[go: up one dir, main page]

CN111853322A - 一种手自一体节流阀及使用方法 - Google Patents

一种手自一体节流阀及使用方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111853322A
CN111853322A CN202010559000.0A CN202010559000A CN111853322A CN 111853322 A CN111853322 A CN 111853322A CN 202010559000 A CN202010559000 A CN 202010559000A CN 111853322 A CN111853322 A CN 111853322A
Authority
CN
China
Prior art keywords
valve
servo motor
hollow servo
driver
plc controller
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010559000.0A
Other languages
English (en)
Inventor
徐丁琳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sichuan Hengmingze Petroleum And Natural Gas Engineering Co ltd
Original Assignee
Sichuan Hengmingze Petroleum And Natural Gas Engineering Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sichuan Hengmingze Petroleum And Natural Gas Engineering Co ltd filed Critical Sichuan Hengmingze Petroleum And Natural Gas Engineering Co ltd
Priority to CN202010559000.0A priority Critical patent/CN111853322A/zh
Publication of CN111853322A publication Critical patent/CN111853322A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/04—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor
    • F16K31/05—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor specially adapted for operating hand-operated valves or for combined motor and hand operation
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B34/00—Valve arrangements for boreholes or wells
    • E21B34/02—Valve arrangements for boreholes or wells in well heads
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K37/00—Special means in or on valves or other cut-off apparatus for indicating or recording operation thereof, or for enabling an alarm to be given
    • F16K37/0025—Electrical or magnetic means
    • F16K37/005—Electrical or magnetic means for measuring fluid parameters

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)

Abstract

本发明公开了一种手自一体节流阀及使用方法，涉及节流阀技术领域，包括阀体、PLC控制器和中空伺服电机，所述阀体上设有丝杆状的阀杆，所述中空伺服电机的输出轴内设有环形螺母，所述环形螺母内侧设有和阀杆的螺纹相配合的卡扣，所述丝杆螺栓套设在阀杆外侧，所述阀杆上固定套设有手轮，所述中空伺服电机位于手轮和阀体之间，所述PLC控制器的输入端电连接有阀杆位置检测机构和压力检测机构，所述PLC控制器的输出端连接有中空伺服电机的驱动器，PLC控制器根据压力检测机构的压力信号控制驱动器，驱动器控制中空伺服电机旋转，中空伺服电机带动阀杆上升和下降；本发明具有结构简单，既能满足控压精度和速度要求，又便于实现紧急情况下的控制。

Description

一种手自一体节流阀及使用方法
技术领域
本发明涉及节流阀技术领域，更具体的是涉及一种手自一体节流阀及使用方法，用于油气井的节流控压。
背景技术
在石油天然气工程作业中，通常采用手动节流阀来控制节流装置或者油嘴，其存在下面几个主要问题：人工手动操作劳动强度大，容易疲劳导致误操作，增大了操作风险；开度不易控制，造成井口压力过低或过高，造成井筒憋漏或造成大量油气流外溢，不能满足石油天然气井筒的工程要求；响应时间慢，一旦出现紧急情况不能立即按要求控制，存在井筒压力控制风险。
为了解决手动节流阀存在的问题，有企业设计了电控节流阀来控制节流装置或油嘴，但是现有的电控节流阀存在以下两个问题：响应速度快，但压力波动大，压力过冲情况突出；速度响应慢，但又不能满足突然停泵等特殊作业工况的快速响应和压力精确控制需求。
为了解决上述电控节流阀存在的问题，在电机和节流阀的丝杆之间加装涡轮蜗杆和减速器，这种方式虽然满足控压精度和速度要求，但是当电控节流阀的电机及其控制系统出现故障时，对节流阀无法进行紧急手动控制，若把电控节流阀设计成手自一体节流阀，但因为涡轮蜗杆和减速器的存在，节流阀的全开到全关的开关圈数由原始的几圈变为几十圈，不利于紧急情况下的控制。
发明内容
本发明的目的在于：为了解决现有手自一体节流阀存在的不利于紧急情况下的控制的问题，本发明提供一种手自一体节流阀，既能满足控压精度和速度要求，又便于实现紧急情况下的控制。
本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：
一种手自一体节流阀，包括阀体、PLC控制器和中空伺服电机，所述阀体上设有丝杆状的阀杆，所述中空伺服电机的输出轴内设有环形螺母，所述环形螺母内侧设有和阀杆的螺纹相配合的卡扣，所述卡扣卡在阀杆的螺纹缝隙中，所述丝杆螺栓套设在阀杆外侧，所述阀杆上固定套设有手轮，所述中空伺服电机位于手轮和阀体之间，所述PLC控制器的输入端电连接有阀杆位置检测机构和压力检测机构，所述PLC控制器的输出端连接有中空伺服电机的驱动器。
进一步地，所述阀杆位置检测机构包括设在阀杆一侧的两个位置传感器，两个位置传感器沿阀杆轴向设置且其中一个位置传感器和阀杆侧面相连接。
一种手自一体节流阀的使用方法，还包括防爆控制箱，所述防爆控制箱内设有开关电源，所述开关电源和PLC控制器电连接，所述PLC控制器和驱动器设在防爆控制箱内，所述防爆控制箱上设有交互式面板，所述交互式面板和PLC控制器电连接。
进一步地，所述压力检测机构包括设在节流阀前端管路的多个压力传感器，所述压力传感器和PLC控制器的输入端电连接。
进一步地，PLC控制器实时接收压力检测机构检测到的压力信号，当检测到的压力Pci<设定压力Pct-控压精度ΔPc时，PLC控制器给驱动器发出指令，驱动器控制中空伺服电机正向旋转，中空伺服电机带动阀杆下降，节流阀的阀位减小；当Pci>设定压力Pct+控压精度ΔPc时，PLC控制器给驱动器发出指令，驱动器控制中空伺服电机反向旋转，中空伺服电机带动阀杆上升，节流阀的阀位增大；当电机和PLC控制器失效时，手动旋转手轮，可以快速实现节流阀的阀位的调节；PLC控制器实时接收阀杆检测机构检测到的位置信号，当检测到阀杆处于起始或终止位置时，PLC控制器给驱动器发出指令，驱动器控制中空伺服电机停止旋转。
本发明的有益效果如下：
1、本发明结构简单，PLC控制器根据压力检测机构的信号，通过驱动器控制中空伺服电机旋转，中空伺服电机带动阀杆下降或上升，从而实现阀位的调整，当中空伺服电机和PLC控制器失效时，通过旋转手轮能够快速调节节流阀的阀位，并且节流阀从全开到全关的圈数较少，便于实现紧急情况下的控制；
2、本发明的位置检测机构便于检测阀杆的位置，避免阀杆旋转过度，造成阀杆的损坏。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
附图标记：1-阀体、2-中空伺服电机、3-阀杆、4-手轮、5-位置传感器。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明实施方式的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例1
如图1所示，本实施例提供一种手自一体节流阀，包括阀体1、PLC控制器和中空伺服电机2，所述阀体1上设有丝杆状的阀杆3，所述中空伺服电机2的输出轴内设有丝杆螺母，所述丝杆螺栓套设在阀杆3外侧，所述阀杆3上固定套设有手轮4，所述中空伺服电机2位于手轮4和阀体1之间，所述PLC控制器的输入端电连接有阀杆3位置检测机构和压力检测机构，所述PLC控制器的输出端连接有中空伺服电机2的驱动器。
工作原理：LC控制器根据压力检测机构的信号，通过驱动器控制中空伺服电机2旋转，中空伺服电机2带动阀杆3下降或上升，从而实现阀位的调整，当中空伺服电机2和PLC控制器失效时，通过旋转手轮4能够快速调节节流阀的阀位，并且节流阀从全开到全关的圈数较少，便于实现紧急情况下的控制。
实施例2
如图1所示，本实施例在实施例1的基础上做了进一步改进，具体为所述阀杆3位置检测机构包括设在阀杆3一侧的两个位置传感器5，两个位置传感器5沿阀杆3轴向设置且其中一个位置传感器5和阀杆3侧面相连接。
实施例3
如图1所示，本实施例在实施例1的基础上做了进一步改进，具体为还包括防爆控制箱，所述防爆控制箱内设有开关电源，所述开关电源和PLC控制器电连接，所述PLC控制器和驱动器设在防爆控制箱内，所述防爆控制箱上设有交互式面板，所述交互式面板和PLC控制器电连接。
实施例4
如图1所示，本实施例提供一种手自一体节流阀的使用方法，PLC控制器实时接收压力检测机构检测到的压力信号，当检测到的压力Pci<设定压力Pct-控压精度ΔPc时，PLC控制器给驱动器发出指令，驱动器控制中空伺服电机2正向旋转，中空伺服电机2带动阀杆3下降，节流阀的阀位减小；当Pci>设定压力Pct+控压精度ΔPc时，PLC控制器给驱动器发出指令，驱动器控制中空伺服电机2反向旋转，中空伺服电机2带动阀杆3上升，节流阀的阀位增大；当电机和PLC控制器失效时，手动旋转手轮4，可以快速实现节流阀的阀位的调节；PLC控制器实时接收阀杆3检测机构检测到的位置信号，当检测到阀杆3处于起始或终止位置时，PLC控制器给驱动器发出指令，驱动器控制中空伺服电机2停止旋转。

Claims (4)

1.一种手自一体节流阀，其特征在于，包括阀体(1)、PLC控制器和中空伺服电机(2)，所述阀体(1)上设有丝杆状的阀杆(3)，所述中空伺服电机(2)的输出轴内设有环形螺母，所述环形螺母内侧设有和阀杆(3)的螺纹相配合的卡扣，所述丝杆螺栓套设在阀杆(3)外侧，所述阀杆(3)上固定套设有手轮(4)，所述中空伺服电机(2)位于手轮(4)和阀体(1)之间，所述PLC控制器的输入端电连接有阀杆(3)位置检测机构和压力检测机构，所述PLC控制器的输出端连接有中空伺服电机(2)的驱动器。
2.根据权利要求1所述的一种手自一体节流阀，其特征在于，所述阀杆(3)位置检测机构包括设在阀杆(3)一侧的两个位置传感器(5)，两个位置传感器(5)沿阀杆(3)轴向设置且其中一个位置传感器(5)和阀杆(3)侧面相连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种手自一体节流阀，其特征在于，还包括防爆控制箱，所述防爆控制箱内设有开关电源，所述开关电源和PLC控制器电连接，所述PLC控制器和驱动器设在防爆控制箱内，所述防爆控制箱上设有交互式面板，所述交互式面板和PLC控制器电连接。
4.一种手自一体节流阀的使用方法，其特征在于，PLC控制器实时接收压力检测机构检测到的压力信号，当检测到的压力Pci<设定压力Pct-控压精度ΔPc时，PLC控制器给驱动器发出指令，驱动器控制中空伺服电机(2)正向旋转，中空伺服电机(2)带动阀杆(3)下降，节流阀的阀位减小；当Pci>设定压力Pct+控压精度ΔPc时，PLC控制器给驱动器发出指令，驱动器控制中空伺服电机(2)反向旋转，中空伺服电机(2)带动阀杆(3)上升，节流阀的阀位增大；当电机和PLC控制器失效时，手动旋转手轮(4)，可以快速实现节流阀的阀位的调节；PLC控制器实时接收阀杆(3)检测机构检测到的位置信号，当检测到阀杆(3)处于起始或终止位置时，PLC控制器给驱动器发出指令，驱动器控制中空伺服电机(2)停止旋转。
CN202010559000.0A 2020-06-18 2020-06-18 一种手自一体节流阀及使用方法 Pending CN111853322A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010559000.0A CN111853322A (zh) 2020-06-18 2020-06-18 一种手自一体节流阀及使用方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010559000.0A CN111853322A (zh) 2020-06-18 2020-06-18 一种手自一体节流阀及使用方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111853322A true CN111853322A (zh) 2020-10-30

Family

ID=72987230

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010559000.0A Pending CN111853322A (zh) 2020-06-18 2020-06-18 一种手自一体节流阀及使用方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111853322A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111734349A (zh) * 2020-06-18 2020-10-02 四川恒铭泽石油天然气工程有限公司 一种手自一体节流控压系统
CN116066021A (zh) * 2022-10-21 2023-05-05 中国石油天然气集团有限公司 平板阀及启闭方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201100471Y (zh) * 2007-10-22 2008-08-13 扬州恒春电子有限公司 角行程电动执行机构
CN202249862U (zh) * 2011-09-22 2012-05-30 中国石油集团川庆钻探工程有限公司 石油钻井用电动控制节流装置
CN106451402A (zh) * 2004-04-30 2017-02-22 卡梅伦国际公司 电力控制和供应系统
CN109899011A (zh) * 2019-04-10 2019-06-18 四川恒铭泽石油天然气工程有限公司 一种油气井用全自动电动节流控压系统
CN209011797U (zh) * 2018-10-19 2019-06-21 四川辉航石油科技有限公司 一种手自一体快速调节的节流阀
CN109915643A (zh) * 2019-04-10 2019-06-21 四川恒铭泽石油天然气工程有限公司 一种节流阀自动控制装置
CN212868675U (zh) * 2020-06-18 2021-04-02 四川恒铭泽石油天然气工程有限公司 一种手自一体节流阀

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106451402A (zh) * 2004-04-30 2017-02-22 卡梅伦国际公司 电力控制和供应系统
CN201100471Y (zh) * 2007-10-22 2008-08-13 扬州恒春电子有限公司 角行程电动执行机构
CN202249862U (zh) * 2011-09-22 2012-05-30 中国石油集团川庆钻探工程有限公司 石油钻井用电动控制节流装置
CN209011797U (zh) * 2018-10-19 2019-06-21 四川辉航石油科技有限公司 一种手自一体快速调节的节流阀
CN109899011A (zh) * 2019-04-10 2019-06-18 四川恒铭泽石油天然气工程有限公司 一种油气井用全自动电动节流控压系统
CN109915643A (zh) * 2019-04-10 2019-06-21 四川恒铭泽石油天然气工程有限公司 一种节流阀自动控制装置
CN212868675U (zh) * 2020-06-18 2021-04-02 四川恒铭泽石油天然气工程有限公司 一种手自一体节流阀

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111734349A (zh) * 2020-06-18 2020-10-02 四川恒铭泽石油天然气工程有限公司 一种手自一体节流控压系统
CN116066021A (zh) * 2022-10-21 2023-05-05 中国石油天然气集团有限公司 平板阀及启闭方法
CN116066021B (zh) * 2022-10-21 2024-01-02 中国石油天然气集团有限公司 平板阀及启闭方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111853322A (zh) 一种手自一体节流阀及使用方法
CN207486093U (zh) 流量自动调节装置
CN204573296U (zh) 手动气动可切换多回转驱动装置
US9777812B2 (en) Actuator including handling-proof position feedback mechanism
CN207715774U (zh) 一种大流量精密调节阀
CN107859770A (zh) 一种阀门控制方法及一种电动开阀器
US3762433A (en) Automatic fluid flow control for pressure actuated devices
CN212868675U (zh) 一种手自一体节流阀
CN208089949U (zh) 可远程操控的电动调节阀
CN205026178U (zh) 一种具有碟簧限力的直行程电动执行器
CN207093031U (zh) 可调节油嘴
CN117662842A (zh) 低温截止阀启闭扭矩智能控制系统及方法
CN205806627U (zh) 一种用于推动上下行程阀门的低电压执行器
CN207349557U (zh) 一种双控操作器
CN206889691U (zh) 一种液动节流阀
CN204828854U (zh) 改进型直通式外滑套节流阀
CN104653852B (zh) 手自一体铰链式气动调节阀
CN116146723A (zh) 一种波纹管电动真空截止阀
CN218494215U (zh) 一种蝶阀驱动装置
CN218118747U (zh) 一种箭上高可靠电控气动阀门
CN206694641U (zh) 一种气动旋转执行机构
CN203604775U (zh) 气动阀阀位限定装置及气动阀
CN221097549U (zh) 一种可远程监控调节开度的旋塞阀
CN110017398A (zh) 一种集成于截止阀/截止止回阀的信号反馈装置
CN223839853U (zh) 一种带侧装手轮的调节阀

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20201030

RJ01 Rejection of invention patent application after publication