[發明專利]水下閘板閥的液壓驅動器、水下閘板閥及其控制方法

有效

• 申請號: 201410320440.5
• 申請日: 2014-07-04
• 公開（公告）號: CN104089077A
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發明（設計）人: 潘靈永;車強;李新年;李超;王凌寒
• 申請（專利權）人: 中石化石油工程機械有限公司研究院
• 主分類號: F16K31/122
• 分類號: F16K31/122;F16K3/02;F16K3/314
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 胡琳萍

技術領域

本發明涉及石油油氣鉆采裝備及控制技術領域，尤其涉及一種水下閘板閥的液壓驅動器、水下閘板閥及其控制方法。

背景技術

在海洋石油開采的過程中，涉及到大量的水下采油樹和水下管匯系統，而閘閥是水下采油樹和水下管匯系統中最重要的部件之一，它的性能好壞直接影響到整個采油樹系統和水下管匯系統的性能。由于設備都在海底幾百米甚至幾千米下進行，水下設備都需要通過遠程操作或ROV(Remote?Operated?Vehicle，水下機器人)來實現控制，因此，需要在水下閘閥上安裝執行機構來實現開關功能。

但是，目前，國內外水下閘閥的壓力補償都是通過外部壓力補償設備對彈簧進行壓力補償，而水下環境復雜，對外部壓力補償設備的結構強度要求較高。因此，外部壓力補償設備需使用強度很高的材料做成，成本較高。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種水下閘板閥的液壓驅動器、水下閘板閥及其控制方法，旨在實現水下閘板閥壓力補償的同時降低其壓力補償的結構強度要求。

為實現上述目的，本發明提供一種水下閘板閥的液壓驅動器，所述水下閘板閥的閘閥體包括閥體、閥座組件以及閘板，其特征在于，液壓驅動器包括上閥蓋組件、彈性件、皮囊、閥桿以及活塞，所述上閥蓋組件與所述閥體頂端固定連接形成一腔室，所述活塞與所述上閥蓋組件的內壁活動連接將所述腔室分成第一腔室和第二腔室，所述彈性件和皮囊容納于所述第一腔室中，所述彈性件的一端與所述上閥蓋組件抵接，所述彈性件的另一端與所述活塞抵接，所述皮囊的內腔與所述第一腔室連通，所述上閥蓋組件上開設有與所述第二腔室連通的液壓進出口、與所述第一腔室連通的充液孔，以及與所述皮囊的內腔連通的充氣孔，所述閥桿的一端與所述活塞固定連接，另一端與所述閘板的頂端固定連接以帶動所述閘板相對于所述閥座組件活動。

優選地，所述上閥蓋組件包括與所述閥體頂端固定連接且套設于所述閥桿上的上閥蓋、與所述上閥蓋固定連接的彈性件殼體以及蓋設于所述上閥蓋頂端的皮囊殼體，其中，所述上閥蓋、彈性件殼體以及皮囊殼體圍設形成所述上閥蓋組件的腔室，所述活塞在所述彈性件殼體的內側壁上運動，所述皮囊殼體與所述皮囊螺紋連接，所述充氣孔和充液孔均位于所述皮囊殼體上。

本發明進一步提出一種水下閘板閥，包括如上所述的液壓驅動器以及與所述液壓驅動器連接的閘閥體，其中，所述閘閥體包括與所述液壓驅動器的上閥蓋組件固定連接的閥體、閥座組件以及閘板，所述閥體上開設有流道，所述閥座組件安裝于所述流道內與所述閥體的內壁抵接，所述閘板安裝于所述閥座組件上且相對于所述閥座組件可活動以開關所述流道。

優選地，所述閥座組件包括第一閥座，以及套設于所述第一閥座上的第二閥座，其中，所述閘板與所述第一閥座活動連接，所述第一閥座和第二閥座之間形成有與所述流道連通的間隙。

優選地，所述第一閥座和第二閥座均為軸對稱結構，所述第一閥座的左端面和右端面與所述第二閥座之間均設有所述間隙；所述第二閥座與所述閥體之間、以及所述第一閥座和第二閥座之間均設置有密封圈。

優選地，水下閘板閥還包括與所述閥體連接的水下機器人操作導向機構，該水下機器人操作導向機構包括與所述閘板底端固定連接的導向桿、套設于所述導向桿上且與所述閥體底端固定連接的下閥蓋、以及與所述下閥蓋底端固定連接的水下機器人操作接口，其中，所述導向桿能夠相對于所述下閥蓋豎直方向運動、以帶動所述閘板相對于所述閥座組件活動。

優選地，所述導向桿的軸線與所述液壓驅動器的閥桿的軸線平齊設置。

優選地，所述下閥蓋與所述閥體的接觸端面之間設有墊環，所述液壓驅動器的上閥蓋組件與所述閥體的接觸端面之間設有墊環；所述水下機器人操作接口與所述導向桿之間，以及所述液壓驅動器的閥桿與所述液壓驅動器的上閥蓋之間均設有密封壓蓋。

優選地，所述液壓驅動器的上閥蓋上設有與其軸心孔連通的第一黃油孔，所述下閥蓋上設有與其軸心孔連通的第二黃油孔，所述閥桿穿設于所述上閥蓋的軸心孔內，所述導向桿穿設于所述下閥蓋的軸心孔內。

本發明進一步還提出一種基于上述的水下閘板閥的控制方法，包括：