CN201902656U - 海洋水下平板闸阀的液压驱动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种海洋水下平板闸阀的液压驱动装置，包括依次同轴连接的阀盖、液缸及补偿缸体，阀盖中穿有阀杆，液缸的内腔设置有活塞及活塞杆，补偿缸体穿有手动操作杆，手动操作杆上套装有弹簧座，弹簧座与液缸之间设置有弹簧；阀盖径向开有单向泄压阀及注脂通道，液缸径向开有进液口和补偿口；手动操作杆与补偿缸体之间套装有密封压盖，手动操作杆的端头安装有ROV标准接口，手动操作杆与弹簧座的套装接触面设置有轴承A和轴承B。本实用新型的装置，实现了通过正常液压控制或ROV应急操作驱动水下平板闸阀的打开及关闭。

Description

海洋水下平板闸阀的液压驱动装置

技术领域

本实用新型属于海洋石油天然气钻采设备技术领域，涉及一种海洋水下平板闸阀的液压驱动装置。

背景技术

在海洋油气勘探开发中，平板闸阀被广泛地运用到各种水下生产设备上，如采油树、集输管汇等。对于深水作业的设备来说，由于人工无法对其进行直接的操作，只能对平板闸阀进行远程的操作或采用水下机器人（ROV）操作，因此在平板闸阀上集成有驱动装置，这样就可以在平台上实现对平板闸阀的打开或关闭。因此，现有装置由于结构所限，如果出现故障，就很难正常实现远程的操作。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种海洋水下平板闸阀的液压驱动装置，解决了现有技术中存在结构复杂，可靠性低的问题。

本实用新型所采用的技术方案是，一种海洋水下平板闸阀的液压驱动装置，包括依次同轴连接的阀盖、液缸及补偿缸体，阀盖中穿有阀杆，液缸的内腔设置有活塞，液缸底端穿有活塞杆，补偿缸体内腔底端穿有手动操作杆，在手动操作杆上套装有弹簧座，弹簧座与液缸之间设置有弹簧；

所述的液缸和补偿缸体之间的内腔称为补偿腔，活塞和液缸底端之间的内腔称为打开环形腔，活塞和阀盖之间的内腔称为关闭环形腔；阀盖径向开有通向轴心的单向泄压阀及注脂通道，液缸的圆壁上径向开有进液口和补偿口，进液口和打开环形腔连通，补偿口和关闭环形腔及补偿腔同时连通；

手动操作杆与补偿缸体之间套装有密封压盖，手动操作杆与密封压盖之间的接触面套装有ROV接口保护套，手动操作杆的端头安装有ROV标准接口，手动操作杆与弹簧座的套装接触面设置有轴承A和轴承B。

本实用新型的有益效果是，一是通过液压控制驱动水下平板闸阀的打开；二是停止供液或故障失压时，在弹簧力的作用下，闸阀快速关闭；三是进行ROV应急操作，通过ROV操作实现平板闸阀的打开或关闭。

附图说明

图1是本实用新型装置的结构示意图。

图中，1.阀盖，2.液缸，3.补偿缸体，4.弹簧，5.弹簧座，6.密封压盖，7.ROV接口保护套，8.手动操作杆，9.轴承A，10.轴承B，11.挡圈，12.活塞杆，13.环形套筒，14.活塞，15.进液口，16.补偿口，17.密封压帽，18.阀杆，19.单向泄压阀，20.注脂通道，21.ROV标准接口，22.密封锥面，23.打开环形腔，24.关闭环形腔，25.补偿腔，26.环形动密封，27.组合密封。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

如图1，本实用新型装置的结构是，包括依次同轴连接的阀盖1、液缸2、补偿缸体3，阀盖1和液缸2之间采用螺栓连接，液缸2和补偿缸体3之间采用螺纹连接，阀盖1中穿有阀杆18，液缸2的内腔设置有活塞14，液缸2底端穿有活塞杆12，补偿缸体3内腔底端穿有手动操作杆8，在手动操作杆8上套装有弹簧座5，弹簧座5与液缸2之间设置有弹簧4，阀杆18和活塞杆12采用卡口连接，活塞杆12和手动操作杆8之间采用螺纹连接，阀杆18、活塞杆12和手动操作杆8依次同轴连接构成传动杆总成。

液缸2和补偿缸体3之间的内腔称为补偿腔25，活塞14和液缸2底端之间的内腔称为打开环形腔23，活塞14和阀盖1之间的内腔称为关闭环形腔24；液缸2的圆壁上径向开有进液口15和补偿口16，对外分别与控制液源和补偿器连接，进液口15对内与打开环形腔23连通，补偿口16对内与关闭环形腔24及补偿腔25同时连通。

阀盖1径向开有通向轴心的单向泄压阀19及注脂通道20，阀杆18与阀盖1内端之间设置有密封压帽17和组合密封27，密封压帽17和组合密封27之间的结合空隙处通过单向泄压阀19向阀盖1外进行泄压，阀杆18伸出阀盖1外的一端设置有密封锥面22，阀杆18通过该密封锥面22与阀盖1的对应锥心面紧密接触，在平板闸阀关闭时可和阀盖1上的锥心面形成金属对金属的密封；活塞杆12与活塞14的连接处安装有环形套筒13及环形动密封26，手动操作杆8与补偿缸体3之间套装有密封压盖6，手动操作杆8与密封压盖6之间的接触面套装有ROV接口保护套7，手动操作杆8的端头安装有ROV标准接口21，手动操作杆8与弹簧座5的套装接触面设置有轴承A9和轴承B10，轴承A9与密封压盖6之间设置有挡圈11，实现弹簧座与手动操作杆之间的相对转动。弹簧4一端固定在弹簧座5上，一端固定在液缸2上。补偿缸体3与密封压盖6通过螺纹连接，密封压盖6又通过螺纹与ROV接口保护套7连接，以保护手动操作杆8上的ROV标准接口21。

本实用新型装置的工作原理是，包括两种方式：第一种、液压操作：驱动器在正常情况下为液压驱动，控制液通过进液口15进入打开环形腔23，压力作用在活塞上，推动活塞向左移动，同时阀杆18、活塞杆12也一起向左移动，阀杆推动平板闸阀打开。当活塞杆12随着活塞4向左移动时，手动操作杆8也向左移动，安装在其上的弹簧座5也一起移动，弹簧座5迫使弹簧4压缩，并在平板闸阀打开时，弹簧4一直保持压缩状态。当打开环形腔23内的控制液压力流失时，弹簧座5、杆总成和活塞14等在弹簧力的作用下快速的向右移动，阀杆18的密封锥面22与阀盖1上的锥心面接触并形成金属对金属密封，平板闸阀关闭。补偿液通过补偿口16进入到关闭环形腔24和补偿腔25内。补偿腔25内的补偿压力能够消除外部水压对补偿缸体3的挤压，而关闭环形腔24内的补偿压力能够帮助弹簧更快速的关闭平板闸阀。

第二种、ROV应急操作：ROV通过手动操作杆8上的ROV标准接口21，转动手动操作杆8，手动杆8和活塞杆12之间的螺纹迫使活塞杆12向左移动，从而通过阀杆18推动平板闸阀打开。在平板闸阀打开的过程中，平板闸阀、阀杆18、活塞杆12上产生的反作用合力通过手动操作杆8上的轴肩作用在轴承9上，轴承9又把合力作用在密封压盖6上。密封压盖6和补偿缸体3之间的螺纹确保能够承受这个力。在ROV操作闸阀打开过程中，平板闸阀、阀杆18、活塞杆12都向左移动，但活塞14、弹簧4和弹簧座5并未产生移动，这种结构显著减小了ROV操作时所需要的力矩。

当ROV操作闸阀关闭时，手动操作杆8向相反的方向旋转，活塞杆12向右移动，并带动阀杆18和平板闸阀同向移动，最终关闭平板闸阀，同时密封锥面22和锥心面建立金属对金属密封。在此关闭过程中，平板闸阀、阀杆18、活塞杆12上产生的反作用合力通过手动操作杆8上的轴肩、轴承10、弹簧座5作用在弹簧4上，由于弹簧4的预紧力大于这个合力，所以弹簧座5不会产生移动。

本实用新型的装置，用于驱动平板闸阀的打开或关闭，采用两种驱动方式，一种是通过液压驱动，实现平板闸阀的打开；停止供液后，弹簧复位实现平板闸阀的关闭。另一种是通过水下机器人ROV旋转手动操作杆，实现平板闸阀的打开或关闭；结构简单、反应速度快，密封性能好，具有备份操控的液压驱动装置，提高了海洋水下油气生产设备的安全性和可靠性。

Claims (4)

1.一种海洋水下平板闸阀的液压驱动装置，其特征在于：包括依次同轴连接的阀盖（1）、液缸（2）及补偿缸体（3），阀盖（1）中穿有阀杆（18），液缸（2）的内腔设置有活塞（14），液缸（2）底端穿有活塞杆（12），补偿缸体（3）内腔底端穿有手动操作杆（8），在手动操作杆（8）上套装有弹簧座（5），弹簧座（5）与液缸（2）之间设置有弹簧（4）；

所述的液缸（2）和补偿缸体（3）之间的内腔称为补偿腔（25），活塞（14）和液缸（2）底端之间的内腔称为打开环形腔（23），活塞（14）和阀盖（1）之间的内腔称为关闭环形腔（24）；阀盖（1）径向开有通向轴心的单向泄压阀（19）及注脂通道（20），液缸（2）的圆壁上径向开有进液口（15）和补偿口（16），进液口（15）和打开环形腔（23）连通，补偿口（16）和关闭环形腔（24）及补偿腔（25）同时连通；

手动操作杆（8）与补偿缸体（3）之间套装有密封压盖（6），手动操作杆（8）与密封压盖（6）之间的接触面套装有ROV接口保护套（7），手动操作杆（8）的端头安装有ROV标准接口（21），手动操作杆（8）与弹簧座（5）的套装接触面设置有轴承A（9）和轴承B（10）。

2.根据权利要求1所述的海洋水下平板闸阀的液压驱动装置，其特征在于：所述的阀盖（1）和液缸（2）之间采用螺栓连接，液缸（2）和补偿缸体（3）之间采用螺纹连接。

3. 根据权利要求1所述的海洋水下平板闸阀的液压驱动装置，其特征在于：所述的阀杆（18）和活塞杆（12）采用卡口连接，活塞杆（12）和手动操作杆（8）之间采用螺纹连接。

4. 根据权利要求1所述的海洋水下平板闸阀的液压驱动装置，其特征在于：所述的活塞杆（12）与活塞（14）的连接处安装有环形套筒（13）及环形动密封（26）；阀杆（18）与阀盖（1）内端之间设置有密封压帽（17）和组合密封（27），密封压帽（17）和组合密封（27）之间的结合空隙处与单向泄压阀（19）连通，阀杆（18）伸出阀盖（1）外的一端设置有密封锥面（22），阀杆（18）通过该密封锥面（22）与阀盖（1）的对应锥心面紧密接触。

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