[发明专利]一种井口安全控制系统用控制阀

说明书

本发明涉及一种井口安全控制系统用控制阀。控制阀的阀体侧壁沿着主通道轴向依次设有均与主通道连通的泄压口、出口和入口，阀芯用于单独连通出口与入口或者单独连通出口与泄压口；封闭组件用于阻断出口与入口连通，传动组件用于传递先导压力并阻断出口与泄压口连通的，传动组件设在主通道靠近泄压口的一端，封闭组件设在主通道靠近入口的一端；阀芯套组件设在封闭组件与传动组件之间，阀芯插入阀芯套组件内并可在阀芯套组件内轴向往复移动。本发明控制阀避免了入口、出口和泄压口的同时连通，减少了泄漏浪费并且改善了使用稳定性。

技术领域

本发明涉及井口用阀门，尤其涉及一种井口安全控制系统用控制阀。

背景技术

为减小井口安全阀，特别是井下安全阀的执行器尺寸，其执行器多采用高压液压油驱动。因此在井口安全阀控制系统内需要有一种高压的控制阀，在油井(或者气井)正常工作时，控制阀开启，保证井口(或者井下)安全阀执行器的驱动介质供应。在紧急情况或其他情况下需要关井时，控制阀需要关闭，并泄放后端压力。中国专利CN 103615213A公布了一种井口安全控制系统用控制阀。但其技术方案存在一些问题。其开阀时要先打开前端阀芯使阀的入口和出口连通，然后截断出口和泄压口的连通。此过程中有入口、出口、泄压口三个端口同时连通的状态。这样开阀时，前端蓄能器中的高压液压油会有一部分经过入口和泄压口泄放回油箱，造成浪费。当先导压力出现异常时更有可能入口、出口、泄压口三个端口长时间同时连通，泄放大量前端高压液压油，浪费极大，且容易损坏前端补压泵。

发明内容

本发明的目的在于为克服现有技术的缺陷，而提供一种井口安全控制系统用控制阀，以避免出现三个端口同时连通的状态。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种井口安全控制系统用控制阀，其包括阀体、长筒形阀芯及阀芯套组件；阀体内设有主通道，阀体的侧壁沿着主通道轴向依次设有均与主通道连通的泄压口、出口和入口，阀芯用于单独连通出口与入口或者单独连通出口与泄压口；控制阀还包括用于阻断出口与入口连通的封闭组件及用于传递先导压力并阻断出口与泄压口连通的传动组件，传动组件设在主通道靠近泄压口的一端，封闭组件设在主通道靠近入口的一端；阀芯套组件固定在主通道中并设在封闭组件与传动组件之间，阀芯插入阀芯套组件内并可在阀芯套组件内轴向往复移动。

进一步地，封闭组件包括第一钢球、第一弹簧和固定在阀芯套组件内的弹性环形阀座，阀座中孔内径小于第一钢球外径，阀芯可穿过阀座中孔；在主通道轴向上，阀座设置于出口与入口之间；第一钢球设在阀芯与第一弹簧之间；当第一弹簧推压第一钢球封闭阀座中孔时，入口与出口的连通被第一钢球和阀座封闭阻断。

进一步地，阀芯套组件内沿轴向设有用于限制阀芯轴向行程的限位面，限位面分为靠传动组件一侧的第一限位面及靠第一弹簧一侧的第二限位面；当第一弹簧推压第一钢球封闭阀座中孔时，第一限位面与第一钢球之间的距离大于阀芯轴向长度。

进一步地，传动组件包括第二钢球，阀芯套组件包括依次相邻紧贴的第一阀芯套、第二阀芯套和第三阀芯套，第一阀芯套内孔与泄压口连通，阀芯中孔可以与第一阀芯套内孔连通，当先导压力接入时，阀芯中孔与第一阀芯套内孔之间的连通被第二钢球隔断；阀芯贯穿第二阀芯套，阀芯中间位置设置有第一通孔贯穿侧壁，通过第一通孔，阀芯中孔与第二阀芯套内孔连通，进而与出口常连通；第三阀芯套内孔与入口连通，第一钢球设在第三阀芯套内孔中，阀座设置在第二阀芯套和第三阀芯套之间。

进一步地，阀芯靠近第一钢球一端设置有第二通孔贯穿侧壁，当先导压力接入时，阀芯中孔通过第二通孔与第三阀芯套内孔连通，进而与入口连通。

进一步地，阀芯与第二钢球接触的端头上设有法兰，法兰外径大于第二阀芯套内孔内径，第一阀芯套内孔端口处设有同轴线的容纳孔，法兰设在容纳孔中并可在容纳孔内往复运动，第一限位面为容纳孔的环形底面，第二限位面为第二阀芯套的朝向容纳孔的端面。