專利名稱：一種帶有強制提升裝置的電磁閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及油田采氣技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種天然氣井場及輸氣管道上的電 磁氣動開關(guān)閥。應(yīng)用于天然氣生產(chǎn)冬季產(chǎn)生凍堵后能強行打開的電磁閥。
背景技術(shù)：
天然氣井生產(chǎn)過程中，當(dāng)采用井下節(jié)流工藝生產(chǎn)天然氣時，井筒及地面管線采用 中低壓輸送。此時為防止井下節(jié)流器失效對下游中低壓管線及相應(yīng)設(shè)備的破壞，同時防止 因下游管線破裂造成天然氣的大量泄漏，井口需要安裝高低壓安全保護截斷裝置。此時開 關(guān)井工作只能在井場完成。當(dāng)氣井面積大、生產(chǎn)井?dāng)?shù)量多、井位分散時，氣井生產(chǎn)后期轉(zhuǎn)入 間歇生產(chǎn)時，開關(guān)井工作量大，無法實現(xiàn)人工開關(guān)井閥門，氣井管理維護難度大；而出現(xiàn)緊 急情況時，無法及時關(guān)閉井口氣源，存在一定的安全隱患；同時，當(dāng)冬季由于氣溫低，閥關(guān)閉 后，極易產(chǎn)生凍堵而導(dǎo)致電磁閥無法開打。因此需研制一種新型的帶強制提升裝置的電磁 閥，以保障電磁閥凍堵后能正常開啟。中國專利公開號CN101575958，提供了一種“天然氣井電磁氣動開關(guān)井閥”，是最 接近的開關(guān)井閥。天然氣井電磁氣動開關(guān)井閥沒有強制提升裝置。中國專利公開號CN2918908，提供了一種“天然氣用的直通式防爆電磁閥”，是用 于壓縮天然氣為工作介質(zhì)，在管路中實現(xiàn)開閉控制功能的天然氣用的直角式防爆電磁閥。 由殼體、出口接管、主活門部件、防爆電磁鐵、先導(dǎo)活門部件、連接螺母組成，殼體一端精連 接螺母與防爆電磁鐵連接，殼體另一端與出口接管連接，主活門部件位于出口接管與殼體 形成的空間內(nèi)，先導(dǎo)活門部件位于防爆電磁鐵中，其一端在殼體內(nèi)；防爆電磁鐵由線圈、銜 鐵、螺母、隔離套構(gòu)成，銜鐵內(nèi)有階梯軸向孔，階梯軸向孔上有先導(dǎo)活門部件；有兩個活門， 工作時先導(dǎo)活門打開，主活門再開打，是分兩步實現(xiàn)的，氣體通過出口接管排于閥門的殼體 內(nèi)部，使用安全性提高。目前，對于冬季電磁閥凍堵的問題，現(xiàn)有的遠程控制開關(guān)電磁閥還無法正常開啟， 為了彌補該空缺，需對現(xiàn)有電磁閥進行結(jié)構(gòu)改進，以適應(yīng)新的要求。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種帶強制提升裝置的電磁閥，滿足目前冬季電磁閥 凍堵，能正常開啟的需求。在不需要對電磁閥進行現(xiàn)場拆卸的情況下，能順利解決電磁閥凍 堵后的開啟問題，實現(xiàn)氣井生產(chǎn)的安全高效管理。本實用新型采用的技術(shù)方案是一種帶有強制提升裝置的電磁閥，主要由閥體、閥 蓋、主閥芯、提升座、電磁頭組件、手輪提升機構(gòu)、蓋板、絲杠、臺階和鎖緊螺母組成，閥體兩 側(cè)分別有進口管道和出口管道，進口管道和出口管道的端部有法蘭，方便與管線相接。閥 體中心有閥芯孔，閥芯孔在進口管道和出口管道中間，閥芯孔內(nèi)有圓柱狀主閥芯，主閥芯上 下移動，控制進口管道和出口管道的聯(lián)通或關(guān)閉。在閥體閥芯孔兩側(cè)分別有平衡孔和卸荷 孔，平衡孔與進口管道連通；卸荷孔與出口管道連通。在閥體上部通過內(nèi)六方螺釘固定有閥蓋，閥蓋的側(cè)面固定有電磁頭組件，電磁頭組件連接有副閥芯電磁頭和鎖芯電磁頭。其特征 在于在主閥芯的上端面固定有圓環(huán)狀的彈簧座，在彈簧座中心孔內(nèi)有一個絲杠，絲杠的下 端外壁有凸起的臺階，臺階的作用是絲杠向上運動時，臺階能帶動彈簧座和主閥芯向上運 動。在絲杠上套有壓縮彈簧；壓縮彈簧在閥蓋與彈簧座之間。在閥蓋的上部固定有柱體形的提升座，提升座有中心孔；在提升座的上部固定有 蓋板，在蓋板在中心孔內(nèi)固定有手輪提升機構(gòu)，絲杠上端外螺紋與手輪提升機構(gòu)連接。手輪 提升機構(gòu)的結(jié)構(gòu)經(jīng)常在閥門上應(yīng)用，本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知。電磁頭組件是直流電控制的電磁頭，電磁頭組件內(nèi)部有線圈和電磁鐵，不是本發(fā) 明的關(guān)鍵，在此不詳細敘述。本實用新型的有益效果本實用新型帶有強制提升裝置的磁閥，在“天然氣井電磁 氣動開關(guān)井閥”的基礎(chǔ)上，根據(jù)絲杠和絲母的傳動原理，利用絲杠底部臺階，在緊急情況下， 能實現(xiàn)強制提升主閥芯，順利打開電磁閥的目的。

圖1是本實用新型帶強制提升裝置的電磁閥結(jié)構(gòu)剖面示意圖。圖2是帶強制提升裝置的電磁閥側(cè)面剖示意圖。圖中，1.閥體、2.閥蓋、3.主閥芯、4.提升座、5.電磁頭組件、6.手輪提升機構(gòu)、 7.蓋板、8.絲杠、9.臺階、10.鎖緊螺母、11.平衡孔、12.卸荷孔、13.副閥芯電磁頭、14.鎖 芯電磁頭、15.進口管道、16.出口管道、17.彈簧、18.內(nèi)六方螺釘。
具體實施方式
實施例1 以一個帶有強制提升裝置的電磁閥為例，對本實用新型作進一步詳細 說明。參閱圖1。一種帶有強制提升裝置的電磁閥，主要由閥體1、閥蓋2、主閥芯3、提升 座4、電磁頭組件5、手輪提升機構(gòu)6、蓋板7、絲杠8、臺階9和鎖緊螺母10組成，閥體1和 閥蓋2均采用35CrMo不銹鋼鍛造。閥體1兩側(cè)分別有進口管道15和出口管道16，進口管 道15和出口管道16的通徑均為80毫米。進口管道15和出口管道16的端部有法蘭，閥體 1中心有閥芯孔，閥芯孔在進口管道15和出口管道16中間，閥芯孔內(nèi)有圓柱狀主閥芯3，主 閥芯3的外徑為100毫米。在閥體1閥芯孔兩側(cè)分別有平衡孔11和卸荷孔12，平衡孔11 的通徑為1. 2毫米，卸荷孔12的通徑為2. 5毫米。平衡孔11與進口管道15連通；卸荷孔 12與出口管道16連通。在閥體1上部通過內(nèi)六方螺釘18固定有閥蓋2，閥蓋2的側(cè)面固 定有電磁頭組件5，電磁頭組件5連接有副閥芯電磁頭13和鎖芯電磁頭14。其特征在于 在主閥芯3的上端面固定有圓環(huán)狀的彈簧座，在彈簧座中心孔內(nèi)有一個絲杠8，絲杠8采用 2Crl3奧氏體型不銹鋼鍛造。絲杠8的下端外壁有凸起的臺階9，在絲杠8上套有壓縮彈簧 17 ；壓縮彈簧17在閥蓋2與彈簧座之間。在閥蓋2的上部固定有柱體形的提升座4，提升 座4有中心孔；在提升座4的上部固定有蓋板7，在蓋板7在中心孔內(nèi)固定有手輪提升機構(gòu) 6，絲杠8上端采用M32X6外螺紋與手輪提升機構(gòu)6連接。帶有強制提升裝置的電磁閥開關(guān)閥過程參照圖2。1、開閥過程給副閥芯電磁頭13供電，磁芯回縮，鎖芯電磁頭14在彈簧力的作用下，對副閥芯電磁頭13自動鎖定，打開卸荷孔12通道，主閥芯3上腔與出口管道16聯(lián)通， 實現(xiàn)對主閥芯3上腔的卸荷，主閥芯3上腔壓力迅速降低，進口管道15中高壓氣體推動主 閥芯3上移，使主閥芯3完全打開，此時副閥芯電磁頭13斷電，完成開閥動作。2、關(guān)閥過程給鎖芯電磁頭14通電，鎖芯電磁頭14回縮，并從副閥芯電磁頭13的 環(huán)形凹槽內(nèi)退出，鎖定解除，副閥芯電磁頭13在彈簧力的作用下實現(xiàn)對卸荷孔12的密封， 此時平衡孔11持續(xù)對主閥芯3上腔供氣，主閥芯3上腔壓力增大，而出口管道16壓力降低， 主閥芯3在壓縮彈簧17推力及重力的作用下向下移動，從而實現(xiàn)電磁閥的關(guān)閉，鎖芯電磁 頭13斷電，主閥芯3上腔壓力繼續(xù)增大，導(dǎo)致主閥芯3向下壓緊，電磁閥關(guān)。3、強制開關(guān)電磁閥順時針轉(zhuǎn)動手輪，能使絲杠8向上運動，絲杠8帶動彈簧座和 主閥芯3向上運動，并使壓縮彈簧17縮短，打開閥通道。逆時針轉(zhuǎn)動手輪，絲杠8向下運動， 壓縮彈簧17推動彈簧座和主閥芯3向下運動，關(guān)閉閥通道。
權(quán)利要求1. 一種帶有強制提升裝置的電磁閥，主要由閥體(1)、閥蓋(2)、主閥芯(3)、提升座(4)、電磁頭組件(5)、手輪提升機構(gòu)(6)、蓋板(7)、絲杠(8)、臺階(9)和鎖緊螺母(10)組 成，閥體⑴兩側(cè)分別有進口管道(15)和出口管道(16)，進口管道(15)和出口管道(16) 的端部有法蘭，閥體(1)中心有閥芯孔，閥芯孔在進口管道(15)和出口管道(16)中間，閥 芯孔內(nèi)有圓柱狀主閥芯(3)，在閥體⑴閥芯孔兩側(cè)分別有平衡孔(11)和卸荷孔(12)，平 衡孔(11)與進口管道(15)連通；卸荷孔(12)與出口管道(16)連通；在閥體(1)上部通 過內(nèi)六方螺釘(18)固定有閥蓋(2)，閥蓋(2)的側(cè)面固定有電磁頭組件(5)，電磁頭組件(5)連接有副閥芯電磁頭(13)和鎖芯電磁頭(14)；其特征在于在主閥芯(3)的上端面固 定有圓環(huán)狀的彈簧座，在彈簧座中心孔內(nèi)有一個絲杠(8)，絲杠(8)的下端外壁有凸起的臺 階(9)，在絲杠(8)上套有壓縮彈簧(17)；壓縮彈簧(17)在閥蓋(2)與彈簧座之間，在閥蓋 (2)的上部固定有柱體形的提升座(4)，提升座(4)有中心孔；在提升座(4)的上部固定有 蓋板(7)，在蓋板(7)在中心孔內(nèi)固定有手輪提升機構(gòu)(6)，絲杠(8)上端外螺紋與手輪提 升機構(gòu)(6)連接。
專利摘要帶有強制提升裝置的電磁閥，應(yīng)用于油田采氣輸氣管道上，冬季產(chǎn)生凍堵后能強行打開的電磁閥。在主閥芯的上端面固定有圓環(huán)狀的彈簧座，在彈簧座中心孔內(nèi)有一個絲杠，絲杠的下端外壁有凸起的臺階，在絲杠上套有壓縮彈簧；壓縮彈簧在閥蓋與彈簧座之間。在閥蓋的上部固定有柱體形的提升座，提升座有中心孔；在提升座的上部固定有蓋板，在蓋板在中心孔內(nèi)固定有手輪提升機構(gòu)，絲杠上端外螺紋與手輪提升機構(gòu)連接。效果是在緊急情況下，能實現(xiàn)強制提升主閥芯，順利打開電磁閥。
文檔編號F16K1/32GK201779272SQ20102050035
公開日2011年3月30日 申請日期2010年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月20日
發(fā)明者于志剛, 劉雙全, 張書平, 張明祿, 樊蓮蓮, 汪雄雄, 石斌, 肖述琴, 陳勇, 陳德見, 黃天虎 申請人:中國石油天然氣股份有限公司