CN116480818A - 一种直通型升降式单流阀 - Google Patents

Abstract

一种直通型升降式单流阀，采用现有高压或超高压升降式单流阀的阀体和阀盖的锻件毛坯，以及配套的密封件、联接件；其阀体内的阀腔为方形圆角截面的盲孔阀腔，阀体的进出口通道孔与其盲孔阀腔垂直贯通；在阀体进口通道的内端，堆焊有一体化阀座；在阀腔与出口通道孔之间，钻有一个斜孔；在阀体、阀盖和用密封垫环、螺柱螺母封闭的阀腔内，装有一个上面椭圆坑中带导向杆和压缩弹簧，下面是斜面，左侧是带有四个伸缩销的平面，右侧是密封插头的阀芯组合件。而且，一体化阀座和阀芯右侧的密封插头处，均堆焊高镍铬钼合金ER625材料。相对于经常使用的高压或超高压升降式单流阀，具有流道通畅、能耗减少和经济耐用的特点。

Description

一种直通型升降式单流阀

技术领域

本发明涉及工业机械、流体设备或管路中的单流阀。

背景技术

目前，在流体设备或管路中使用着各种各样的单流阀，而石油和天然气钻采设备、压井管汇中经常使用的是高压或超高压升降式单流阀，其流道曲折多变，且有直角转向，因此流动阻力大、能源消耗多，并且在超高压含砂介质的冲蚀下，零件磨损快、使用寿命短；不利于降低石油和天然气的开采成本。

发明内容

本发明根据流体力学原理，对现有的升降式单流阀进行重新设计，提供一种适用于高压或超高压工况，具有全直径、直通型通道的升降式单流阀。

本发明采用现有高压或超高压升降式单流阀的阀体和阀盖的锻件毛坯，以及配套的密封件、联接件；其不同之处是：阀体内的阀腔为方形圆角截面的盲孔阀腔，阀体的进出口通道孔与其盲孔阀腔垂直贯通；在阀体进口通道的内端，堆焊有一体化阀座；在阀腔与出口通道孔之间，钻有一个斜孔；在阀体、阀盖和用密封垫环、螺柱螺母封闭的阀腔内，装有一个上面椭圆坑中带导向杆和压缩弹簧，下面是斜面，左侧是带有四个伸缩销的平面，右侧是密封插头的阀芯组合件。

堆焊的一体化阀座的材料为：高镍铬钼合金ER625，在阀芯右侧密封插头的环形斜面或弧面上，也堆焊有高镍铬钼合金ER625材料。

由于本发明在封闭的阀腔内装有结构独特的阀芯组合件，工作时，由于阀芯下面的斜面面积大于上面的平面面积，斜面本身会产生向上推动的分力；加之阀腔与出口通道孔之间的斜孔导流，使阀芯上方的流体速度大于下方，故会形成的压力差和向上的升力；在多种因素的共同作用下，阀芯会首先向左移动，离开一体化阀座，然后克服压缩弹簧的推力和伸缩销的摩擦阻力向上移动，直到完全离开进出口通道孔，使其畅通无阻。当进口通道孔压力消失时，在压缩弹簧的推力作用下，阀芯会迅速地向下移动，并在四个伸缩销和回流的流体压力的推动下，与一体化阀座吻合密封；因此具有流通面积大、流动阻力小，阀芯磨损少、使用寿命长的优点。加之本发明一体化阀座和阀芯右侧的密封插头，均堆焊高镍铬钼合金ER625材料，具有超强的耐磨损和抗冲蚀性能，因而延长了产品的使用寿命，提高了用户的使用效益。

附图说明

图1是常用的升降式单流阀总体结构全剖视示意图；

图2是本发明阀门关闭时，总体结构全剖视示意图；

图3是图2中拆去阀盖后，A向有局部剖视的结构放大示意图；

图4是图2中B向，阀芯零件左侧面结构放大示意图。

附图中标号所示的零部件名称如下：

1、阀体，2、一体化阀座，3、阀芯，4、导向杆，5、压缩弹簧，6、阀盖，7、密封垫环，8、螺柱螺母，9、斜孔，10、小弹簧，11、伸缩销。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

本发明采用现有高压或超高压升降式单流阀的阀体和阀盖的锻件毛坯，以及配套的密封件、联接件；对阀体和阀盖锻件的部分结构和内装的零件，进行重新设计和加工，可以降低生产成本，提高生产效率。

本发明的阀体1是一个三通零件，中间是柱体，左右两端伸出的是对外联接的带颈法兰；中间柱体内，由上而下加工成同一尺寸、方形圆角截面的盲孔阀腔；中间柱体的上端面加工有一道梯形垫环槽和均布的螺纹盲孔，用于联接阀盖6；左右两端带颈法兰的中心，分别加工成同一直径和同一轴线的进出口通道孔，与其盲孔阀腔垂直贯通；带颈法兰的两端面均加工有一道梯形垫环槽和均布的螺柱孔，用于对外联接；在阀体1盲孔阀腔与出口通道孔之间，钻有一个斜孔9，用于导流和泄压。本发明的流体介质，是从阀体1右侧带颈法兰中心的进口通道孔进入，经过一体化阀座2、推动阀芯3上移后，从左侧带颈法兰中心的出口通道孔排出。

本发明的一体化阀座2，采用防腐耐磨的硬质合金材料，直接堆焊在阀体1进口通道的内端口，相对于传统独立的镶嵌式阀座零件，具有成本低、密封好的优点。堆焊的一体化阀座2的材料为：高镍铬钼合金ER625，经切削加工后的一体化阀座2壁厚大于或等于3毫米，以保证其使用寿命。

本发明的阀芯3是一个不规则的方块零件，四个侧面与阀体1方形圆角截面的盲孔阀腔滑动配合，以防其下行时偏离一体化阀座2；阀芯3上面加工有一个安装导向杆4和压缩弹簧5的椭圆坑，下面是斜面，左侧是带有四个伸缩销11的平面，右侧是密封插头；在阀芯3的上面和下面，除右侧的密封插头处之外的边角，可以适度的倒角或加工成圆角；在阀芯3左侧的平面上，在相对阀体1出口通道孔的两侧，钻有四个深度一致的对称小盲孔，小盲孔中装有四个尺寸相同的小弹簧10和伸缩销11，以便推动阀芯3与一体化阀座2吻合；在左侧平面的垂直平分线上，还钻有一个与阀芯上面椭圆坑底部相通的排泄孔，以防砂灰堵塞；在阀芯3右侧密封插头的环形斜面或弧面上，堆焊有高镍铬钼合金ER625材料，切削加工后的焊层厚度应大于或等于2.5毫米，使其经久耐用。

本发明的导向杆4，上端是锥体，下端是坎肩，中间是圆柱，插在压缩弹簧5的下端，一起安装在阀芯3上面的椭圆坑中；当阀芯3进行升降运动时，导向杆4在椭圆坑中有少量的左右滑动，以防止压缩弹簧5在径向力的作用下失稳。

本发明的压缩弹簧5，是常规弹簧零件，其钢丝较细，其弹力以推动阀芯3克服伸缩销11的摩擦阻力，迅速回位即可。

本发明的阀盖6，其上面设有单流阀的流向标志，其下面加工有一道梯形垫环槽、一个凸台和一个中心盲孔，其周边加工有均布的螺柱孔，以便用密封垫环7和螺柱螺母8与阀体1的上面联接固定；阀盖6下面的中心盲孔，套在压缩弹簧5的上端，防止其位移。

Claims (5)

1.一种直通型升降式单流阀，采用现有高压或超高压升降式单流阀的阀体和阀盖的锻件毛坯，以及配套的密封件、联接件；其特征是：阀体内的阀腔为方形圆角截面的盲孔阀腔，阀体的进出口通道孔与其盲孔阀腔垂直贯通；在阀体进口通道的内端，堆焊有一体化阀座；在阀腔与出口通道孔之间，钻有一个斜孔；在阀体、阀盖和用密封垫环、螺柱螺母封闭的阀腔内，装有一个上面椭圆坑中带导向杆和压缩弹簧，下面是斜面，左侧是带有四个伸缩销的平面，右侧是密封插头的阀芯组合件。

2.根据权利要求1所述的直通型升降式单流阀，其特征是：堆焊的一体化阀座的材料为：高镍铬钼合金ER625，经切削加工后的一体化阀座壁厚大于或等于3毫米。

3.根据权利要求1所述的直通型升降式单流阀，其特征是：阀芯是一个不规则的方块零件，四个侧面与阀体方形圆角截面的盲孔阀腔滑动配合。

4.根据权利要求1所述的直通型升降式单流阀，其特征是：阀芯左侧的平面上，在相对阀体出口通道孔的两侧，钻有四个深度一致的对称小盲孔，小盲孔中装有四个尺寸相同的小弹簧和伸缩销；在左侧平面的垂直平分线上，还钻有一个与阀芯上面椭圆坑底部相通的排泄孔。

5.根据权利要求1所述的直通型升降式单流阀，其特征是：在阀芯右侧密封插头的环形斜面或弧面上，堆焊有高镍铬钼合金ER625材料，切削加工后的焊层厚度应大于或等于2.5毫米。