一種防沉砂平板閘閥的制作方法

本實(shí)用新型涉及一種平板閘閥，尤其涉及一種防止閥腔內(nèi)產(chǎn)生沉砂的平板閘閥。

背景技術(shù)：

在油氣田開(kāi)發(fā)過(guò)程中，平板閘閥是油氣生產(chǎn)系統(tǒng)的通用部件，也是井口裝置、采油樹(shù)和管匯系統(tǒng)中控制油氣開(kāi)關(guān)的關(guān)鍵單元設(shè)備，閘板、閥座的拆卸不需要專用拉拔工具，并具有可靠性高、體積小、操作簡(jiǎn)單、性能維護(hù)簡(jiǎn)便等特點(diǎn)。但傳統(tǒng)平板閘閥由于設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的原因，存在著以下幾個(gè)突出問(wèn)題：用于石油井口作業(yè)中的平板閥在使用中還存在大量的問(wèn)題：1、運(yùn)行時(shí)細(xì)小的沙礫很容易進(jìn)入到閥體的閥腔內(nèi)，導(dǎo)致閥門(mén)使用較短時(shí)間出現(xiàn)關(guān)不緊現(xiàn)象，影響閥門(mén)工作；2、目前的閥門(mén)僅能實(shí)現(xiàn)單向密封，密封效果不佳，沙礫易進(jìn)入到閥腔內(nèi)，閥門(mén)存泥漿現(xiàn)象嚴(yán)重，使得閥門(mén)的使用壽命不長(zhǎng)；3、閥門(mén)扳手鍵容易磨損，設(shè)計(jì)尺寸過(guò)小，易磨損；4、閥門(mén)絲杠變形現(xiàn)象嚴(yán)重，可能時(shí)閥門(mén)關(guān)閉時(shí)，開(kāi)關(guān)力矩過(guò)大；5、閥門(mén)軸承偶有損壞，可能是安裝問(wèn)題；6、波形彈簧內(nèi)沉泥嚴(yán)重，基本失去原有作用，原因?yàn)槟酀{顆粒能進(jìn)入。

針對(duì)這些問(wèn)題，目前，國(guó)內(nèi)外很多機(jī)構(gòu)都對(duì)平板閘閥的結(jié)構(gòu)和材料進(jìn)行了一些改良，并取得一定學(xué)術(shù)成果，如申請(qǐng)?zhí)枮?01510433963.5的《水下防砂用平板閘閥》、申請(qǐng)?zhí)枮?01220312239.9的《防砂閥》申請(qǐng)?zhí)枮?01120335099.2的《一種防砂平板閥》等，但這些閥門(mén)依然無(wú)法完全解決前述問(wèn)題，尤其是最基本的防沉砂和后期的清洗方面，其效果依然有待提高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，在傳統(tǒng)的Z23Y-700閥門(mén)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出一種防沉砂平板閘閥，通過(guò)改良其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，設(shè)置擋砂環(huán)，使其能更好的實(shí)現(xiàn)防沉砂和密封的效果。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種防沉砂平板閘閥，由保護(hù)蓋、閥桿、轉(zhuǎn)動(dòng)手柄、支架、閥蓋、連接螺栓、密封圈組、閥體、外閥座、擋砂環(huán)、內(nèi)閥座、閘板、防砂擋板、清洗孔組成；

所述轉(zhuǎn)動(dòng)手柄安裝于閥桿上端的梯形螺紋中，閥桿上端頂部安裝有保護(hù)蓋，閥桿下端依次穿過(guò)支架和閥蓋與閘板相連接，閥體上端通過(guò)連接螺栓連接閥蓋；

所述閥體外形為矩形，閥體橫向中部設(shè)有圓柱形流道，閥體縱向中部設(shè)有從上到下的圓柱形閥腔，在圓柱形流道與圓柱形閥腔的接觸面，圓柱形流道向內(nèi)向外放大生成臺(tái)階，形成左右兩個(gè)安裝槽，閥蓋下端設(shè)有錐形段內(nèi)腔，與圓柱形閥腔連接；

外閥座包括左外閥座和右外閥座，兩者形狀相同，內(nèi)閥座包括左內(nèi)閥座和右內(nèi)閥座，兩者形狀相同，左外閥座和右外閥座分別對(duì)稱安裝于流道上的左右兩個(gè)安裝槽中，左內(nèi)閥座和右內(nèi)閥座相應(yīng)對(duì)稱安裝在左外閥座和右外閥座內(nèi)側(cè)，左外閥座和左內(nèi)閥座連接處、右外閥座和右內(nèi)閥座連接處的臺(tái)階構(gòu)成擋砂環(huán)安裝槽，兩個(gè)擋砂環(huán)分別安裝于左外閥座和左內(nèi)閥座連接處、右外閥座和右內(nèi)閥座連接處的兩個(gè)擋砂環(huán)安裝槽中，所述擋砂環(huán)為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，其中一側(cè)邊緣設(shè)有倒角，倒角側(cè)朝向外側(cè)安裝；

所述防砂擋板設(shè)有兩塊，防砂擋板為長(zhǎng)方形結(jié)構(gòu)，上端設(shè)有一個(gè)圓孔，其內(nèi)徑與內(nèi)閥座內(nèi)側(cè)端外徑相同，防砂擋板套設(shè)于內(nèi)閥座內(nèi)側(cè)端，防砂擋板兩邊為弧形，與閥體內(nèi)側(cè)緊密貼合，防砂擋板下端倒圓角；

閥體的圓柱形閥腔底部設(shè)有與側(cè)邊外部連接的內(nèi)小外大的兩級(jí)階梯型通孔，外側(cè)臺(tái)階上設(shè)有內(nèi)螺紋。

進(jìn)一步的，所述閘板的上端采用卡口結(jié)構(gòu)，閥桿下端的突出部分卡入閘板上端的卡口實(shí)現(xiàn)連接固定，閘板下端中部設(shè)有與流道直徑相同的通孔，閘板上端邊緣為梯形結(jié)構(gòu)，下端也設(shè)有一小段梯形段；閘板與左內(nèi)閥座和右內(nèi)閥座接觸貼合，接觸表面光滑，其配合間隙為0.3～0.5mm；閘板兩側(cè)面各設(shè)有兩個(gè)螺紋孔，與側(cè)面的限位板連接使其在閥腔中保持豎直上下運(yùn)動(dòng)。

進(jìn)一步的，所述擋砂環(huán)寬度略小于擋砂環(huán)安裝槽寬度，其間隙寬度為0.01～0.05mm。

進(jìn)一步的，所述清洗孔上設(shè)有配套使用的堵頭，堵頭形狀也為兩級(jí)臺(tái)階，內(nèi)側(cè)臺(tái)階上設(shè)有兩個(gè)密封圈安裝槽，外側(cè)臺(tái)階設(shè)有與清洗孔配套的外螺紋。

進(jìn)一步的，所述左內(nèi)閥座外圓周從左到右設(shè)有臺(tái)階一，臺(tái)階二，臺(tái)階三共3處臺(tái)階，所述臺(tái)階二直徑大于臺(tái)階一和臺(tái)階三，臺(tái)階一和臺(tái)階二的臺(tái)階面為向右傾斜的錐形結(jié)構(gòu)，臺(tái)階一外表面設(shè)有2個(gè)密封圈安裝槽，內(nèi)表面設(shè)有與左外閥座配合的擋砂環(huán)安裝槽。

進(jìn)一步的，所述左外閥座內(nèi)圓周從左到右設(shè)有臺(tái)階四和臺(tái)階五共2處臺(tái)階，所述臺(tái)階四內(nèi)表面中部設(shè)有安裝槽，右端設(shè)有與左內(nèi)閥座配合的擋砂環(huán)安裝槽，臺(tái)階四左側(cè)表面設(shè)有2個(gè)密封圈安裝槽。

進(jìn)一步的，所述密封圈組包括O型密封圈、增壓式密封墊片、唇型盤(pán)根，唇型盤(pán)根安裝在支架內(nèi)側(cè)。

進(jìn)一步的，所述內(nèi)閥座、外閥座、閘板、擋砂環(huán)、防砂擋板的連接面接觸口，均設(shè)有倒角，倒角角度為45～60度。

進(jìn)一步的，所述內(nèi)閥座、外閥座、閘板、擋砂環(huán)、防砂擋板的連接面，在相應(yīng)的密封圈安裝槽內(nèi)均設(shè)有O型密封圈。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：

1、通過(guò)設(shè)置帶有安裝間隙的擋砂環(huán)，能允許微量液體通過(guò)，而不允許超過(guò)0.05mm的泥漿顆粒通過(guò)，保證密封圈不被泥漿塞滿而失去彈性作用，又不會(huì)形成真空，保證密封圈持續(xù)壓縮提供足夠預(yù)緊力密封；

2、設(shè)置防砂擋板，防止泥漿進(jìn)入閥體腔內(nèi)，避免出現(xiàn)泥漿凝結(jié)等情況；

3、通過(guò)設(shè)置清洗口，對(duì)泵體的閥腔進(jìn)行清洗并排出污水，防止閥腔內(nèi)可能出現(xiàn)的少量殘余泥漿。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖主視圖；

圖2是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖左視圖；

圖3是圖1的A區(qū)域細(xì)節(jié)放大圖；

圖4是防砂擋板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是擋砂環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、保護(hù)蓋，2、轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，3、閥桿，4、支架，5、閥蓋，6、連接螺栓，7、O型密封圈，8、閥體，9、左外閥座，10、左內(nèi)閥座，11、擋砂環(huán)，12、閘板，13、防砂擋板，14、右外閥座，15、右內(nèi)閥座，16、堵頭，17、限位板。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖中的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，但并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的任何限制。

應(yīng)當(dāng)理解，本文所使用的諸如“具有”、“包含”以及“包括”術(shù)語(yǔ)并不配出一個(gè)或多個(gè)其它元件或其組合的存在或添加。

如圖1、圖2所示，一種防沉砂平板閘閥，由保護(hù)蓋1、閥桿3、轉(zhuǎn)動(dòng)手柄2、支架4、閥蓋5、連接螺栓6、密封圈組、閥體8、外閥座、擋砂環(huán)11、內(nèi)閥座、閘板12、防砂擋板13、清洗孔16組成；

所述轉(zhuǎn)動(dòng)手柄2安裝于閥桿3上端的梯形螺紋中，閥桿3上端頂部安裝有保護(hù)蓋1，閥桿3下端依次穿過(guò)支架4和閥蓋5與閘板12相連接，閥體8上端通過(guò)連接螺栓連接閥蓋5。

所述閥體8外形為矩形，閥體8橫向中部設(shè)有圓柱形流道，閥體8縱向中部設(shè)有從上到下的圓柱形閥腔，在圓柱形流道與圓柱形閥腔的接觸面，圓柱形流道向內(nèi)向外放大生成臺(tái)階，形成左右兩個(gè)安裝槽，閥蓋5下端設(shè)有錐形段內(nèi)腔，與圓柱形閥腔連接；閥體8內(nèi)表面鍍有硬質(zhì)合金，以增加內(nèi)表面的耐磨性，保證密封效果。

外閥座和內(nèi)閥座的材料均為12Cr3噴焊Ni基合金，外閥座包括左外閥座9和右外閥座14，兩者形狀相同，內(nèi)閥座包括左內(nèi)閥座10和右內(nèi)閥座15，兩者形狀相同，左外閥座9和右外閥座14分別對(duì)稱安裝于流道上的左右兩個(gè)安裝槽中，左內(nèi)閥座10和右內(nèi)閥座15相應(yīng)對(duì)稱安裝在左外閥座9和右外閥座14內(nèi)側(cè)，左外閥座9和左內(nèi)閥座10連接處、右外閥座14和右內(nèi)閥座15連接處的臺(tái)階構(gòu)成擋砂環(huán)安裝槽，兩個(gè)擋砂環(huán)11分別安裝于左外閥座9和左內(nèi)閥座10連接處、右外閥座14和右內(nèi)閥座15連接處的兩個(gè)擋砂環(huán)安裝槽中，所述擋砂環(huán)11為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，其中一側(cè)邊緣設(shè)有倒角，倒角側(cè)朝向外側(cè)安裝，其材料為12Cr3；所述左內(nèi)閥座10外圓周從左到右設(shè)有臺(tái)階一，臺(tái)階二，臺(tái)階三共3處臺(tái)階，所述臺(tái)階二直徑大于臺(tái)階一和臺(tái)階三，臺(tái)階一和臺(tái)階二的臺(tái)階面為向右傾斜的錐形結(jié)構(gòu)，臺(tái)階一外表面設(shè)有2個(gè)密封圈安裝槽，內(nèi)部安裝有2個(gè)69×3.55mm尺寸的O型密封圈7，內(nèi)表面設(shè)有與左外閥座配合的擋砂環(huán)安裝槽；所述左外閥座9內(nèi)圓周從左到右設(shè)有臺(tái)階四和臺(tái)階五共2處臺(tái)階，所述臺(tái)階四內(nèi)表面中部設(shè)有安裝槽，右端設(shè)有與左內(nèi)閥座10配合的擋砂環(huán)安裝槽，臺(tái)階四左側(cè)表面設(shè)有2個(gè)密封圈安裝槽，內(nèi)部安裝有2個(gè)54.5×3.55mm尺寸的O型密封圈7，所述擋砂環(huán)11寬度略小于擋砂環(huán)安裝槽寬度，其間隙寬度為0.01～0.05mm。

所述防砂擋板13設(shè)有兩塊，防砂擋板為長(zhǎng)方形結(jié)構(gòu)，上端設(shè)有一個(gè)圓孔，其內(nèi)徑與內(nèi)閥座內(nèi)側(cè)端外徑相同，防砂擋板13套進(jìn)并焊接于內(nèi)閥座內(nèi)側(cè)端，防砂擋板13兩邊為弧形，與閥體8內(nèi)側(cè)緊密貼合，防止泥漿進(jìn)入閥腔，防砂擋板13下端倒圓角，使其便于安裝。

閥體8的圓柱形閥腔底部設(shè)有與側(cè)邊外部連接的內(nèi)小外大的兩級(jí)階梯型通孔，外側(cè)臺(tái)階上設(shè)有內(nèi)螺紋，所述清洗孔上設(shè)有配套使用的堵頭17，堵頭17形狀也為兩級(jí)臺(tái)階，內(nèi)側(cè)臺(tái)階上設(shè)有兩個(gè)密封圈安裝槽，配套有5×1.8mm尺寸的O型密封圈7，外側(cè)臺(tái)階設(shè)有與清洗孔配套的外螺紋。

所述閘板12的上端采用卡口結(jié)構(gòu)，閥桿3下端的突出部分卡入閘板12上端的卡口實(shí)現(xiàn)連接固定，閘板12下端中部設(shè)有與流道直徑相同的通孔，閘板12上端邊緣為梯形結(jié)構(gòu)，其梯形斜邊的角度與閥蓋5的錐形內(nèi)腔斜邊的角度相同，能使其上移之后盡量與內(nèi)腔貼合，不浪費(fèi)空間，下端也設(shè)有一小段梯形段，便于安裝，閘板12左右兩面與左內(nèi)閥座10和右內(nèi)閥座15接觸貼合，接觸表面光滑，粗糙度不超過(guò)Ra1.6，其配合間隙為0.3～0.5mm；閘板12兩側(cè)面各設(shè)有兩個(gè)螺紋孔，與側(cè)面的限位板17連接使其在閥腔中保持豎直上下運(yùn)動(dòng)，限位板17外側(cè)邊為弧形結(jié)構(gòu)，與閥體8的圓柱形閥腔貼合接觸以實(shí)現(xiàn)徑向固定。

所述內(nèi)閥座、外閥座、閘板12、擋砂環(huán)11、防砂擋板13的連接面接觸口，均設(shè)有倒角，倒角角度為45～60度，所述內(nèi)閥座、外閥座、閘板12、擋砂環(huán)11、防砂擋板13的連接面，在相應(yīng)的密封圈安裝槽內(nèi)均設(shè)有O型密封圈7。

本實(shí)用新型在使用過(guò)程中，操作轉(zhuǎn)動(dòng)手柄2，使閘板12上下移動(dòng)，在隔斷狀態(tài)下，閘板12下行到接近閥體8的圓柱形閥腔底部，閘板12中部的通孔上邊緣在內(nèi)閥座通孔的下方，下邊緣不超過(guò)防砂擋板13底邊，此時(shí)液體從閥體8橫向中部的圓柱形流道左側(cè)進(jìn)入，遇閘板12阻斷，液體從擋砂環(huán)11的安裝間隙中可進(jìn)入左外閥座9和左內(nèi)閥座10之間并擠壓O型密封圈7，使其不形成真空，保證O型密封圈7持續(xù)壓縮提供足夠預(yù)緊力密封，而大于0.05mm的砂礫不能進(jìn)入安裝間隙，O型密封圈7不會(huì)被泥漿塞滿而失去彈性作用，閘板12與防砂擋板13配合，阻止泥漿進(jìn)入閥腔，防止泥漿沉降到閥腔中。

當(dāng)打開(kāi)閥門(mén)時(shí)，操作轉(zhuǎn)動(dòng)手柄2，使閘板12上移，閘板12中部的通孔與左內(nèi)閥座10和右內(nèi)閥座15聯(lián)通，此時(shí)泥漿依然不會(huì)進(jìn)入閥腔，當(dāng)有少量細(xì)顆粒的砂礫隨著閘板12的上下運(yùn)動(dòng)進(jìn)入閥腔后，在定期維護(hù)清洗作業(yè)中可旋開(kāi)堵頭16，注入清水進(jìn)行清洗，反復(fù)幾次即可將閥腔清潔干凈。

以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，本實(shí)用新型并不局限于上述方式，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還能進(jìn)一步改進(jìn)，這些改進(jìn)也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。