[發(fā)明專利]一種高壓閘閥手自一體執(zhí)行機構(gòu)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110763162.0
• 申請日: 2021-07-06
• 公開（公告）號: CN113623451A
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 謝沖;汪林;王國榮;趙建國
• 申請（專利權(quán)）人: 西南石油大學(xué)
• 主分類號: F16K31/04
• 分類號: F16K31/04;F16K31/05;F16K31/53;F16K31/60;F16K37/00
• 代理公司: 成都金英專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51218
• 代理人: 郭肖凌

本發(fā)明公開了一種高壓閘閥手自一體執(zhí)行機構(gòu)，涉及油田井控作業(yè)中的控制技術(shù)領(lǐng)域，機構(gòu)主要包括電機、減速機構(gòu)、扭矩限制器、顯示桿機構(gòu)和手輪離合裝置，在正常情況下通過控制電機帶動減速機構(gòu)使閘閥開啟與關(guān)閉，減速機構(gòu)及扭矩限制器作為整個機構(gòu)穩(wěn)定運行的保障。在正常及緊急情況下，通過手輪離合裝置快速切換及控制閘閥的開啟與關(guān)閉。其中顯示桿機構(gòu)可判斷閘閥開關(guān)位置。本發(fā)明解決了現(xiàn)有閘閥遠程自動開關(guān)裝置中存在的不具備手自一體操作、無法實現(xiàn)手動和自動切換簡單快捷且有保障、缺乏過載障礙保護功能及能夠配合電機及閘閥的機械電子一體式顯示桿機構(gòu)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及油田井控作業(yè)中的控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高壓閘閥手自一體執(zhí)行機構(gòu)。

背景技術(shù)

井控即作為石油與天然氣勘探開發(fā)過程中極為重要的環(huán)節(jié)，也是石油與天然氣安全生產(chǎn)的前提和保障。為現(xiàn)場作業(yè)時保持井內(nèi)壓力與地層壓力平衡，防止溢流。同時在由于各種原因的所引發(fā)的井噴或井涌事故時，能及時的進行搶險。井控作業(yè)需用節(jié)流壓井管匯等裝備來關(guān)井、壓井。壓井管匯、節(jié)流管匯是用于控制溢流、井噴、緊急情況用于放噴的必要設(shè)備。而平板閘閥是壓井管匯、節(jié)流管匯關(guān)鍵設(shè)備之一，在作業(yè)中起到開、關(guān)、切換流動通道的重要作用。然而，現(xiàn)場在用平板閥以手動為主，就出現(xiàn)了手動平板閥開啟力矩大，手動操作異常困難；節(jié)流管匯平板閘閥數(shù)量多，處理緊急情況時耗時長；易出現(xiàn)誤操作情況，嚴重影響井控安全；無法遠程遙控，缺乏應(yīng)急開關(guān)功能等技術(shù)問題。通過對平板閥自動化的改進，不僅能有效的解決以上技術(shù)問題，提高井控作業(yè)的安全性及保障性，還能對推動整個井控作業(yè)的全面自動化起到關(guān)鍵性的作用。

目前，平板閥的自動化依舊停留在初步探索階段，在許多方面依舊存在著很多問題。中國專利申請公開號CN211398627U公開了一種新型油氣井平板閥開啟裝置，該裝置包括電動開啟裝置，該電動開啟裝置具體有電機、減速箱、控制開關(guān)、傳動結(jié)構(gòu)、連接套件和輔助手輪，通過電機帶動傳動結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動，經(jīng)過減速箱降速增大力矩，實現(xiàn)傳動軸旋轉(zhuǎn)，傳動軸采用絲杠帶動平板閥閥座上升或下降使閥蓋開啟或者關(guān)閉。該實用新型的整個裝置結(jié)構(gòu)、連接方式復(fù)雜，導(dǎo)致設(shè)計開發(fā)調(diào)試周期長、成本居高不下，并且手動操作自動操作切換困難，缺乏斷電或緊急情況下快速切換手動操作的裝置，整個電動閘閥裝置缺乏應(yīng)急能力，導(dǎo)致整個平板閥開啟裝置的安全性及穩(wěn)定性得不到有效保障，且便捷性也受到了局限。而在整個電動閘閥的安全性及穩(wěn)定性的高低是判斷整個裝置是否利于生產(chǎn)和投入使用的關(guān)鍵性指標之一。

中國專利申請公開號CN210859857U公開了一種高溫高壓電動閘閥，該實用新型通過安裝有控制器,可通過控制器設(shè)定的程序指令控制閘閥各個器件的運作,通過安裝有氣缸,伸縮桿和閘板,可通過氣缸帶動伸縮桿對閘板的高度進行升降調(diào)節(jié)，從而實現(xiàn)閘板的開啟與關(guān)閉。該實用新型的整個裝置結(jié)構(gòu)、連接方式復(fù)雜，缺乏手動操作的應(yīng)急裝置，且采用氣缸，其密封性能無法得到保障，一旦氣體泄漏就會造成事故與危害。

中國專利申請公開號CN212338225U公開了一種電動閘閥，該實用新型通過壓力傳感器、電控箱、報警燈和轉(zhuǎn)動座的相互配合，實現(xiàn)電動閘閥的自主故障檢測和應(yīng)急開關(guān)功能，但卻缺乏在周圍無操作人員時閘閥電機發(fā)生過載故障時自停的能力。

中國專利申請公開號CN203770691U公開了一種帶顯示閘閥開閉狀態(tài)裝置的手動式平板閥，該顯示裝置安裝在閥蓋上，增大了滑動套的直徑以及閥蓋上部的直徑，使得整個裝置體積變大，相互配合困難，致使成本提高，同時這種顯示裝置無法與電機驅(qū)動相配合，僅適用于手動式平板閘閥，無法適應(yīng)于閘閥自動化的趨勢。

中國專利申請公開號CN201420142545.1公開了一種帶顯示閘門開閉狀態(tài)裝置的手動式平板閥，該現(xiàn)實裝置安裝在閥蓋上，增大了滑動套的直徑以及閥蓋上部的直徑，使得整個裝置體積變大，相互配合困難，致使成本提高，同時這種顯示裝置無法與電機驅(qū)動相配合，僅適用于手動式平板閘閥，無法適應(yīng)于閘閥自動化的趨勢。