專利名稱：一種單液缸驅(qū)動閘板防噴器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于石油鉆采裝備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種單液缸驅(qū)動閘板防噴器。
背景技術(shù)：
閘板防噴器是靠液控系統(tǒng)提供的液壓油進(jìn)入液缸推動活塞來關(guān)閉和開啟閘板，這 個推力大小由液控系統(tǒng)液壓力和自身活塞面積決定，當(dāng)所需密封的井壓越高時，則需要的 來自液控系統(tǒng)的液壓油壓力或活塞的面積越大，才能保證將閘板緊緊的關(guān)閉(也包括剪切 閘板的剪切力，即剪斷井內(nèi)鉆具的能力)并密封井壓。由于目前的液控系統(tǒng)壓力最高為 21MPa，需要增大推力時，只能增大液缸活塞的作用面積。現(xiàn)有的閘板防噴器的液缸，都是由 一個活塞將液缸分成開啟和關(guān)閉兩個腔，由于開啟和關(guān)閉都需要很大的力，所以開啟腔和 關(guān)閉腔所需的液壓油量相差不多，這樣做的結(jié)果，導(dǎo)致了在設(shè)計(jì)用于高壓井和需要剪切井 內(nèi)鉆具的閘板防噴器時，由于活塞尺寸大，相應(yīng)的液缸尺寸大，而造成設(shè)計(jì)的閘板防噴器尺 寸高，同時活塞尺寸大，形成的關(guān)閉和開啟油缸所需的液壓油量也大。通常閘板防噴器用液壓驅(qū)動，雖然大部分閘板防噴器與液壓泵或其它液壓裝置直 接相連，但在一些場合(如水下防噴器)，要求在間板防噴器附近存有足夠的帶有一定壓力 的液壓能(在儲能器缸瓶里備有帶有壓力的液體)以便緊急時關(guān)閉防噴器，過多的液體儲 備，也造成水下防噴器組過大過重。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種單液缸驅(qū)動閘板防噴器，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，導(dǎo)致裝置體積較大，使用不靈活的問題。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是，一種單液缸驅(qū)動閘板防噴器，包括殼體，殼體為長 方形，設(shè)有一個垂直的主通徑，內(nèi)部有一個與垂直主通徑相垂直的貫通整個殼體的腔體，腔 體中設(shè)置有間板總成，主通徑的兩側(cè)各設(shè)置有一側(cè)門，穿入每個側(cè)門安裝有一單液缸驅(qū)動 總成，兩個單液缸驅(qū)動總成從兩邊與間板總成連接，側(cè)門與殼體通過螺栓總成連接。本實(shí)用新型的單液缸驅(qū)動閘板防噴器，其特征還在于所述單液缸驅(qū)動總成的結(jié)構(gòu)是，在缸套的兩端連接有液缸端蓋和側(cè)門，在缸套的 內(nèi)腔中依次設(shè)置有同軸連接的活塞和間板軸，活塞內(nèi)套有滑套，滑套內(nèi)套有鎖定桿，鎖定桿 的一端穿出液缸端蓋，閘板軸的一端穿出側(cè)門與閘板總成連接；活塞為臺階型，包括大外徑 的活塞頭和小外徑的活塞體，活塞頭與缸套的接觸面設(shè)置有密封圈A，活塞體與缸套的接觸 面設(shè)置有密封圈B。所述活塞和缸套設(shè)置有多個臺階。密封圈A和密封圈B將液缸內(nèi)分為關(guān)閉腔、中間腔和開啟腔，關(guān)閉腔是由液缸端蓋 至活塞頭密封圈A之間的空間構(gòu)成，在液缸端蓋上開有液壓油口 A沖間腔是由缸套、活塞、 密封圈A、密封圈B之間的空間構(gòu)成，在缸套上開有液壓油口 B;開啟腔則由缸套、活塞、密封 圈B和側(cè)門之間的空間構(gòu)成，在側(cè)門上開有液壓油口 C。[0010]所述中間腔為一個或多個。本實(shí)用新型裝置的有益效果是，由于采用了臺階形的液缸和活塞，形成開啟、關(guān)閉 和中間腔，由于中間腔的作用，減少了閘板開啟時的開啟力和開啟所用的液壓油量，結(jié)構(gòu)簡 單，布置合理，制作成本低，使用靈活。

圖1是本實(shí)用新型的單驅(qū)動液缸閘板防噴器結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的單液缸閘板處于開啟狀態(tài)的剖視圖；圖3是本實(shí)用新型的單液缸閘板處于關(guān)閉狀態(tài)的剖視圖。圖中，1.殼體，2.側(cè)門，3.螺栓總成，4.單液缸驅(qū)動總成，5.閘板總成，6.主通徑， 7.腔體，8.閘板軸，9.缸套，10.活塞，11.液缸端蓋，12.鎖定桿，13.密封圈A，14.活塞頭， 15.滑套，16.活塞體，17.密封圈B，18.關(guān)閉腔，19.中間腔，20.開啟腔，21.液壓油口 A， 22.液壓油口 B，23.液壓油口 C。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。圖1為本實(shí)用新型的單液缸驅(qū)動閘板防噴器結(jié)構(gòu)示意圖，包括殼體1，殼體1為長 方形，設(shè)有一個垂直的主通徑6，內(nèi)部有一個與垂直主通徑6相垂直的貫通整個殼體1的腔 體7，腔體7中設(shè)置有閘板總成5，主通徑6的兩側(cè)各設(shè)置有一側(cè)門2，穿入每個側(cè)門2安裝 有一單液缸驅(qū)動總成4，兩個單液缸驅(qū)動總成4從兩邊與閘板總成5連接，側(cè)門2與殼體1 通過螺栓總成3連接。該腔體7為橢圓形也可以是長方形或圓形，用于安放閘板總成5，閘板總成5是一 副，以垂直通孔為中心，對稱分布在垂直通孔的兩側(cè)，它的上、下部有用于與其它設(shè)備相連 接的螺孔，也可以是法蘭或者卡箍，還可以帶側(cè)口，側(cè)口可以是一個也可以是多個，該側(cè)口 與其它設(shè)備相連，連接形式可以是法蘭的，也可以是螺紋的還可以是卡箍的。圖2是本實(shí)用新型裝置中的一個單液缸驅(qū)動總成4實(shí)施例的剖視圖，單液缸驅(qū)動 總成4的結(jié)構(gòu)是，在缸套9的兩端連接有液缸端蓋11和側(cè)門2，在缸套9的內(nèi)腔中依次設(shè)置 有同軸連接的活塞10和閘板軸8，活塞10內(nèi)套有滑套15，滑套15內(nèi)套有鎖定桿12，鎖定桿 12的一端穿出液缸端蓋11，閘板軸8的一端穿出側(cè)門2與閘板總成5連接；活塞10為臺階 型，包括大外徑的活塞頭14和小外徑的活塞體16，活塞頭14與缸套9的接觸面設(shè)置有密封 圈A13，實(shí)現(xiàn)活塞頭14和缸套9間的密封，活塞體16與缸套9的接觸面設(shè)置有密封圈C17， 實(shí)現(xiàn)活塞體16和缸套9間的密封，密封圈A13的直徑大于密封圈C17。側(cè)門2通過螺栓總成3與殼體1固定在一起，安裝在殼體的兩側(cè)，可以卸下以便進(jìn) 行閘板的維修更換，側(cè)門2上有液壓油口 C23，中間為圓形腔體，用于安裝閘板軸8，并有密 封組件來密封間板軸8，該組件可以是一組，也可以是多組。在圖2剖視圖中，單驅(qū)動液缸處于開啟位置，密封圈A13和密封圈C17將液缸內(nèi)分 為三個腔關(guān)閉腔18、中間腔19和開啟腔20。關(guān)閉腔18是由液缸端蓋11至活塞頭14密 封圈A13之間的空間構(gòu)成，在液缸端蓋11上開有液壓油口 A21 ；中間腔19是由缸套9、活塞 10、密封圈A13、密封圈C17共同圍成的環(huán)形腔，在缸套9上開有液壓油口 B22 ；開啟腔20則由缸套9、活塞10、密封圈C17和側(cè)門2共同圍成的環(huán)形腔，在側(cè)門2上開有液壓油口 C23。參照圖2，單驅(qū)動液缸工作時，當(dāng)閘板處于開啟狀態(tài)時，液壓油口 A21卸壓，中間腔 19和開啟腔20中的流體分別從液壓油口 B22和液壓油口 C23流入，活塞10移動到與液缸 端蓋11接觸，活塞10通過閘板軸8帶動閘板總成5實(shí)現(xiàn)開啟；如圖3，當(dāng)壓力流體從液壓 油口 A21進(jìn)入關(guān)閉腔18，推動活塞10向側(cè)門2移動，與此同時，中間腔19和開啟腔20中的 流體分別從液壓油口 B22和液壓油口 C23流出，進(jìn)入儲能器或排放到大海卸壓；當(dāng)活塞10 移動到與側(cè)門2接觸上時，運(yùn)動停止，這時閘板總成5被關(guān)閉。由于在閘板開啟、關(guān)閉時，活塞的運(yùn)動距離是相等的，只有在開啟腔20采用較小 直徑的活塞，才能實(shí)現(xiàn)開啟所需液壓流體小于關(guān)閉所需液壓流體，這樣就能減少閘板關(guān)閉、 開啟循環(huán)操作時所需液壓流量，這對水下防噴器組有特殊意義，可以減少儲存于B0P組的 液壓流體。由于密封圈C17的直徑小于密封圈A13，表明開啟閘板所需液壓油量遠(yuǎn)小于關(guān)閉 閘板所需的油量?；钊睆叫。瑒t液缸的尺寸也就小。減小液缸尺寸的另一個好處是減小 開啟閘板時所產(chǎn)生的力，因?yàn)樵谀承┨厥馇闆r下，開啟閘板時驅(qū)動液缸不足以推動閘板，但 已超過了驅(qū)動系統(tǒng)中某些零件的設(shè)計(jì)載荷，這樣會導(dǎo)致系統(tǒng)的失效，所以，減小開啟時的力 對系統(tǒng)起保護(hù)作用。一般情況下，關(guān)閉腔、開啟腔均與一個液壓源相連。對于水下防噴器，關(guān)閉腔、開啟 腔中的流體可以重復(fù)利用，也可以排放海底；中間腔的流體要與海底環(huán)境保持壓力平衡，確 保不影響活塞10的運(yùn)動，也可以使中間腔與大海相通或與壓力補(bǔ)償系統(tǒng)相連。本實(shí)用新型 的活塞10為臺階型，將液缸分成了三個腔體，增加了一個中間腔，中間腔可以是一個，也可 以是多個；活塞10和缸套9均可以是單一直徑的，也可以是帶多個臺階的，由于開啟腔的活 塞直徑小，使開啟閘板所需液壓油量遠(yuǎn)小于關(guān)閉閘板所需的油量，開啟力也小。由于防噴器驅(qū)動液缸的開啟活塞直徑可小于關(guān)閉活塞的直徑，開啟閘板所需的力 小于關(guān)閉閘板所需的力。閘板防噴器驅(qū)動液缸所需的最大直徑取決于最大工作壓力井壓下 封井所需的力，在高壓井中，驅(qū)動液缸的直徑往往大于側(cè)門高度，故在多閘板防噴器中，整 體高度往往取決于驅(qū)動液缸的直徑。綜上所述，本實(shí)用新型的裝置，由于采用了臺階形的液缸和活塞，形成開啟、關(guān)閉 和中間腔，由于中間腔的作用，減少了閘板開啟時的開啟力和開啟所用的液壓油量，結(jié)構(gòu)簡 單，布置合理，制作成本低，使用靈活。本實(shí)用新型可用于防噴器及其它設(shè)備，可以應(yīng)用到水 下、陸地、海上平臺等場合。
權(quán)利要求一種單液缸驅(qū)動閘板防噴器，其特征在于包括殼體(1)，殼體(1)為長方形，設(shè)有一個垂直的主通徑(6)，內(nèi)部有一個與垂直主通徑(6)相垂直的貫通整個殼體(1)的腔體(7)，腔體(7)中設(shè)置有閘板總成(5)，主通徑(6)的兩側(cè)各設(shè)置有一側(cè)門(2)，穿入每個側(cè)門(2)安裝有一單液缸驅(qū)動總成(4)，兩個單液缸驅(qū)動總成(4)從兩邊與閘板總成(5)連接，側(cè)門(2)與殼體(1)通過螺栓總成(3)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單液缸驅(qū)動間板防噴器，其特征在于所述單液缸驅(qū)動總成 ⑷的結(jié)構(gòu)是，在缸套(9)的兩端連接有液缸端蓋(11)和側(cè)門(2)，在缸套(9)的內(nèi)腔中依 次設(shè)置有同軸連接的活塞(10)和閘板軸(8)，活塞(10)內(nèi)套有滑套(15)，滑套(15)內(nèi)套有 鎖定桿(12)，鎖定桿(12)的一端穿出液缸端蓋(11)，閘板軸(8)的一端穿出側(cè)門(2)與閘 板總成(5)連接；活塞(10)為臺階型，包括大外徑的活塞頭(14)和小外徑的活塞體(16)， 活塞頭(14)與缸套(9)的接觸面設(shè)置有密封圈A (13)，活塞體(16)與缸套(9)的接觸面設(shè) 置有密封圈B (17)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的單液缸驅(qū)動間板防噴器，其特征在于所述活塞(10)和缸套 (9)配套設(shè)置有多個臺階。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的單液缸驅(qū)動閘板防噴器，其特征在于密封圈A(13)和密封 圈B(17)將液缸內(nèi)分為關(guān)閉腔(18)、中間腔(19)和開啟腔(20)，關(guān)閉腔(18)是由液缸端 蓋(11)至活塞頭(14)密封圈A(13)之間的空間構(gòu)成，在液缸端蓋(11)上開有液壓油口 A(21)；中間腔(19)是由缸套(9)、活塞(10)、密封圈A(13)、密封圈B(17)之間的空間構(gòu)成， 在缸套(9)上開有液壓油口 B(22)；開啟腔(20)則由缸套(9)、活塞(10)、密封圈B(17)和 側(cè)門(2)之間的空間構(gòu)成，在側(cè)門(2)上開有液壓油口 C(23)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的單液缸驅(qū)動閘板防噴器，其特征在于所述中間腔(19)為一 個或多個。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種單液缸驅(qū)動閘板防噴器，包括殼體，殼體為長方形，設(shè)有一個垂直的主通徑，內(nèi)部有一個與垂直主通徑相垂直的貫通整個殼體的腔體，腔體中設(shè)置有閘板總成，主通徑的兩側(cè)各設(shè)置有一側(cè)門，穿入每個側(cè)門安裝有一單液缸驅(qū)動總成，兩個單液缸驅(qū)動總成從兩邊與閘板總成連接，側(cè)門與殼體通過螺栓總成連接。本實(shí)用新型的裝置，由于采用了臺階形的液缸和活塞，形成開啟、關(guān)閉和中間腔，由于中間腔的作用，減少了閘板開啟時的開啟力和開啟所用的液壓油量，結(jié)構(gòu)簡單，布置合理，制作成本低，使用靈活。
文檔編號E21B33/06GK201606031SQ201020302219
公開日2010年10月13日 申請日期2010年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月3日
發(fā)明者劉文霄, 盧韻皎, 鄧平 申請人:寶雞石油機(jī)械有限責(zé)任公司