CN203906981U - 一种直线开关式水下驱动器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种直线开关式水下驱动器，其包括：阀板位于阀座之间，阀板设有阀门控制通孔；阀盖与阀体固定，阀盖固定装配阀杆套；阀杆穿过阀盖和阀杆套，阀杆与阀板固定；壳体一端与阀盖固定连接，壳体端部安装支撑板；活塞固定在壳体端部，活塞内设有液压通道，活塞上设有液压口接头，活塞套套连在活塞上，二者连接密封部分形成液压腔，液压腔与液压通道连通；弹簧位于壳体内，弹簧套接在活塞套和阀杆套外，弹簧一端抵住支撑板，一端抵住活塞套；提升阀杆穿过活塞和活塞套，与活塞套和阀杆固定；位置指示器固定在活塞上，位置指示器包括导向槽，内指示环和外指示环，内指示环和外指示环由螺栓固定，且均固定在提升阀杆上，螺栓穿过导向槽。

Description

一种直线开关式水下驱动器

技术领域

本实用新型涉及一种海洋石油开采设备技术领域，具体地说，涉及一种用于液压或机械控制方式实现水下油气开采用的阀门开关的驱动器。

背景技术

水下阀门通常采用液压控制的水下驱动器，而当液压控制失效时，将采用旋转式机械控制阀门开启或关闭。这种应急机构设计存在2个缺陷：需要设计水下机器人（ROV）操作面板以提供旋转扭矩支撑，结构尺寸较大，不适用于紧凑型油田开发；需要通过水下专业扭力工具进行操作，然而扭力工具的扭矩及圈数由扭力工具尾部的LED电子屏显示，通过水下机器人（ROV）观察后反馈给平台操作人员，对海水的能见度要求较高，不适用于较浑浊或离海底淤泥较近的设备上操作。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种直线开关式水下驱动器，可以实现当液压控制失效后，通过外置直线式工具，直接将水下阀门推/拉至指定位置，实现水下阀门完全地开启和关闭。

为实现上述目的，本实用新型提供一种直线开关式水下驱动器，其包括：其包括：阀体，所述阀体内设有阀腔，所述阀腔内安装两个对称的阀座，阀板，所述阀板位于两个所述阀座之间，所述阀板侧壁设有阀门控制通孔；阀盖，所述阀盖与所述阀体密封且固定，所述阀盖端部固定装配阀杆套；阀杆，所述阀杆穿过所述阀盖和所述阀杆套，所述阀杆一端与所述阀板固定连接；壳体，所述壳体为筒状结构，所述壳体一端与所述阀盖固定连接，所述壳体端部安装带有通孔的支撑板；活塞，所述活塞固定在所述壳体端部，所述活塞内设有液压通道，所述活塞上设有液压口接头，活塞套套连在所述活塞上，所述活塞套与所述活塞的连接密封部分形成密封的液压腔，所述液压腔与所述液压通道连通；弹簧，所述弹簧位于所述壳体内部，所述弹簧套接在所述活塞套和所述阀杆套外侧，所述弹簧一端抵住所述支撑板，另一端抵住所述活塞套；提升阀杆，所述提升阀杆穿过所述活塞和所述活塞套，且与所述活塞套和所述阀杆固定连接；位置指示器，所述位置指示器一端固定在所述活塞上，所述位置指示器包括多个对称分布的导向槽，内指示环和外指示环，所述内指示环和所述外指示环由螺栓固定，且均固定在所述提升阀杆上，所述螺栓穿过所述导向槽。 

优选地，所述阀盖内设有与外部连通的溢流单向通道和注脂通道。

优选地，所述壳体上设有压力平衡孔，所述压力平衡孔上装配有转换接头。 

优选地，所述壳体上设有备压孔，所述备压孔上安装堵头。

优选地，所述壳体与所述阀盖之间设有防转销，所述壳体与所述阀盖外侧设有锁紧环。

优选地，所述活塞和所述活塞套形成滑动密封，所述活塞套和所述提升阀杆之间固定且密封。

优选地，所述活塞和所述提升阀杆之间设有密封圈和耐磨环。 

优选地，所述提升阀杆与所述阀门的阀杆的固定方式是螺杆固定。

优选地，所述位置指示器的端头设置成契形结构。

另外，优选地，所述位置指示器内部的所述内指示环与其外部的所述外指示环由螺栓固定，所述内指示环和所述外指示环固定在所述提升阀杆的端部，所述螺栓沿着所述位置指示器的所述导向槽移动。 

从上述的描述和实践可知，本实用新型提供的直线开关式水下驱动器，其一，既可以通过液压控制阀门开启和关断，又可以通过机械控制阀门开启和关断，还可以通过液压和机械同时控制阀门的开启和关断；其二，阀门的开启或关断状态可以从位置指示装置的外指示环上直接观察到；其三，此种直线开关式水下驱动器，阀门为直线运动，开启和关闭所需时间短；其四，壳体上设有压力平衡孔，用于平衡壳体内外的压力，延长直线开关式水下驱动器使用寿命；其五，位置指示器的端头设置为契形结构，方便与水下机械手的连接，便于水下机械手的操作。

附图说明

通过下面结合附图对实施例的描述，本实用新型的上述特征和技术优点将会变得更加清楚和容易理解。在附图中，

图1本实用新型一实施例所述的直线开关式水下驱动器的示意图。

直线开关式水下驱动器100

1：阀体；11：阀腔；12：阀通道；13：阀座；2：阀板；

21：阀门控制通孔；3：阀盖；31：双头螺栓；32：阀杆套；33：溢流阀；

34：压盖；35：调节环；36：密封堵头；4：阀杆；41：销轴；

42：杆密封件；5：壳体；51：防转销；52：锁紧环；53：开口固定环；

54：压力平衡孔；55：转换接头；56：备压孔；57：堵头；58：支撑板；

6：活塞；61：活塞套；62：液压口接头；63：液压通道；64：密封圈；

65：耐磨环；7：弹簧； 8：提升阀杆；9：位置指示器；91：内指示环；

92外指示环；93：螺栓；94：锁紧销钉；95：锁紧环； 96：导向槽。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1本实用新型一实施例所述的直线开关式水下驱动器的示意图。如图1所示，直线开关式水下驱动器100包括阀体1、阀板2、阀盖3、阀杆4、壳体5、活塞6、弹簧7、提升阀杆8和位置指示器9。

阀体1的两个阀通道12的端口连接两个法兰，方便与外接管道的法兰对接。阀体1内设有阀腔11，其中包括与法兰连通的阀通道12，阀腔11延伸出阀体1一侧侧壁，阀腔11内安装两个对称的阀座13，阀座13连接阀通道12且位于阀腔11内，阀座13与阀体1的连接处设有密封件。

阀板2位于阀体1的阀腔11内，且位于两个对称的阀座13之间，阀板2的侧壁上设有阀门控制通孔21，用于控制与法兰连通的阀通道12和阀腔11的连通和切断，以控制阀门的开启和关断。

阀盖3与阀体1密封且固定，阀盖3与阀体1由多个对称分布的双头螺栓31固定，阀盖3与阀体1之间设有密封圈，阀盖3外侧设有调节环35。阀盖3端部固定装配阀杆套32。阀盖3上设有与外部连通的通孔，采用密封堵头36密封。优选地，阀盖3内可以设有与外部连通的溢流单向通道，溢流单向通道上设有溢流阀33。溢流单向通道的作用是，使阀杆4在运行中可能聚集的液体流向外部。阀盖3内可以设有注脂通道，注脂通道上设有压盖34。注脂通道作用是向阀杆4上注入润滑剂，注脂后对阀杆4起润滑作用，以方便阀杆4的运动。

阀杆4穿过阀杆套32和阀盖3，阀杆4一端与阀板2固定连接，优选地，阀杆4与阀板2通过销轴41锁紧连接。阀杆4与阀杆套32经过杆密封件42和O型圈形成运动密封。

壳体5为筒状结构，壳体5一端与阀盖3固定连接，优选地，壳体5与阀盖3之间设有防转销51，壳体5与阀盖3外侧设有锁紧环52。防转销51可以防止壳体5与阀盖3之间发生相对转动，锁紧环52与壳体5螺纹连接，锁紧环52与阀盖3通过开口固定环53和销钉固定连接。优选地，壳体5上设有压力平衡孔54，压力平衡孔54上装配有转换接头55。压力平衡孔54的作用是，在直线开关式水下驱动器工作时，用于平衡壳体5内部的液压和外部环境的压力。优选地，壳体5上设有备压孔56，备压孔56上安装堵头57。备压孔56的作用是，在压力平衡孔54失效时，替代压力平衡孔54的作用，平衡壳体5内部的液压和外部环境的压力。壳体5两端设有通孔，壳体5内部一端固定带有通孔的支撑板58。支撑板58上的通孔套接在阀盖3的外侧，支撑板58与阀盖3接触处设有O型密封圈。在本实施例中，壳体5为一个套筒结构，壳体5的截面呈圆形，壳体5的两端外侧设有螺纹，壳体5与阀盖3连接的一端设有两个突起，突起卡接固定支撑板58。

活塞6固定连接在壳体5端部，活塞6的内部设的液压通道63，活塞6上设有液压口接头62，活塞套61套连在活塞6上，活塞套61与活塞6的连接密封部分形成密封的液压腔，液压通道63一端连通外部环境，另一端连通至液压腔。

弹簧7位于壳体5内部，弹簧7套接在活塞套61和阀杆套32外侧，弹簧7一端抵住支撑板58，另一端抵在活塞套61。

提升阀杆8穿过活塞6和活塞套61，且与活塞套61和阀杆4固定连接。优选地，提升阀杆8与阀杆套32内伸出的阀杆4的固定方式是螺栓固定。提升阀杆8上装配台阶，且与其右侧装配的阀杆4端头抵住活塞6的活塞套61，形成固定装配，优选地，活塞6和活塞套61形成滑动密封，活塞套61和提升阀杆8之间固定且密封。提升阀杆8与阀杆套32内部经过密封圈密封。优选地，活塞6和提升阀杆8之间设有密封圈64和耐磨环65，弹簧7套接在活塞6的活塞套61、提升拉杆7、阀杆套32和阀杆4的外侧。

位置指示器9一端固定在活塞6上，这里，位置指示器9与活塞6通过锁紧环95以若干对称分布的锁紧销钉94固定连接。位置指示器9包括多个对称分布的导向槽96，内指示环91和外指示环92，内指示环91和外指示环92通过螺栓93固定，螺栓93穿过导向槽96。内指示环91和外指示环92固定在提升阀杆8上。优选地，位置指示器9内部的内指示环91与位置指示器9外部的外指示环92由螺栓93固定，内指示环91和外指示环92固定在提升阀杆8的端部，螺栓93沿着位置指示器9的导向槽96移动。

优选地，位置指示器9的端头设置成契形结构。在与水下机械手对接中只需将机械手旋转45°即可形成固定连接，以方便水下机械手的操作。

下面介绍直线开关式水下驱动器的工作过程，该过程包括液压驱动和机械驱动。

在使用液压驱动器驱动阀门开关时，液压泵通过液压通道使液压腔内的液压增强时，装置内部弹簧受压，活塞套带动提升阀杆和阀板向着阀腔移动，当阀板上的阀门控制通孔与阀座通孔重合时，阀门处于完全开启状态；当液压泵泄压，装置内部弹簧回弹，阀板远离阀腔移动，阀板遮住阀座通孔，阀门关闭。 

另外，直线开关式水下驱动器还可采用机械驱动。在使用机械方驱动阀门开关时，水下机械手直接推动提升阀杆，活塞套带动装置内弹簧压缩，阀板上的阀门控制通孔与阀座通孔重合，阀门处于完全开启状态；当水下机械手解除推力作用时，弹簧回弹，阀门关闭。

以上过程，阀门的开启和关闭可以借助液压或机械形式驱动，也可以液压和机械同时进行驱动；此外，阀门在开启和关闭过程中提升阀杆上的外指示环可直接显示阀门的开启和关闭状态。

通过上述本实用新型提供的实施例提供的直线开关式水下驱动器，其一，既可以通过液压控制阀门开启和关断，又可以通过机械控制阀门开启和关断，还可以通过液压和机械同时控制阀门的开启和关断；其二，阀门的开启或关断状态可以从位置指示装置的外指示环上直接观察到；其三，壳体上设有压力平衡孔，用于平衡壳体内外的压力，延长直线开关式水下驱动器使用寿命；其四，位置指示器的端头设置为契形结构，方便与水下机械手的连接，便于水下机械手的操作。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本实用新型所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种直线开关式水下驱动器，其包括：阀体，所述阀体内设有阀腔，所述阀腔内安装两个对称的阀座，其特征在于， 

阀板，所述阀板位于两个所述阀座之间，所述阀板侧壁设有阀门控制通孔； 

阀盖，所述阀盖与所述阀体密封且固定，所述阀盖端部固定装配阀杆套；

阀杆，所述阀杆穿过所述阀盖和所述阀杆套，所述阀杆一端与所述阀板固定连接；

壳体，所述壳体为筒状结构，所述壳体一端与所述阀盖固定连接，所述壳体端部安装带有通孔的支撑板；

活塞，所述活塞固定在所述壳体端部，所述活塞内设有液压通道，所述活塞上设有液压口接头，活塞套套连在所述活塞上，所述活塞套与所述活塞的连接密封部分形成密封的液压腔，所述液压腔与所述液压通道连通；

弹簧，所述弹簧位于所述壳体内部，所述弹簧套接在所述活塞套和所述阀杆套外侧，所述弹簧一端抵住所述支撑板，另一端抵住所述活塞套；

提升阀杆，所述提升阀杆穿过所述活塞和所述活塞套，且与所述活塞套和所述阀杆固定连接；

位置指示器，所述位置指示器一端固定在所述活塞上，所述位置指示器包括多个对称分布的导向槽，内指示环和外指示环，所述内指示环和所述外指示环由螺栓固定，且均固定在所述提升阀杆上，所述螺栓穿过所述导向槽。

2.如权利要求1所述的直线开关式水下驱动器，其特征在于，所述阀盖内设有与外部连通的溢流单向通道和注脂通道。

3.如权利要求1所述的直线开关式水下驱动器，其特征在于，所述壳体上设有压力平衡孔，所述压力平衡孔上装配有转换接头。

4.如权利要求1所述的直线开关式水下驱动器，其特征在于，所述壳体上设有备压孔，所述备压孔上安装堵头。

5.如权利要求1所述的直线开关式水下驱动器，其特征在于，所述壳体与所述阀盖之间设有防转销，所述壳体与所述阀盖外侧设有锁紧环。

6.如权利要求1所述的直线开关式水下驱动器，其特征在于，所述活塞和所述活塞套形成滑动密封，所述活塞套和所述提升阀杆之间固定且密封。