CN119900500B - 一种用于石油开采可取出管道内杂质的井口阀门 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于石油开采可取出管道内杂质的井口阀门，涉及石油开采领域，解决了现有的石油开采井口阀门使用时在对管道内部杂质筛分过滤的过程中难以对滤网内部杂质进行自清洁，设备使用寿命较短的问题，包括壳体、过滤机构、清洁机构和切换机构，壳体的侧面连通连接有输入管和输出管，过滤机构包括转动轴和过滤板，过滤板上均匀开设有多组筛孔，清洁机构包括清洁杆，本发明通过过滤板上的筛孔对石油进行过滤，通过清洁杆同步对两组过滤板上的杂质进行清除，在清洁杆将过滤板的一侧清洁完成时，通过切换机构联动切换过滤板的朝向，通过石油的流动将筛孔内未清理的小颗粒杂质推向输出管一侧进行排出，实现过滤板自清洁功能。

Description

一种用于石油开采可取出管道内杂质的井口阀门

技术领域

本发明涉及石油开采技术领域，具体为一种用于石油开采可取出管道内杂质的井口阀门。

背景技术

阀门是流体输送系统中的控制部件，是用来开闭管路、控制流向、调节和控制输送介质的参数的管路附件，具有截止、调节、导流、防止逆流、稳压、分流或溢流泄压等功能。石油开采的井口阀门是用于对石油开采输送控制的阀门，其品种和规格相当繁多，且阀门的控制方式多样。在井口阀门使用的过程中，容易被一些持续积累的大颗粒杂质堵塞，导致井口阀门不能稳定地工作。

公开号为CN113431520B的发明专利公开了一种石油开采用可取出管道内杂质的井口阀门，通过将过滤组件设于支撑块上，支撑框上设有止水组件，支撑框上设有刮除组件，通过第二螺杆与收集框及其上装置的配合，第二螺杆及其上装置会朝相互远离的方向运动，在此过程中推出架会将收集框上的杂质推至暂存框上，便于后续对被刮出的杂质进行清理，达到了能够自动地将被刮出的杂质收集以便于后续将杂质取出的效果，该装置由于两侧的第一刮除框需要进行往复移动开合，在复位合拢的过程中会将一部分过滤网框表面残留的杂质推向中部，从而使得两侧的第一刮除框无法完全合拢复位，长时间使用中部积攒的杂质越来越多无法清除，影响设备的使用效率，同时该装置无法对过滤网框内部残留的杂质进行自动清除，长时间使用会使得过滤网框内部单向堵塞的杂质越来越多，影响阀门整体的流通性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种便于提升管道内杂质清除效率并延长设备使用寿命的用于石油开采可取出管道内杂质的井口阀门，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于石油开采可取出管道内杂质的井口阀门，包括壳体、过滤机构、清洁机构和切换机构，所述壳体的侧面连通连接有输入管和输出管，所述过滤机构包括与所述壳体内壁转动连接的转动轴，所述转动轴的外壁均匀固定连接有两组过滤板，两组所述过滤板的外壁均与所述壳体内壁滑动贴合，所述过滤板上均匀开设有多组筛孔，用于通过所述过滤板上的所述筛孔对从所述输入管一侧流入的石油进行过滤，将过滤后的石油输送至所述输出管，所述清洁机构包括两组安装于所述壳体内的清洁杆，两组所述清洁杆的侧壁分别与两侧所述过滤板的外壁滑动贴合，用于通过所述清洁杆同步对两组所述过滤板靠近所述输入管一侧的杂质进行清除，同时能够在复位时对所述过滤板的边缘进行加固限位，所述切换机构安装于所述壳体内，用于在所述清洁杆将所述过滤板的一侧清洁完成时，联动所述转动轴进行转动180°，从而使得两组所述过滤板的位置和朝向完成切换，之后通过石油的流动将所述筛孔内未清理的小颗粒杂质推向所述输出管一侧进行排出，便于提升管道内杂质清除效率并延长设备使用寿命。

优选的，所述清洁机构还包括固定安装于所述清洁杆侧面的密封框，所述壳体的上下两侧均固定连接有储存盒，所述壳体上开设有与所述储存盒相连通的连通槽，所述密封框的侧面固定连接有用于对所述过滤板远离所述输入管一侧的边缘位置进行加固限位的限位框，所述密封框和所述限位框均与所述连通槽内壁沿竖直方向滑动连接，所述壳体上设有用于同步调节两侧所述清洁杆进行移动的驱动件，便于通过所述清洁杆同步对两组所述过滤板靠近所述输入管一侧的杂质进行清除，同时能够在复位时对所述过滤板的边缘进行加固限位。

优选的，所述驱动件包括固定安装于所述壳体两侧的固定框，所述壳体和所述固定框上均分别开设有与两组所述清洁杆沿竖直方向滑动连接的导向槽，两组所述固定框上均分别固定连接有导向框，所述导向框内沿水平方向滑动连接有导向块，所述导向块上转动连接有两组分别与两组所述清洁杆的一端转动连接的转动杆，所述导向框上设有用于根据所述输出管开合状态控制所述导向块滑动状态的控制件，便于同步调节两侧所述清洁杆进行移动。

优选的，所述控制件包括固定安装于所述输出管上的控制盒，所述控制盒内转动连接有控制轴，所述控制轴上开设有用于连通所述壳体与所述输出管的连通孔，所述控制轴上设有用于控制所述连通孔朝向的旋钮，所述控制盒上设有用于根据所述连通孔的朝向同步调节所述导向块滑动状态的同步件，便于根据所述输出管开合状态控制所述导向块滑动状态。

优选的，所述同步件包括固定安装于一组所述导向框上的电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的伸缩端与距离相近的一组所述导向块侧面固定连接，所述控制盒的侧面固定连接有固定盒，所述固定盒内滑动连接有控制键，所述控制键的一端固定连接有与所述固定盒固定连接的第一弹簧，所述控制键在每次弹出时均能够驱动所述电动伸缩杆进行一次往复伸缩运行，便于根据所述连通孔的朝向同步调节所述导向块滑动状态。

优选的，所述切换机构包括固定安装于上侧所述清洁杆底部的拉簧，所述固定框内沿竖直方向滑动连接有升降框，所述升降框内沿水平方向均匀滑动连接有多组第一斜齿块，所述第一斜齿块的侧面固定连接有与所述升降框固定连接的第二弹簧，所述拉簧的底端与所述升降框的顶面固定连接，所述转动轴的外壁均匀固定连接有多组能够与所述第一斜齿块进行啮合驱动的第二斜齿块，便于在所述清洁杆将所述过滤板的一侧清洁完成时，联动所述转动轴进行转动180°，从而使得两组所述过滤板的位置和朝向完成切换，之后通过石油的流动将所述筛孔内未清理的小颗粒杂质推向所述输出管一侧进行排出。

优选的，所述固定框内固定连接有安装框，所述安装框内滑动连接有能够与所述第二斜齿块进行单向卡接的第三斜齿块，所述第三斜齿块的一侧固定连接有与所述安装框固定连接的第三弹簧，便于对转动轴的转动方向和位置进行限位控制。

优选的，所述储存盒内固定连接有第四弹簧，所述第四弹簧的一端固定连接有能够将所述清洁杆与所述密封框内的大部分杂质推出到所述储存盒内进行储存的推动板，两组所述储存盒的侧面均分别连通连接有收集管，所述壳体的侧面固定连接有收集箱，两组所述收集管均与所述收集箱的侧面连通连接，便于对储存盒内的杂质进行统一收集处理。

优选的，所述筛孔的两端均呈锥形开口设计，使得两端的开口孔径大于中部位置的内壁孔径，便于对杂质进行筛分的同时使得流体通过筛孔的过程中能够将筛孔输出端内的杂质进行推出筛孔。

优选的，两组所述固定框的侧面均分别固定连接有密封盒，便于对两侧导向槽进行封闭。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供的一种用于石油开采可取出管道内杂质的井口阀门，解决了现有的石油开采井口阀门使用时在对管道内部杂质筛分过滤的过程中难以对滤网内部杂质进行自清洁，设备使用寿命较短的问题，通过过滤板上的筛孔对从输入管一侧流入的石油进行过滤，将过滤后的石油输送至输出管，通过清洁杆同步对两组过滤板靠近输入管一侧的杂质进行清除，同时能够在复位时通过清洁机构对过滤板的边缘进行加固限位，在清洁杆将过滤板的一侧清洁完成时，通过切换机构联动转动轴进行转动180°，从而使得两组过滤板的位置和朝向完成切换，之后通过石油的流动将筛孔内未清理的小颗粒杂质推向输出管一侧进行排出，实现过滤板自清洁功能，提升长时间使用的流通筛分效率，该装置无需手动控制，仅通过阀门的开合，能够在阀门关闭时自动切换过滤板的朝向并实现杂质的自清洁，清洁更加彻底高效，同时也避免了过滤板的堵塞，延长了设备整体的使用寿命。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明过滤机构局部结构示意图；

图3为图2中A区域放大图；

图4为本发明控制件局部结构示意图；

图5为本发明清洁机构局部结构示意图；

图6为图5中B区域放大图；

图7为本发明切换机构局部结构示意图；

图8为本发明驱动件局部结构示意图；

图9为本发明清洁机构局部结构剖视图。

图中：1、壳体；2、输入管；3、输出管；4、转动轴；5、过滤板；6、筛孔；7、清洁杆；8、密封框；9、储存盒；10、连通槽；11、限位框；12、固定框；13、导向槽；14、导向框；15、导向块；16、转动杆；17、控制盒；18、控制轴；19、连通孔；20、旋钮；21、电动伸缩杆；22、固定盒；23、控制键；24、第一弹簧；25、拉簧；26、升降框；27、第一斜齿块；28、第二弹簧；29、第二斜齿块；30、安装框；31、第三斜齿块；32、第三弹簧；33、第四弹簧；34、推动板；35、收集管；36、收集箱；37、密封盒。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：请参阅图1-图9，图示中的一种用于石油开采可取出管道内杂质的井口阀门，包括壳体1、过滤机构、清洁机构和切换机构，壳体1的侧面连通连接有输入管2和输出管3，过滤机构包括与壳体1内壁转动连接的转动轴4，转动轴4的外壁均匀固定连接有两组过滤板5，两组过滤板5的外壁均与壳体1内壁滑动贴合，过滤板5上均匀开设有多组筛孔6，筛孔6的两端均呈锥形开口设计，使得两端的开口孔径大于中部位置的内壁孔径，用于通过过滤板5上的筛孔6对从输入管2一侧流入的石油进行过滤，将过滤后的石油输送至输出管3。

清洁机构包括两组安装于壳体1内的清洁杆7，两组清洁杆7的侧壁分别与两侧过滤板5的外壁滑动贴合，用于通过清洁杆7同步对两组过滤板5靠近输入管2一侧的杂质进行清除，同时能够在复位时对过滤板5的边缘进行加固限位，切换机构安装于壳体1内，用于在清洁杆7将过滤板5的一侧清洁完成时，联动转动轴4进行转动180°，从而使得两组过滤板5的位置和朝向完成切换，之后通过石油的流动将筛孔6内未清理的小颗粒杂质推向输出管3一侧进行排出。

清洁机构还包括固定安装于清洁杆7侧面的密封框8，壳体1的上下两侧均固定连接有储存盒9，壳体1上开设有与储存盒9相连通的连通槽10，密封框8的侧面固定连接有用于对过滤板5远离输入管2一侧的边缘位置进行加固限位的限位框11，密封框8和限位框11均与连通槽10内壁沿竖直方向滑动连接，壳体1上设有用于同步调节两侧清洁杆7进行移动的驱动件。

驱动件包括固定安装于壳体1两侧的固定框12，壳体1和固定框12上均分别开设有与两组清洁杆7沿竖直方向滑动连接的导向槽13，两组固定框12上均分别固定连接有导向框14，导向框14内沿水平方向滑动连接有导向块15，导向块15上转动连接有两组分别与两组清洁杆7的一端转动连接的转动杆16，导向框14上设有用于根据输出管3开合状态控制导向块15滑动状态的控制件，两组固定框12的侧面均分别固定连接有密封盒37。

控制件包括固定安装于输出管3上的控制盒17，控制盒17内转动连接有控制轴18，控制轴18上开设有用于连通壳体1与输出管3的连通孔19，控制轴18上设有用于控制连通孔19朝向的旋钮20，控制盒17上设有用于根据连通孔19的朝向同步调节导向块15滑动状态的同步件。

同步件包括固定安装于一组导向框14上的电动伸缩杆21，电动伸缩杆21的伸缩端与距离相近的一组导向块15侧面固定连接，控制盒17的侧面固定连接有固定盒22，固定盒22内滑动连接有控制键23，控制键23的一端固定连接有与固定盒22固定连接的第一弹簧24，控制键23在每次弹出时均能够驱动电动伸缩杆21进行一次往复伸缩运行。

储存盒9内固定连接有第四弹簧33，第四弹簧33的一端固定连接有能够将清洁杆7与密封框8内的大部分杂质推出到储存盒9内进行储存的推动板34，两组储存盒9的侧面均分别连通连接有收集管35，壳体1的侧面固定连接有收集箱36，两组收集管35均与收集箱36的侧面连通连接。

本实施方案中，将输入管2的一端与石油开采输入端进行连通固定，通过转动旋钮20调节控制轴18的朝向，改变连通孔19与壳体1之间的连通状态，即可改变石油从输出管3输出的流速与输出状态，当阀体处于打开状态时，石油通过输入管2流经壳体1后从输出管3进行输出，在壳体1内部经过两组过滤板5的筛分，将大颗粒的杂质阻挡在筛孔6靠近输入管2的一侧，实现自动筛分的功能。

当关闭阀门时，连通孔19转动至侧面位置，控制轴18的外壁不再将控制键23进行按压，控制键23被第一弹簧24弹出至连通孔19内，此时即可控制电动伸缩杆21进行一次往复伸缩，电动伸缩杆21推出，带动导向块15在导向框14内滑动，从而使得两侧的转动杆16推动清洁杆7与密封框8一起在连通槽10内进行滑动，清洁杆7将过滤板5靠近输入管2一侧积累的大颗粒杂质推向储存盒9，由于推动板34的边缘呈斜边设计，使得在密封框8向储存盒9内滑动时，会先推动推动板34滑动压缩第四弹簧33，直到清洁杆7进入到储存盒9内之后，推动板34在第四弹簧33的推动下弹出，将清洁杆7与密封框8之间的杂质推向收集管35，输送至收集箱36内进行收集储存。

之后清洁杆7与限位框11解除对过滤板5两侧的夹持限位，通过切换机构即可联动转动轴4转动180°，将过滤板5的位置与朝向进行切换，原先与输入管2距离相近的一侧筛孔6转动到靠近输出管3的一侧，此时由于阀门处于关闭状态，过滤板5的切换不会造成内部液体的流速变化，同时也不影响对石油的继续过滤。

过滤板5切换完成后，电动伸缩杆21开始回拉，导向块15反向滑动拉动转动杆16与清洁杆7进行移动，带动清洁杆7与密封框8反向向中部的转动轴4一侧进行合拢，此时由于清洁杆7滑动一侧的过滤板5处于原先靠近输出管3的一侧，因此不会将大量的残留杂质推向中部，不会出现无法复位的情况，当电动伸缩杆21完全收回后，清洁杆7复位完成，密封框8与壳体1内壁贴合密封，避免壳体1内的石油流出到连通槽10内，同时密封框8带动限位框11对过滤板5靠近输出管3的一侧外壁进行贴合抵触，使得过滤板5在过滤的过程中边缘位置更加稳定，不至于出现弯折或者转动的情况。

值得注意的是：由于筛孔6的设计为两端开口较大，中间通道较小，使得杂质在流入的过程中会逐渐进入到筛孔6内被阻挡在靠近输入管2的一侧，而小颗粒的石油和流体则能够通过筛孔6流出到输出管3一侧，此时靠近输入管2的一侧再被清洁杆7刮除后，筛孔6内会残留少量的小颗粒杂质，通过翻转过滤板5的朝向，即可使得筛孔6内残留的小颗粒杂质转到靠近输出管3的一侧，在后续石油的输送过程中，石油的冲击能够将该侧的杂质冲出筛孔6，从输出管3流出，而此时流出的小颗粒杂质对管道阀门堵塞的影响可以忽略不计。

之后再打开阀门，连通孔19转动至与壳体1相连通的状态，此时控制轴18的外壁推动控制键23压缩，不会触发电动伸缩杆21的运行，石油即可再次通过过滤板5的过滤输出至输出管3内进行排出，该装置无需手动控制，仅通过阀门的开合，能够在阀门关闭时自动切换过滤板5的朝向并实现杂质的自清洁，清洁更加彻底高效，同时也避免了过滤板5的堵塞，延长了设备整体的使用寿命。

实施例二：请参阅图5-图9，本实施例对实施例一作进一步说明，图示中的切换机构包括固定安装于上侧清洁杆7底部的拉簧25，固定框12内沿竖直方向滑动连接有升降框26，升降框26内沿水平方向均匀滑动连接有多组第一斜齿块27，第一斜齿块27的侧面固定连接有与升降框26固定连接的第二弹簧28，拉簧25的底端与升降框26的顶面固定连接，转动轴4的外壁均匀固定连接有多组能够与第一斜齿块27进行啮合驱动的第二斜齿块29。

固定框12内固定连接有安装框30，安装框30内滑动连接有能够与第二斜齿块29进行单向卡接的第三斜齿块31，第三斜齿块31的一侧固定连接有与安装框30固定连接的第三弹簧32。

本实施方案中，在上侧的清洁杆7上移时，会带动拉簧25的上端进行上拉，此时由于过滤板5的两侧分别受到清洁杆7和限位框11的夹持，使得转动轴4无法转动，从而使得升降框26无法带动第一斜齿块27上移，当清洁杆7和限位框11滑动到储存盒9内之后，解除对过滤板5两侧的夹持，此时在拉簧25的拉动下，即可带动升降框26上移，第一斜齿块27带动第二斜齿块29使得转动轴4进行单向转动，通过第三斜齿块31对转动轴4的转动进行限位，此时由于壳体1内充满了石油，同时过滤板5的筛孔6较小，过滤板5的转速较低，实现了在拉簧25上拉过程中使得过滤板5缓慢转动切换的功能。

当升降框26上移至最大位移处时，转动轴4恰好转动180°，完成对过滤板5的一次切换，通过第三斜齿块31的限位避免转动轴4继续转动，之后清洁杆7与限位框11反向滑动复位，对过滤板5的两侧进行夹持限位，清洁杆7推动拉簧25的顶端使得升降框26受力下移，升降框26带动第一斜齿块27的底端斜面与第二斜齿块29的上侧斜面之间产生滑动，第一斜齿块27不断滑动压缩第二弹簧28，直至升降框26完全下移到最低处，此时由于第二斜齿块29受到第三斜齿块31的单向限位，不会被第一斜齿块27推动使得转动轴4反向转动，如此往复即可实现在清洁杆7每次转动至储存盒9内的同时联动过滤板5进行一次切换翻转的功能，联动操作简单高效。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种用于石油开采可取出管道内杂质的井口阀门，其特征在于，包括：

壳体，壳体的侧面连通连接有输入管和输出管；

还包括：

过滤机构，过滤机构包括与壳体内壁转动连接的转动轴，转动轴的外壁均匀固定连接有两组过滤板，两组过滤板的外壁均与壳体内壁滑动贴合，过滤板上均匀开设有多组筛孔，用于通过过滤板上的筛孔对从输入管一侧流入的石油进行过滤，将过滤后的石油输送至输出管；

清洁机构，清洁机构包括两组安装于壳体内的清洁杆，两组清洁杆的侧壁分别与两侧过滤板的外壁滑动贴合，用于通过清洁杆同步对两组过滤板靠近输入管一侧的杂质进行清除，同时能够在复位时对过滤板的边缘进行加固限位；

切换机构，切换机构安装于壳体内，用于在清洁杆将过滤板的一侧清洁完成时，联动转动轴进行转动180°，从而使得两组过滤板的位置和朝向完成切换，之后通过石油的流动将筛孔内未清理的小颗粒杂质推向输出管一侧进行排出，清洁机构还包括固定安装于清洁杆侧面的密封框，壳体的上下两侧均固定连接有储存盒，壳体上开设有与储存盒相连通的连通槽，密封框的侧面固定连接有用于对过滤板远离输入管一侧的边缘位置进行加固限位的限位框，密封框和限位框均与连通槽内壁沿竖直方向滑动连接，壳体上设有用于同步调节两侧清洁杆进行移动的驱动件，驱动件包括固定安装于壳体两侧的固定框，壳体和固定框上均分别开设有与两组清洁杆沿竖直方向滑动连接的导向槽，两组固定框上均分别固定连接有导向框，导向框内沿水平方向滑动连接有导向块，导向块上转动连接有两组分别与两组清洁杆的一端转动连接的转动杆，导向框上设有用于根据输出管开合状态控制导向块滑动状态的控制件，切换机构包括固定安装于上侧清洁杆底部的拉簧，固定框内沿竖直方向滑动连接有升降框，升降框内沿水平方向均匀滑动连接有多组第一斜齿块，第一斜齿块的侧面固定连接有与升降框固定连接的第二弹簧，拉簧的底端与升降框的顶面固定连接，转动轴的外壁均匀固定连接有多组能够与第一斜齿块进行啮合驱动的第二斜齿块。

2.根据权利要求1所述的一种用于石油开采可取出管道内杂质的井口阀门，其特征在于：控制件包括固定安装于输出管上的控制盒，控制盒内转动连接有控制轴，控制轴上开设有用于连通壳体与输出管的连通孔，控制轴上设有用于控制连通孔朝向的旋钮，控制盒上设有用于根据连通孔的朝向同步调节导向块滑动状态的同步件。

3.根据权利要求2所述的一种用于石油开采可取出管道内杂质的井口阀门，其特征在于：同步件包括固定安装于一组导向框上的电动伸缩杆，电动伸缩杆的伸缩端与距离相近的一组导向块侧面固定连接，控制盒的侧面固定连接有固定盒，固定盒内滑动连接有控制键，控制键的一端固定连接有与固定盒固定连接的第一弹簧，控制键在每次弹出时均能够驱动电动伸缩杆进行一次往复伸缩运行。

4.根据权利要求1所述的一种用于石油开采可取出管道内杂质的井口阀门，其特征在于：固定框内固定连接有安装框，安装框内滑动连接有能够与第二斜齿块进行单向卡接的第三斜齿块，第三斜齿块的一侧固定连接有与安装框固定连接的第三弹簧。

5.根据权利要求1所述的一种用于石油开采可取出管道内杂质的井口阀门，其特征在于：储存盒内固定连接有第四弹簧，第四弹簧的一端固定连接有能够将清洁杆与密封框内的大部分杂质推出到储存盒内进行储存的推动板，两组储存盒的侧面均分别连通连接有收集管，壳体的侧面固定连接有收集箱，两组收集管均与收集箱的侧面连通连接。

6.根据权利要求1所述的一种用于石油开采可取出管道内杂质的井口阀门，其特征在于：筛孔的两端均呈锥形开口设计，使得两端的开口孔径大于中部位置的内壁孔径。

7.根据权利要求1所述的一种用于石油开采可取出管道内杂质的井口阀门，其特征在于：两组固定框的侧面均分别固定连接有密封盒。