本實用新型涉及井口用閥門，尤其涉及一種井口安全控制系統(tǒng)用控制閥。

背景技術(shù)：

為減小井口安全閥，特別是井下安全閥的執(zhí)行器尺寸，其執(zhí)行器多采用高壓液壓油驅(qū)動。因此在井口安全閥控制系統(tǒng)內(nèi)需要有一種高壓的控制閥，在油井(或者氣井)正常工作時，控制閥開啟，保證井口(或者井下)安全閥執(zhí)行器的驅(qū)動介質(zhì)供應(yīng)。在緊急情況或其他情況下需要關(guān)井時，控制閥需要關(guān)閉，并泄放后端壓力。中國專利CN 103615213A公布了一種井口安全控制系統(tǒng)用控制閥。但其技術(shù)方案存在一些問題。其開閥時要先打開前端閥芯使閥的入口和出口連通，然后截斷出口和泄壓口的連通。此過程中有入口、出口、泄壓口三個端口同時連通的狀態(tài)。這樣開閥時，前端蓄能器中的高壓液壓油會有一部分經(jīng)過入口和泄壓口泄放回油箱，造成浪費。當先導(dǎo)壓力出現(xiàn)異常時更有可能入口、出口、泄壓口三個端口長時間同時連通，泄放大量前端高壓液壓油，浪費極大，且容易損壞前端補壓泵。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，而提供一種井口安全控制系統(tǒng)用控制閥，以避免出現(xiàn)三個端口同時連通的狀態(tài)。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案：

一種井口安全控制系統(tǒng)用控制閥，其包括閥體、長筒形閥芯及閥芯套組件；閥體內(nèi)設(shè)有主通道，閥體的側(cè)壁沿著主通道軸向依次設(shè)有均與主通道連通的泄壓口、出口和入口，閥芯用于單獨連通出口與入口或者單獨連通出口與泄壓口；控制閥還包括用于阻斷出口與入口連通的封閉組件及用于傳遞先導(dǎo)壓力并阻斷出口與泄壓口連通的傳動組件，傳動組件設(shè)在主通道靠近泄壓口的一端，封閉組件設(shè)在主通道靠近入口的一端；閥芯套組件固定在主通道中并設(shè)在封閉組件與傳動組件之間，閥芯插入閥芯套組件內(nèi)并可在閥芯套組件內(nèi)軸向往復(fù)移動。

進一步地，封閉組件包括第一鋼球、第一彈簧和固定在閥芯套組件內(nèi)的彈性環(huán)形閥座，閥座中孔內(nèi)徑小于第一鋼球外徑，閥芯可穿過閥座中孔；在主通道軸向上，閥座設(shè)置于出口與入口之間；第一鋼球設(shè)在閥芯與第一彈簧之間；當?shù)谝粡椈赏茐旱谝讳撉蚍忾]閥座中孔時，入口與出口的連通被第一鋼球和閥座封閉阻斷。

進一步地，閥芯套組件內(nèi)沿軸向設(shè)有用于限制閥芯軸向行程的限位面，限位面分為靠傳動組件一側(cè)的第一限位面及靠第一彈簧一側(cè)的第二限位面；當?shù)谝粡椈赏茐旱谝讳撉蚍忾]閥座中孔時，第一限位面與第一鋼球之間的距離大于閥芯軸向長度。

進一步地，傳動組件包括第二鋼球，閥芯套組件包括依次相鄰緊貼的第一閥芯套、第二閥芯套和第三閥芯套，第一閥芯套內(nèi)孔與泄壓口連通，閥芯中孔可以與第一閥芯套內(nèi)孔連通，當先導(dǎo)壓力接入時，閥芯中孔與第一閥芯套內(nèi)孔之間的連通被第二鋼球隔斷；閥芯貫穿第二閥芯套，閥芯中間位置設(shè)置有第一通孔貫穿側(cè)壁，通過第一通孔，閥芯中孔與第二閥芯套內(nèi)孔連通，進而與出口常連通；第三閥芯套內(nèi)孔與入口連通，第一鋼球設(shè)在第三閥芯套內(nèi)孔中，閥座設(shè)置在第二閥芯套和第三閥芯套之間。

進一步地，閥芯靠近第一鋼球一端設(shè)置有第二通孔貫穿側(cè)壁，當先導(dǎo)壓力接入時，閥芯中孔通過第二通孔與第三閥芯套內(nèi)孔連通，進而與入口連通。

進一步地，閥芯與第二鋼球接觸的端頭上設(shè)有法蘭，法蘭外徑大于第二閥芯套內(nèi)孔內(nèi)徑，第一閥芯套內(nèi)孔端口處設(shè)有同軸線的容納孔，法蘭設(shè)在容納孔中并可在容納孔內(nèi)往復(fù)運動，第一限位面為容納孔的環(huán)形底面，第二限位面為第二閥芯套的朝向容納孔的端面。

進一步地，閥體主通道放置第一彈簧的一端設(shè)有帶有盲孔的端接頭，端接頭螺紋固定連接于主通道上，第一彈簧一端插入端接頭的盲孔中，另一端抵頂?shù)谝讳撉?，端接頭與第三閥芯套相互抵頂，端接頭將閥芯套組件夾緊于閥體主通道中。

進一步地，傳動組件還包括活塞、閥桿和第二彈簧，閥體一端設(shè)有用于供活塞往復(fù)運動的內(nèi)腔，活塞置于內(nèi)腔中，閥桿外端固定在活塞中間位置，內(nèi)端插入于主通道內(nèi)，內(nèi)端用于推動第二鋼球，第二鋼球用于推動閥芯和封閉閥芯端口；第二彈簧一端抵頂閥體，另一端抵頂活塞，閥桿貫穿第二彈簧。

進一步地，閥體一端固定有圓筒形缸體，缸體外端固定有一個端蓋，缸體、端蓋和閥體圍成了內(nèi)腔，端蓋中間位置設(shè)有導(dǎo)入先導(dǎo)壓力的導(dǎo)入口，導(dǎo)入口與內(nèi)腔連通。

進一步地，閥桿內(nèi)端與第二鋼球接觸的端面中間位置上設(shè)有球面凹槽，球面凹槽所在球面的直徑大于第二鋼球直徑，閥桿內(nèi)端與第二鋼球接觸時，第二鋼球與球面凹槽相接觸。

進一步地，閥桿的外端設(shè)有錐臺，活塞中間位置設(shè)有與錐臺對應(yīng)的錐面，閥桿的錐臺與錐面相貼合。

本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是：

(1)本實用新型通過設(shè)置封閉組件和傳動組件，在出口與入口連通狀態(tài)轉(zhuǎn)換成出口與泄壓口連通狀態(tài)的過程中，傳動組件保持出口與泄壓口的阻斷，而封閉組件開始起作用之后傳動組件才消去阻斷作用，即入口與出口之間阻斷在先，出口與泄壓口連通在后，避免了入口與泄壓口產(chǎn)生任何連通，從而避免了入口、出口和泄壓口的同時連通，減少了泄漏浪費并且改善了使用穩(wěn)定性。

(2)本實用新型的控制閥在當?shù)谝粡椈赏茐旱谝讳撉蚍忾]閥座中孔時，由于第一限位面與第一鋼球之間的距離大于閥芯軸向長度，保證了在從出口與入口連通轉(zhuǎn)換到出口與泄壓口連通的過程中，必定是第一鋼球首先與閥座接觸阻斷出口與入口的連通，然后才實現(xiàn)出口與泄壓口連通，不會出現(xiàn)入口與泄壓口串通的情況，保證了不會出現(xiàn)泄漏，提高了使用穩(wěn)定性。

附圖說明

圖1為本實用新型控制閥裝配剖視圖。

具體實施方式

為了更充分理解本實用新型的技術(shù)內(nèi)容，下面結(jié)合具體實施例對本實用新型的技術(shù)方案作進一步介紹和說明。

本實用新型實施例的具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

本實施例的控制閥用于井口安全控制系統(tǒng)。如圖1所示，控制閥包括閥體10、長筒形閥芯40及閥芯套組件30。閥體10內(nèi)設(shè)有主通道11，閥體10的側(cè)壁沿著主通道11軸向依次設(shè)有均與主通道11連通的泄壓口12、出口13和入口14。閥芯40用于單獨連通出口13與入口14或者單獨連通出口13與泄壓口12?？刂崎y還包括用于阻斷出口13與入口14連通的封閉組件60及用于傳遞先導(dǎo)壓力并阻斷出口13與泄壓口12連通的傳動組件20。

傳動組件20設(shè)在主通道11靠近泄壓口12的一端，封閉組件60設(shè)在主通道11靠近入口14的一端。閥芯套組件30固定在主通道11中并設(shè)在封閉組件60與傳動組件20之間，閥芯40插入閥芯套組件30內(nèi)并可在閥芯套組件30內(nèi)軸向往復(fù)移動。

如圖1所示，封閉組件60包括第一鋼球61、第一彈簧62和固定在閥芯套組件30內(nèi)的彈性環(huán)形閥座63。閥座63中孔內(nèi)徑小于第一鋼球61外徑，閥芯40可穿過閥座63中孔。在主通道11軸向上，閥座63設(shè)置于出口13與入口14之間。第一鋼球61設(shè)在閥芯40與第一彈簧62之間。閥芯套組件30內(nèi)沿軸向設(shè)有用于限制閥芯40軸向行程的限位面，限位面分為靠傳動組件20一側(cè)的第一限位面312及靠第一彈簧62一側(cè)的第二限位面321。當?shù)谝粡椈?2推壓第一鋼球61封閉閥座63中孔時，入口14與出口13的連通被第一鋼球61和閥座63封閉阻斷，第一限位面312與第一鋼球61之間的距離大于閥芯40軸向長度。

傳動組件20包括有第二鋼球24。閥芯套組件30包括依次相鄰緊貼的第一閥芯套31、第二閥芯套32和第三閥芯套33。其中，第一閥芯套31內(nèi)孔與泄壓口12連通，閥芯40的中孔44可以與第一閥芯套31內(nèi)孔連通，當先導(dǎo)壓力接入時，閥芯40的中孔44與第一閥芯套31內(nèi)孔之間的連通被第二鋼球24隔斷。閥芯40貫穿第二閥芯套32，閥芯40中間位置設(shè)置有第一通孔42貫穿側(cè)壁，通過第一通孔42，閥芯40的中孔44與第二閥芯套32內(nèi)孔連通，進而與出口13常連通；第三閥芯套33內(nèi)孔與入口14連通，第一鋼球61設(shè)在第三閥芯套33內(nèi)孔中。閥座63夾在第二閥芯套32和第三閥芯套33之間。閥芯40靠近第一鋼球61一端設(shè)置有第二通孔42貫穿側(cè)壁，當先導(dǎo)壓力接入時，閥芯40的中孔44通過第二通孔42與第三閥芯套33內(nèi)孔連通，進而與入口14連通。

閥芯40置于第一閥芯套31內(nèi)的端頭上設(shè)有法蘭43，法蘭43外徑大于第二閥芯套32內(nèi)孔內(nèi)徑。第一閥芯套31內(nèi)孔端口處設(shè)有同軸線的容納孔311，法蘭43設(shè)在容納孔311中并可在容納孔311內(nèi)往復(fù)運動。第一限位面312為容納孔311的環(huán)形底面，第二限位面321為第二閥芯套32的朝向容納孔311的端面。

閥體10主通道11放置第一彈簧62的一端設(shè)有帶有盲孔的端接頭18，端接頭18螺紋固定連接于主通道11上。第一彈簧62一端插入端接頭18的盲孔中，另一端抵頂?shù)谝讳撉?1。端接頭18與第三閥芯套33相互抵頂，端接頭18將閥芯套組件30夾緊于閥體主通道11中。

傳動組件20包括活塞21、閥桿23、第二彈簧22和第二鋼球24。閥體10一端設(shè)有用于供活塞21往復(fù)運動的內(nèi)腔17，活塞21置于內(nèi)腔17中并將內(nèi)腔17分隔成先導(dǎo)腔171和呼吸腔172，閥桿23外端固定在活塞21中間位置，內(nèi)端插入于主通道11內(nèi)，閥桿23內(nèi)端用于推動第二鋼球24。第二鋼球24用于推動閥芯40和封閉閥芯40端口。第二彈簧22一端抵頂閥體10，另一端抵頂活塞21，閥桿23貫穿第二彈簧22。

閥體10一端固定有圓筒形缸體15，缸體15外端固定有一個端蓋16，缸體15、端蓋16和閥體10圍成了內(nèi)腔17。端蓋16中間位置設(shè)有導(dǎo)入先導(dǎo)壓力的導(dǎo)入口161，導(dǎo)入口161與內(nèi)腔17的先導(dǎo)腔171連通。閥桿23內(nèi)端與第二鋼球24接觸的端面中間位置上設(shè)有球面凹槽232，球面凹槽232所在球面的直徑大于第二鋼球24直徑，閥桿23內(nèi)端與第二鋼球24接觸時，第二鋼球24與球面凹槽232相接觸。閥桿23的外端設(shè)有錐臺231，活塞21中間位置設(shè)有與錐臺231對應(yīng)的錐面211，閥桿23的錐臺231與錐面211相貼合。錐臺231外側(cè)還有一個螺紋柱233，螺紋柱233貫穿活塞21并套入一個螺母234，螺母234擰緊時，螺母234和錐臺231夾緊活塞21，實現(xiàn)閥桿23與活塞21的固連。

本實施例控制閥工作原理：

1)初始狀態(tài)下(無先導(dǎo)壓力作用時)第一彈簧62推壓第一鋼球61與閥座63抵頂，并形成初始密封，從端蓋16導(dǎo)入口161中導(dǎo)入先導(dǎo)壓力，推動活塞21、閥桿23移動，閥桿23推動第二鋼球24與閥芯40端口貼合并形成密封，泄壓口12與出口13之間的連通被隔斷，然后閥芯40繼續(xù)往第二閥芯套32方向移動，繼而推動第一鋼球61脫離閥座63直至閥芯40的法蘭43貼合第二閥芯套32端面(即第二限位面321)，第一鋼球61了開啟到最大位置。此時閥芯40第二通孔42與入口14連通，入口14與出口13實現(xiàn)連通?？刂崎y進入工作狀態(tài)。

2)控制閥在工作狀態(tài)時，端蓋16導(dǎo)入口161的先導(dǎo)壓力逐漸去掉時，第一彈簧62推動第一鋼球61和閥芯40向端蓋16方向移動，直至第一鋼球61貼合于閥座63中孔外緣上實現(xiàn)阻斷入口14與出口13連通，之后閥芯套40在出口13的壓力作用下隨傳動組件20繼續(xù)向端蓋16方向移動，直至閥芯40上的法蘭43與第一限位面312相抵頂。然后閥桿23和活塞21由第二彈簧22推動繼續(xù)向端蓋16方向移動，閥桿23內(nèi)端脫離與第二鋼球24的接觸，出口13處存在的壓力通過閥芯40端口推開第二鋼球24進入泄壓口12，即出口13與泄壓口12連通。控制閥回到初始狀態(tài)。

以上陳述僅以實施例來進一步說明本實用新型的技術(shù)內(nèi)容，以便于讀者更容易理解，但不代表本實用新型的實施方式僅限于此，任何依本實用新型所做的技術(shù)延伸或再創(chuàng)造，均受本實用新型的保護。