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双向压力动态平衡补偿装置的深海阀门执行机构

发布时间:2020/06/09 12:46  作者:上海阀门厂家   来源:未知

创造力和对仪器的伟大发现是无限的。今天,我们向大家介绍一项国家发现的深海阀门致动器,该致动器拥有专利——,配有气囊式动态压力平衡补偿装置。该专利由中国海洋石油总公司申请,并于2017年6月6日发布授权通知。

内容描述

本发明涉及一种深海阀门执行机构,尤其是一种能动态补偿和装配双向压力的皮包式深海阀门执行机构。

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中国近海油气勘探开发相对较晚。缺乏具有独立常识和产权的海洋石油和水下设备的关键技术和设备。它的基础依赖于进口。随着中国石油勘探开发向海洋战略转移,对海洋石油设备的需求进一步增加,对国外技术和设备的依赖程度加大。因此,无论是国家能源安全还是装备制造业的未来增长,开发适合中国油气勘探开发的钻井和生产设备都迫在眉睫。

对于用于深海的阀门执行机构,阀门执行机构的压力控制室除承受工作液压外,还应承受外部水深压力。如果致动机构内的非压力控制室不接受压力均衡补偿,则当压力控制室进入工作压力时,致动机构内的非压力控制室将产生不可避免的反压,并防止致动机构由于内腔堵塞而动作。同时,壳体将承受来自外部水深的单向压力,导致内部和外部压力不同,这往往会压碎壳体。为了确保壳体的安全性,有必要增加壳体的壁厚,导致整体尺寸和重量增加,并增加制造成本。

为了实现压力均衡和补偿,深海阀门致动器被简化为陆地上的致动器。内室通过导流(压力)孔与外部海水连通,海水直接引入致动器的每个内室。虽然可以实现内外压力均衡和补偿,但海水会腐蚀阀门执行机构的内部零件,严重影响产品的使用功能和使用寿命。为了实现内外压力的平衡和执行机构容积的有效补偿,提高产品的使用功能和寿命,降低整体尺寸和重量,有必要对功能布局进行必要的研究。

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鉴于上述问题,本发明的目的是提供一种结构简单的深海阀门致动器,其可以随着水深动态平衡阀门致动器的内部和外部压力,并且其配备有囊式双向压力动态平衡补偿。

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该图是该发现工作原理的示意图。

为了达到上述目的,本发明采用如下技术方案:一种装有皮包式双向压力动态均衡补偿组件的深海阀门执行机构,其特征在于,包括执行机构、阀门连接组件和皮包式压力均衡补偿装置;致动器通过阀邻近构件邻近水下阀;皮包式压力均衡补偿器设置在执行机构的外壁上;执行器包括执行器壳体、液压缸端盖、活塞杆、传动轴套、弹簧座和多个弹簧;致动器壳体底部加工螺栓与液压缸端盖紧密相邻,液压缸端盖采用中空凸台结构,位于致动器壳体内;活塞杆的一端位于液压缸端盖的中空内孔内,另一端穿过液压缸端盖的顶部并位于执行器壳体内,活塞杆的另一端与传动套筒螺纹连接;传动轴套通过中部的轴肩与弹簧座紧密结合;弹簧还设置在弹簧座和液压缸端盖之间;致动器壳体内形成有致动器封闭内腔;皮包式压力均衡补偿器包括均衡壳体、过滤器端盖和皮包;均衡器外壳的上端设有排气孔,排气孔内设有排气塞;均衡器壳体一侧通过带有均衡器壳体内第一导流孔的导流管道与致动器内的致动器壳体的内腔相邻,均衡器壳体的另一侧通过螺栓与过滤器端盖紧密相邻,过滤器端盖的外观上设有多个第二导流孔;皮囊设置在均衡器壳体和过滤器端盖之间,皮囊通过设置在嘴部的两个定位密封凸环固定在均衡器壳体和过滤器端盖结合端面下侧的两个梯形密封定位槽中;皮包和均衡器外壳围成动态均衡腔,皮包和滤波器端盖围成海水补偿腔。

活塞杆一端顶部的环形面、液压缸端盖的空心孔底端面和空心孔内壁面之间形成环形液压缸工作腔;液压缸端盖壁厚上设有两个第三导流孔,每个第三导流孔的一端与液压缸的工作腔连通,另一端与执行器的外部连通,每个第三导流孔与外部连通端通过密封堵塞密封。

活塞杆采用内部设有纵向第四导流孔的倒T形主轴;活塞杆的一端设有U形卡槽,U形卡槽的上侧设有横向的第五导向孔,第五导向孔与第四导向孔相通;传动轴套上的轴肩下侧设有第六导流孔。

阀门相邻部分包括阀杆、连续轴夹紧套和上阀盖;阀杆的上端与连接轴夹紧套的下端螺纹连接,连接轴夹紧套的上端与执行机构中活塞杆下端的夹紧槽相邻;上阀盖与液压缸端盖紧密相邻;液压缸端盖的内孔、上阀盖的内孔、孔的底面、活塞杆一端的底面和阀杆围成活塞杆行程腔。

第三导流孔的有效截面积小于或等于第五导流孔的有效截面积;第三导流孔的有效截面积小于或等于第六导流孔的有效截面积;第三导流孔的有效截面积小于或等于第四导流孔的有效截面积小于或等于第一导流孔的有效截面积。公司的衬里层

由于采用了上述技术方案,本发明具有以下优点:1 .本发明通过改变海水补偿室和动态均衡室,实现深海阀门执行机构在开启和关闭两个方向上的动态压力均衡和动态容积补偿,因为皮囊式压力均衡补偿组件设置在执行机构的外部。2.这一发现是由于皮囊式压力均衡补偿组件设有海水补偿腔和动态均衡腔,随着水深的增加,海水压迫海水补偿腔,使致动器内腔产生连通的内压,从而实现致动器的内外压力均衡,保证致动器壳体的安全,消除了增加致动器壳体厚度的需要,减小了致动器壳体的外形尺寸和重量,降低了制造成本。3.这一发现是由于皮囊设置在皮囊式压力均衡补偿组件中,当致动器在动作状态下进行补偿时,海水仅在海水补偿腔中,不会进入致动器内部腐蚀其内部零件,从而有效提高了产品的使用功能和使用寿命。本发明布局简单,成本低廉,可广泛应用于深海阀门母盘类。

关键词:双向压力动平衡补偿装配深水阀门执行机构