[發明專利]一種高壓注水閥閥芯

在審

• 申請號: 201810098330.7
• 申請日: 2018-02-01
• 公開（公告）號: CN108105404A
• 公開（公告）日: 2018-06-01
• 發明（設計）人: 孫凱澤
• 申請（專利權）人: 孫凱澤;孫旭
• 主分類號: F16K1/36
• 分類號: F16K1/36;F16K27/08;F16K1/54
• 代理公司: 煙臺雙聯專利事務所(普通合伙) 37225
• 代理人: 張輝

本發明屬于油田用閥芯領域，具體涉及一種高壓注水閥閥芯，適用于油田高壓注水系統。本發明閥芯外殼、閥芯芯軸，閥芯外殼下端的內壁與閥芯芯軸下端的外壁之間采用圓錐面配合，閥門通道位于圓錐面所在區域；在圓錐面的上方，閥芯外殼的內壁與閥芯芯軸的外壁形成的空腔，在空腔內設置有推力軸承、碟形彈簧、閥芯活塞，所述推力軸承、碟形彈簧均位于閥芯活塞下方，且與碟形彈簧相連。本發明通過改變閥芯外殼與閥芯芯軸之間的相對位置對磨損進行補償，大幅提高閥芯的使用壽命，降低閥芯的使用和維護成本。

技術領域

本發明屬于石油開采設備及元件領域，具體涉及一種高壓注水閥閥芯，適用于油田高壓注水系統。

背景技術

油田投入開發后，隨著開采時間的增長，油層本身能量將不斷地被消耗，致使油層壓力不斷地下降，地下原油大量脫氣，粘度增加，油井產量大大減少，甚至會停噴停產，造成地下殘留大量死油開采不出來。為了彌補原油開采后所造成的地下虧空或防止地層塌陷，保持或提高油層壓力，實現油田高產穩產，并獲得較高的采收率，必須對油田進行注水。目前常采用的做法是，利用注水設備把質量合乎要求的水從注水井注人油層，以保持油層壓力，在地下油井高壓注水過程中，需要使用高壓注水閥。

現有技術中閥芯與閥體安裝后的裝配圖如圖1所示，閥芯101裝在柱形閥體102之內，上方有環形螺母103壓緊。目前的高壓注水閥閥芯結構如圖2所示，閥芯101包括閥芯外殼1以及與閥芯外殼1之間采用圓柱面配合的閥芯芯軸2，配合不能有任何過盈或者任何間隙，如果有過盈，芯軸無法轉動。在高壓作用下，如果有間隙，閥芯就會出現泄漏。但是，閥門通道的開閉，必須通過閥芯外殼1和閥芯芯軸2之間的相對轉動實現，有轉動就會存在磨損，磨出產生間隙后閥芯就會失效。因此，目前的注水閥的閥芯的使用壽命普遍很短，一般在半年以內。

發明內容

針對現有技術中閥芯外殼與閥芯芯軸之間配合以及閥芯內壓力排放的問題，本發明提供一種高壓注水閥閥芯，通過改變閥芯外殼與閥芯芯軸之間的配合方式對磨損進行補償，大幅提高閥芯的使用壽命，降低閥芯的使用和維護成本。

為實現上述目的，本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明提供一種高壓注水閥閥芯，包括閥芯外殼1、閥芯芯軸2，其特殊之處在于，閥芯外殼1下端的內壁與閥芯芯軸2下端的外壁之間采用圓錐面配合，閥門通道3位于圓錐面所在區域；在圓錐面的上方，閥芯外殼1的內壁與閥芯芯軸2的外壁形成的空腔，在空腔內設置有推力軸承5、碟形彈簧6、閥芯活塞7，

所述推力軸承5、碟形彈簧6均位于閥芯活塞7下方，且與碟形彈簧6相連。

進一步地，在閥芯芯軸2內部的底端至頂端設置有導流通道一15，在閥芯芯軸2位于閥芯活塞7以上的部位上開設有導流通道二25，所述導流通道一15的頂端與導流通道二25相通，所述導流通道一15沿閥芯芯軸2的軸向方向設置，所述導流通道二25沿閥芯芯軸2的橫向方向設置。

進一步地，沿閥芯外殼1的高度方向設置有貫穿閥芯外殼1的泄壓通道26，所述泄壓通道26 底部與位于閥芯芯軸2底部進水口處的壓力腔21相通，頂部與外界大氣相通。

進一步地，所述閥芯活塞7的頂部設置有閥芯端蓋10，且閥芯活塞7與閥芯端蓋10之間形成平衡腔12，位于閥芯芯軸2底部進水口處的壓力腔21與平衡腔12之間通過導流通道一15、導流通道二25貫通。

進一步地，閥芯活塞7與閥芯芯軸2之間采用過盈配合，閥芯活塞7與閥芯芯軸2之間裝有O形圈13，閥芯活塞7與閥芯外殼1之間裝有密封圈一14，在閥芯活塞7的頂端安裝有為防止閥芯活塞7沿著軸向松動的軸用擋圈8。

進一步地，閥芯芯軸2頂部貫穿閥芯壓蓋10，閥芯外殼1和閥芯芯軸2之間通過位于閥芯外殼1頂端的閥芯壓蓋10密封。