述阀盖的中心设有上定位自润滑轴承孔；

旋转轴，其内部设有旋转轴流道，所述旋转轴流道的进口端与所述角式流道连通，所述旋转轴流道的下端转动设置在所述下定位轴孔内，与所述单输出口连通；

驱动装置，设置在所述阀盖上，其下端贯穿所述上定位自润滑轴承孔设置，并与所述旋转轴连接，驱动所述旋转轴转动。

2.根据权利要求1所述的多路回转阀，其特征在于，所述阀盖包括：

法兰盘部，设置在所述阀体的顶面开口上，通过螺栓与所述阀体可拆卸连接；

阀盖流道部，设置在所述法兰盘部的下端上，伸入所述阀体内腔，多个所述角式流道设置在所述阀盖流道部的侧面上；所述阀盖流道部的顶面的中心上设有密封填料函和阀杆孔。

3.根据权利要求2所述的多路回转阀，其特征在于，所述阀盖流道部的侧面与所述阀体的内侧面上设有密封圈。

4.根据权利要求2所述的多路回转阀，其特征在于，所述旋转轴流道的进口端上设置有自补偿密封装置，用于与所述角式流道形成密封，所述自补偿密封装置包括硬密封阀座、自补偿弹簧，所述旋转轴流道的进口端上设有密封台阶，所述硬密封阀座设置在所述密封台阶上，所述自补偿弹簧设置在所述硬密封阀座与所述密封台阶之间。

5.根据权利要求1所述的多路回转阀，其特征在于，所述驱动装置包括：

电动执行器，设置在支架上端；所述电动执行器上设有嵌入式电脑芯片及手轮；

阀杆，安装在支架内并贯穿所述阀盖，其上端与所述电动执行器连接，下端与所述旋转轴连接。

6.根据权利要求5所述的多路回转阀，其特征在于，所述支架上设有指针对准指示装置。

7.根据权利要求1所述的多路回转阀，其特征在于，所述旋转轴包括：

转轴，其顶面上设有阀杆安装部，所述阀杆的下端设置在所述阀杆安装部内；所述转轴、所述阀杆与所述上定位自润滑轴承孔和所述下定位轴孔同轴设置；

单输接入管，设置在所述转轴的一侧，所述转轴的内部设有中空的流道，与所述单输接入管形成所述旋转轴流道。

8.根据权利要求6所述的多路回转阀，其特征在于，所述上定位自润滑轴承孔的下方设有定位槽，所述定位槽内设有防飞出机构，包括：

自润滑轴承，设置在所述阀杆安装部内，所述阀杆的下端设置在所述自润滑轴承内；

骨架油封，套设在所述阀杆上，设置在所述自润滑轴承的上方；

平面轴承，套设在所述阀杆上，设置在所述上定位自润滑轴承孔的下方。

9.根据权利要求2所述的多路回转阀，其特征在于，所述阀盖的顶面上设有密封函，所述上定位自润滑轴承孔设置在所述密封函的底面上，所述阀杆设置在所述阀杆孔内，所述阀杆孔与所述密封函的侧面之间设有密封填料。

10.根据权利要求3所述的多路回转阀，其特征在于，所述输入口、所述混输出口和所述单输出口上均设有用于与管道连接的法兰。

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