新型低壓觸發型壓桿失穩關斷閥制造技術

本實用新型專利技術涉及一種新型低壓觸發型壓桿失穩關斷閥，其主要部件包括閥體、閥座、閥瓣、轉軸、閥瓣擋片、閥蓋、閥桿、彈簧、活塞、氣缸、細長桿、桿籠、桿帽、復位螺栓和復位支桿等。其中，細長桿為閥門關斷的觸發部件，其依據壓桿失穩原理進行設計。當管道內壓力高于特定點時，細長桿承受的支撐力低于其壓桿失穩臨界載荷，壓桿保持穩定，閥瓣上的擋片卡在閥桿的下端，閥門保持打開狀態。當管道內的壓力降至低于特定點時，細長桿承受的軸向載荷超過其壓桿失穩臨界載荷，壓桿發生失穩，其有效長度會瞬間減小，此時閥瓣的擋片從閥桿的下端脫離，閥瓣在重力的作用下繞其轉軸旋轉，并在流體的推動下關閉閥門。閥門結構簡單，只有三個運動部件，具有很高的可靠性。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及天然氣采輸井場中用于保障場站設備或輸氣管道安全和保護的新型低壓觸發型壓桿失穩關斷閥。
技術介紹
在天然氣采輸井場地面安裝有控制天然氣輸出的低壓觸發型井口安全關斷閥。這是因為下游管道、閥門或設備的失效或斷裂會引起管道壓力的降低，在這種情況下天然氣會排出到大氣中，既污染了大氣，又存在引起火災和爆炸的隱患，并造成經濟損失。此安全關斷閥的作用是在管路壓力下降到一定值時關閉天然氣通路，從而減少天然氣的泄漏，減輕大氣污染，減小火災隱患和經濟損失。目前大多數井口安全關斷閥由關斷閥和液壓控制系統兩部分組成。通常情況下液壓控制系統的各個功能部件是分別獨立安裝的，部件與部件之間采用管線進行連接。這樣一來，就造成了各部件之間的連接管線長、連接接頭多的局面，使得潛在泄漏點明顯增多。另外，傳統關斷閥本身的運動部件也較多。這些因素都會造成整個關斷閥系統的可靠性下降。
技術實現思路
本技術的目的是提供一種新型低壓觸發型壓桿失穩關斷閥。此關斷閥借鑒了旋啟式止回閥的結構，其關斷觸發機構依據壓桿失穩原理設計，關斷精度高，閥門流通面積能夠實現全通徑，而且省去了傳統同類閥門的液壓控制系統。同時，閥門本身的結構簡單，只有三個運動部件，具有較高的可靠性。本技術的技術方案如下一種新型低壓觸發型壓桿失穩關斷閥，其主要部件包括閥體、閥座、閥瓣、轉軸、閥瓣擋片、閥蓋、閥桿、彈簧、活塞、氣缸、細長桿、桿籠、桿帽、復位螺栓和復位支桿。其特征在于控制關斷閥是否關斷的部件是細長桿和彈簧，由細長桿的壓桿失穩觸發閥門關斷。主要部件的連接方式為閥桿的上端與細長桿連接，閥桿穿過氣缸、活塞、彈簧和閥蓋進入閥體內，閥桿有中心孔，將閥體和氣缸連通，閥體內部介質的壓力會通過閥桿的中心孔進入氣缸的內腔。閥門的工作原理描述如下閥桿受到三個力的共同作用，分別是細長桿的支撐力、活塞的壓力和彈簧的推力。其中細長桿的支撐力和活塞的壓力的方向均為向下，彈簧的推力的方向向上，這三個力的平衡和失衡是觸發閥門打開和關閉的因素。當管道內壓力高于特定點時，細長桿承受的支撐力低于其壓桿失穩臨界載荷，壓桿保持穩定。細長桿的支撐力和活塞的壓力這兩個向下的力與彈簧向上的推力達到平衡，閥瓣上的擋片卡在閥桿的下端，閥門保持打開狀態。而且閥門在打開時能夠實現全通徑，流阻小，易于實現管道和閥門的清理。當管道內的壓力開始下降時，活塞的壓力也會隨之下降，而彈簧力是不變的，故細長桿的支撐力會隨著壓力的下降而增大。當管道內的壓力降至低于特定點時，細長桿承受的軸向載荷超過其壓桿失穩臨界載荷，壓桿發生失穩，其有效長度會瞬間減小。此時閥桿會在彈簧的推力作用下向上移動，從而閥瓣的擋片從閥桿的下端脫離，閥瓣在重力的作用下繞其轉軸旋轉，并在流體的推動下關閉閥門。細長桿是新型低壓觸發型壓桿失穩關斷閥的觸發部件，其本身能夠感知管道壓力是否低于特定點，并在管路壓力低于特定點時發生失穩從而觸發閥門的關閉。細長桿和彈簧在功能上代替了目前井口安全閥中使用的復雜的液壓控制系統。本技術的有益效果如下I.新型低壓觸發型壓桿失穩關斷閥采用細長桿作為觸發部件，細長桿的失穩遵循歐拉公式，本技術具有較高的觸發精度；2.新型低壓觸發型壓桿失穩關斷閥借鑒了旋啟式止回閥的結構，可以實現全通徑、流阻小且容易實現管道和閥門的清理；3.新型低壓觸發型壓桿失穩關斷閥結構簡單，只有三個運動部件一閥桿、閥瓣和彈簧，運動可靠性和密封可靠性更高；4.新型低壓觸發型壓桿失穩關斷閥觸發后的復位過程也就是細長桿的更換過程，整個過程操作簡單，時間短，而且無需特殊工具，簡單易行。附圖說明附圖I為本技術涉及的新型低壓觸發型壓桿失穩關斷閥的主要結構；附圖2為本技術涉及的新型低壓觸發型壓桿失穩關斷閥在壓力高于特定點時工作的示意圖；附圖3為本技術涉及的新型低壓觸發型壓桿失穩關斷閥在壓力低于特定點而觸發關斷時的不意圖；附圖4為本技術涉及的新型低壓觸發型壓桿失穩關斷閥復位過程的示意圖。具體實施方式一種新型低壓觸發型壓桿失穩關斷閥，其主要部件包括閥體I、閥座2、閥瓣3、轉軸4、閥瓣擋片5、閥蓋6、閥桿7、彈簧8、活塞9、氣缸10、細長桿11、桿籠12、桿帽13、復位螺栓14和復位支桿15。如圖I所示。其中細長桿11和彈簧8是新型低壓觸發型壓桿失穩關斷閥的觸發部件。本技術的具體實施方式是閥桿7的上端與細長桿11連接，閥桿7穿過氣缸10、活塞9、彈簧8和閥蓋6進入閥體I內。閥桿7有中心孔，將閥體I和氣缸10連通，閥體I內部介質的壓力會通過閥桿7的中心孔進入氣缸10的內腔，進而對活塞9形成一個向下的作用力。當管道內壓力高于特定點時，細長桿11承受的支撐力低于其壓桿失穩臨界載荷，壓桿保持穩定，細長桿11的支撐力和活塞9受到的壓力這兩個向下的力與彈簧8向上的推力達到平衡，此時閥瓣擋片5倚靠在閥桿7的下端，使閥瓣3懸起，介質可以全通徑通過閥門。如圖2所示。當管道內的壓力開始下降時，活塞9受到的向下的壓力也會隨之下降。而彈簧8的力是不變的，故細長桿11的支撐力會隨著壓力的下降而增大。當管道內的壓力降至低于特定點時，細長桿11承受的軸向載荷超過其壓桿失穩臨界載荷，壓桿發生失穩，其有效長度會瞬間減小。此時閥桿7會在彈簧8的推力作用下向上移動，閥桿7與閥瓣擋片5脫離，使閥瓣3失去支撐，導致閥瓣3在重力的作用下繞轉軸4運動，同時在流體的推動下關斷閥門。如圖3所示。新型低壓觸發型壓桿失穩關斷閥可按如下步驟進行復位(I)關閉上游管道的閥門，卸除閥體I內部的壓力；(2)擰下桿帽13，取下已經失穩的細長桿11 ;(3)安裝復位螺栓14，在順時針旋轉的同時，手動轉動轉軸4，使閥瓣3懸起；(4)當桿籠12和閥桿7之間的距離足以安裝復位支桿15時，停止旋轉復位螺栓14，并將復位支桿15安裝到位；(5)逆時針旋轉復位螺栓14直到將其取出；(6)打開上游管道閥門，使閥體I內腔充壓；(7)安裝新的細長桿，并擰入桿帽13 ; (8)當桿帽13頂住細長桿11后再繼續擰兩圈，取出復位支桿15 ； (9)最后擰緊桿帽13，此時新型低壓觸發型壓桿失穩關斷閥就復位到正常工作狀態了。如圖4所示。本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了相互排斥的特種和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。本說明書(包括任何附加權利要求、摘要和附圖)中公開的任一特征，除非特別敘述，均可以被其它等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。本技術并不局限于前述的具體實施方式。本技術擴展到任何在本說明書中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組口 o本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種新型低壓觸發型壓桿失穩關斷閥，其主要部件包括閥體(1)、閥座(2)、閥瓣(3)、轉軸(4)、閥瓣擋片(5)、閥蓋(6)、閥桿(7)、彈簧(8)、活塞(9)、氣缸(10)、細長桿(11)、桿籠(12)、桿帽(13)、復位螺栓(14)和復位支桿(15)，其特征在于：控制關斷閥是否關斷的部件是細長桿(11)和彈簧(8)，由細長桿(11)的壓桿失穩觸發閥門關斷。主要部件的連接方式為：閥桿(7)的上端與細長桿(11)連接，閥桿(7)穿過氣缸(10)、活塞(9)、彈簧(8)和閥蓋(6)進入閥體(1)內，閥桿(7)有中心孔，將閥體(1)和氣缸(10)連通，閥體(1)內部介質的壓力會通過閥桿(7)的中心孔進入氣缸(10)的內腔。

【技術特征摘要】
1.一種新型低壓觸發型壓桿失穩關斷閥，其主要部件包括閥體(I)、閥座(2)、閥瓣(3)、轉軸(4)、閥瓣擋片(5)、閥蓋(6)、閥桿(7)、彈簧(8)、活塞(9)、氣缸(10)、細長桿(11)、桿籠(12)、桿帽(13)、復位螺栓(14)和復位支桿(15)，其特征在于控制關斷閥是否關斷的部件是細長桿(11)和彈簧(8)，由細長桿(11)的壓桿失穩觸發閥門關斷。主要部件的連接方式為閥桿(7)的上端與細長桿(11)連接，閥桿(7)穿過氣缸(10)、活塞(9)、彈簧⑶和閥蓋(6)進入閥體⑴內，閥桿(7)有中心孔，將閥體⑴和氣缸(10)連通，閥體(I)內部介質的壓力會...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉海亮，王磊，王福凱，
申請(專利權)人：劉海亮，王磊，王福凱，
類型：實用新型
國別省市：