专利名称：天然气井口管道用启闭阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种启闭阀，特别是涉及一种天然气井口管道用启闭阀。
背景技术：
目前，在天然气井在生产中，采用井下节流生产工艺，地面输气管线采用中压设计，为了防止井下节流器失效后高压气对地面输气管线及相应设备造成破坏，同时防止因下游管线破裂造成天然气的大量泄露，为此，在天然气井口必须安装具有高低压保护功能的安全启闭装置。如何提供一种安全、快捷的启闭装置是相关技术领域的技术人员致力于解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种天然气井口管道用启闭阀。该天然气井口管道用启闭阀结构简单、使用方便、有效性强、生产成本低，便于推广使用。为实现上述目的，本发明采用的技术方案是天然气井口管道用启闭阀，其特征在于包括阀体和安装在阀体顶部的阀盖，所述阀体的一侧壁上设置有与上游输气管线相连通的进气口，所述阀体的另一侧壁上设置有与下游输气管线相连通的出气口，所述阀体内设置有将阀体内部隔成上腔室和下腔室的阀芯，所述阀芯上安装有从阀盖穿出且能带动阀芯上下运动的拉杆，所述阀体的一侧壁上设置有与上腔室相连通的通道一，所述阀体的另一侧壁上设置有与上腔室相连通的通道二，所述上游输气管线上连接有与通道一相连通的管道一，所述下游输气管线上连接有与通道二相连通的管道二，所述管道一上安装有储气容器，所述管道一上位于储气容器和阀体之间设置有控制阀一，所述管道一上位于储气容器和上游输气管线之间设置有单向阀，所述管道二上安装有控制阀二。上述的天然气井口管道用启闭阀，其特征在于所述阀体内还设置有与出气口相连接的进气腔室，所述进气腔室位于上腔室和下腔室之间，所述阀芯下端的外形为与阀体内壁密封配合的锥面，所述锥面的上部位于进气腔室内。上述的天然气井口管道用启闭阀，其特征在于所述阀芯为中空结构，所述拉杆通过安装在阀芯上端的阀芯压盖连接在阀芯上。上述的天然气井口管道用启闭阀，其特征在于所述阀盖与阀芯压盖之间设置有压力弹簧，所述压力弹簧的上端与阀盖连接，所述压力弹簧的下端与阀芯压盖连接。上述的天然气井口管道用启闭阀，其特征在于所述阀芯压盖的顶面上设置有用于限制阀芯上升高度的限位套。上述的天然气井口管道用启闭阀，其特征在于所述通道一位于进气口的上方，所述通道二位于出气口的上方。上述的天然气井口管道用启闭阀，其特征在于所述控制阀一和控制阀二均为自保持式电磁阀。
本发明与现有技术相比具有以下优点1、本发明的结构简单，设计新颖合理。2、本发明在开启时利用了通过阀体内介质的自身能量，借助上腔室和下腔室与介质具有不同的接触面积，形成提升阀芯的动力，将阀芯开启到最大位置，不需要电力或其他动力来维持其开启状态，使用起来非常方便。3、本发明在关闭时利用了上游输气管线内的自身高压气，将其先储存起来，通过在上腔室和下腔室之间形成较大的压力差，成为推动阀芯向下移动的动力，不需要电力或其他动力来维持其关闭状态，使用起来非常方便。4、本发明所述阀芯下端的外形为与阀体内壁密封配合的锥面，所述锥面的上部位于进气腔室内，锥面的上部在进气腔室的下壁上具有一个环形投影，当该启闭阀开启时，气体通过该锥面上部对阀芯具有一个向上的提升力，该提升力能协助阀芯的开启，使用时，取得很好的效果。5、本发明所述阀芯压盖的顶面上设置有用于限制阀芯上升高度的限位套。通过设置限位套，可以限定阀芯上升的高度。6、本发明通过在阀盖与阀芯压盖之间设置压力弹簧，能够对阀芯开启时向上提升过程中起到缓冲作用，并且在阀芯关闭时，通过压力弹簧的弹力能够加速阀芯的关闭，使用起来非常方便。7、本发明所述控制阀一和控制阀二均为自保持式电磁阀，通过采用自保持式电磁阀，控制阀一和控制阀二开关阀后无需外界任何动力来维持该启闭阀的状态，缓解了天然气井口动力源的问题，具有很大的实用价值。8、本发明的实现成本低，使用效果好，便于推广使用。综上所述，本发明结构简单，设计新颖合理，工作可靠性高，使用寿命长，不需要电力或其他动力来维持其关闭状态或开启状态，使用起来非常方便，使用效果好，便于推广使用。下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
图1为本发明的结构示意图。图2为图1中A处的放大图。附图标记说明1-阀体；2-下腔室；3-出气口 ；
4-下游输气售;线. 一入 ，5-管道二 ；6-控制阀二 ；
7-通道二 ；8-上腔室；9-拉杆；
10-阀盖；11-通道一； 12-控制阀一
13-储气容器 14-单向阀； 15-管道一；
16-压力弹簧 17-限位套； 18-阀芯压盖
19-阀芯；20-上游输气管线；21-进气口 ；
22-进气腔室；23-锥面。
具体实施例方式如图1所示的一种天然气井口管道用启闭阀，包括阀体1和安装在阀体1顶部的阀盖10，所述阀体1的一侧壁上设置有与上游输气管线20相连通的进气口 21，所述阀体1 的另一侧壁上设置有与下游输气管线4相连通的出气口 3，所述阀体1内设置有将阀体1内部隔成上腔室8和下腔室2的阀芯19，所述阀芯19上安装有从阀盖10穿出且能带动阀芯 19上下运动的拉杆9，所述阀体1的一侧壁上设置有与上腔室8相连通的通道一 11，所述阀体1的另一侧壁上设置有与上腔室8相连通的通道二 7，所述上游输气管线20上连接有与通道一 11相连通的管道一 15，所述下游输气管线4上连接有与通道二 7相连通的管道二 5，所述管道一 15上安装有储气容器13，所述管道一 15上位于储气容器13和阀体1之间设置有控制阀一 12，所述管道一 15上位于储气容器13和上游输气管线20之间设置有单向阀14，所述管道二 5上安装有控制阀二 6。使用时，当天然气井口电磁阀关闭后，上游输气管线20的压力不断上涨，当上游输气管线20的压力超过储气容器13的压力时，开始经过单向阀14向储气容器13充气直到达到压力平衡状态，这时储气容器13储存了一定能量的动力。该天然气井口管道用启闭阀的开启原理是所述控制阀一 12处于关闭状态，控制阀二 6处于打开状态，于是，所述上腔室8的压力与下游输气管线4内的压力趋于平衡，由于拉杆9位于上腔室8内且伸出阀盖10外，虽然上腔室8和下腔室2的压力处于平衡，但其上下压力的作用面积不同，阀芯19上端的压力作用面积等于阀芯19的截面积减去拉杆9 的截面积，而阀芯19下端的压力作用面积大致等于阀芯19的截面积，这时阀芯19向上的作用力则由作用在拉杆9截面积上的压力来产生。阀芯19向上移动直到最大位置。该启闭阀的开启是利用了通过阀体1内介质的自身能量，借助上腔室8和下腔室2与介质具有不同的接触面积，形成提升阀芯19的动力，将阀芯19开启到最大位置。该天然气井口管道用启闭阀的关闭原理是所述控制阀一 12处于打开状态，控制阀二 6处于关闭状态，于是，储气容器13内的高压气体通过打开的控制阀一 12进入上腔室 8，这时在上腔室8内具有与储气容器13近于平衡的压力，在上腔室8和下腔室2之间形成的压差作用下，将阀芯19推下直到密封位置，这时阀体1内的进气腔室22与下腔室2被阻断，该启闭阀处于关闭状态。随着该启闭阀关闭时间的延长上游输气管线20的压力将会不断上涨，当上游输气管线20的压力超过储气容器13的压力时，上游输气管线20又开始向储气容器13内充气，为下次启闭阀的关闭储存压力能。该启闭阀的关闭是利用了上游输气管线20内的自身高压气，将其先储存起来，通过在上腔室8和下腔室2之间形成较大的压力差，成为推动阀芯19向下移动的动力。如图1和图2所示，所述阀体1内还设置有与出气口 3相连接的进气腔室22，所述进气腔室22位于上腔室8和下腔室2之间，所述阀芯19下端的外形为与阀体1内壁密封配合的锥面23，所述锥面23的上部位于进气腔室22内。由于锥面23的上部位于进气腔室 22内，锥面23的上部在进气腔室22的下壁上具有一个环形投影，当该启闭阀开启时，气体通过该锥面23上部对阀芯19具有一个向上的提升力，该提升力能协助阀芯19的开启，使用时，取得很好的效果。如图1所示，所述阀芯19为中空结构，所述拉杆9通过安装在阀芯19上端的阀芯压盖18连接在阀芯19上。所述阀盖10与阀芯压盖18之间设置有压力弹簧16，所述压力弹簧16的上端与阀盖10的底面连接，所述压力弹簧16的下端与阀芯压盖18的顶面连接。 通过设置压力弹簧16，能够对阀芯19开启时向上提升过程中起到缓冲作用，并且在阀芯19 关闭时，通过压力弹簧16的弹力能够加速阀芯19的关闭，使用起来非常方便。如图1所示，所述阀芯压盖18的顶面上设置有用于限制阀芯19上升高度的限位套17。通过设置限位套17，可以限定阀芯19上升的高度。如图1所示，所述通道一 11位于进气口 21的上方，所述通道二 7位于出气口 3的上方。所述控制阀一 12和控制阀二 6均为自保持式电磁阀，通过采用自保持式电磁阀，控制阀一 12和控制阀二 6开关阀后无需外界任何动力来维持该启闭阀的状态，缓解了天然气井口动力源的问题，具有很大的实用价值。以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
权利要求
1.天然气井口管道用启闭阀，其特征在于包括阀体(1)和安装在阀体(1)顶部的阀盖(10)，所述阀体(1)的一侧壁上设置有与上游输气管线00)相连通的进气口(21)，所述阀体(1)的另一侧壁上设置有与下游输气管线(4)相连通的出气口(3)，所述阀体(1)内设置有将阀体⑴内部隔成上腔室⑶和下腔室⑵的阀芯(19)，所述阀芯(19)上安装有从阀盖(10)穿出且能带动阀芯(19)上下运动的拉杆(9)，所述阀体(1)的一侧壁上设置有与上腔室(8)相连通的通道一(11)，所述阀体(1)的另一侧壁上设置有与上腔室(8)相连通的通道二(7)，所述上游输气管线00)上连接有与通道一(11)相连通的管道一(15)， 所述下游输气管线(4)上连接有与通道二(7)相连通的管道二(5)，所述管道一(1 上安装有储气容器(13)，所述管道一(1 上位于储气容器(1 和阀体(1)之间设置有控制阀一(12)，所述管道一(1 上位于储气容器(1 和上游输气管线OO)之间设置有单向阀 (14)，所述管道二 (5)上安装有控制阀二(6)。
2.根据权利要求1所述的天然气井口管道用启闭阀，其特征在于所述阀体(1)内还设置有与出气口( 相连接的进气腔室(22)，所述进气腔室0 位于上腔室(8)和下腔室( 之间，所述阀芯(19)下端的外形为与阀体(1)内壁密封配合的锥面( )，所述锥面 (23)的上部位于进气腔室02)内。
3.根据权利要求1或2所述的天然气井口管道用启闭阀，其特征在于所述阀芯(19) 为中空结构，所述拉杆(9)通过安装在阀芯(19)上端的阀芯压盖(18)连接在阀芯(19)上。
4.根据权利要求3所述的天然气井口管道用启闭阀，其特征在于所述阀盖(10)与阀芯压盖(18)之间设置有压力弹簧(16)，所述压力弹簧(16)的上端与阀盖(10)连接，所述压力弹簧(16)的下端与阀芯压盖(18)连接。
5.根据权利要求3所述的天然气井口管道用启闭阀，其特征在于所述阀芯压盖(18) 的顶面上设置有用于限制阀芯(19)上升高度的限位套(17)。
6.根据权利要求1或2所述的天然气井口管道用启闭阀，其特征在于所述通道一(11)位于进气口的上方，所述通道二(7)位于出气口(3)的上方。
7.根据权利要求1或2所述的天然气井口管道用启闭阀，其特征在于所述控制阀一(12)和控制阀二(6)均为自保持式电磁阀。
全文摘要
本发明公开了一种天然气井口管道用启闭阀，包括阀体和阀盖，阀体的一侧壁上设置与上游输气管线相连通的进气口，阀体的另一侧壁上设置与下游输气管线相连通的出气口，阀体内设置有将阀体内部隔成上腔室和下腔室的阀芯，阀芯上安装有从阀盖穿出且能带动阀芯上下运动的拉杆，阀体的一侧壁上设置通道一，阀体的另一侧壁上设置有通道二，上游输气管线上连接管道一，下游输气管线上连接管道二，管道一上安装有储气容器，管道一上位于储气容器和阀体之间设置控制阀一，管道一上位于储气容器和上游输气管线之间设置单向阀，管道二上安装控制阀二。该天然气井口管道用启闭阀结构简单、使用方便、有效性强、生产成本低，便于推广使用。
文档编号E21B34/02GK102373899SQ201110285990
公开日2012年3月14日 申请日期2011年9月24日 优先权日2011年9月24日
发明者孙钢峰, 张亚岗, 魏会军 申请人:西安奥益达石油技术开发有限公司