一种大量程压力调节阀

摘要

一种大量程压力调节阀。主要目的在于提供一种用于螺杆泵性能测试试验台便于对螺杆泵进行测试时使用的压力调节阀。其特征在于：阀体、阀芯、阀塞、阀盖、执行机构同轴设置；阀体上开有带螺纹的介质入口和介质出口，介质入口和介质出口之间通过L形液流通道连通，分流阀的入、出口与介质入口和介质出口相连通；L形液流通道垂向放置阀芯，阀芯具有中心空腔，空腔的外壁上开有不规则液流出口，阀塞位于中心空腔中，阀塞可沿垂向移动使得不规则液流出口被完全封闭或者完全打开；不规则液流出口由两个直角梯形组成，垂向长度至少占阀芯高度的二分之一,朝向阀体上的介质出口位置；阀塞的底部开有阀塞底部小孔和阀塞侧面小孔。

权利要求

1.一种大量程压力调节阀，包括阀体、阀芯、阀塞、阀盖、执行机构以及分流阀，其特征在于:

所述阀体、阀芯、阀塞、阀盖、执行机构依次安装，且为同轴设置，所述执行机构为液压缸；其中，所述阀体和阀盖通过螺栓连接，且中间有密封圈进行密封；所述阀体上开有带螺纹的介质入口和介质出口，所述介质入口和介质出口之间通过L形液流通道连通，所述分流阀的入、出口分别通过旁通管路与所述阀体的介质入口和介质出口相连通；所述阀体内的L形液流通道的垂向通道处放置所述阀芯，所述阀芯具有中心空腔，且此中心空腔的外壁上开有不规则液流出口，所述阀塞位于所述阀芯的这个中心空腔中，所述阀塞可在所述执行机构的驱动作用下沿垂向移动使得所述不规则液流出口被完全封闭或者完全打开；所述阀塞的一端与所述执行机构上的驱动部件通过螺纹连接；所述执行机构的外壳通过螺栓与所述阀盖连接；

所述不规则液流出口的形状为两个倒置的直角梯形和一个矩形沿垂向顺次搭接后去掉重合的边后而形成的六边形，其中，两个直角梯形中最长的底边位于所述不规则液流出口的顶端；所述不规则液流出口的垂向长度至少占所述阀芯高度的三分之二；所述不规则液流出口朝向所述阀体上的介质出口位置；

在所述阀塞的底部开有阀塞底部小孔和阀塞侧面小孔，所述阀塞底部小孔与所述阀塞侧面小孔相通；装配后，所述阀塞侧面小孔的位置对应所述阀盖内的一个用于缓存液体的环空腔，用来进行压力平衡。

说明书

一种大量程压力调节阀

技术领域：

[0001] 本发明涉及一种应用于螺杆泵性能测试试验台上对螺杆泵进行测试时使用的大量程压力调节阀。背景技术：

[0002] 现阶段我国采油使用的螺杆泵在井下深度已达上千米。在实际生产中，需要利用螺杆泵性能测试试验台对螺杆泵进行性能检测，检测时,需要在螺杆泵出口安装压力调节阀来进行压力模拟。但是目前遇到的技术问题是：现有的压力调节阀能够满足的压力调节范围和流量调节范围都较小，而且压力调节阀行程与压力的关系不是线性变化，在小开度的情况下压力随行程的变化范围很大，在大开度的情况下压力随行程的变化很小，很难调节出需要调节的压力。发明内容：

[0003] 为了解决背景技术中所提到的技术问题，本发明提供一种大量程压力调节阀，该种大量程压力调节阀能够满足大压差、宽流量调节范围，并且结构简单，易于拆卸和安装，便于现场应用。

[0004] 本发明的技术方案是：该种大量程压力调节阀，包括阀体、阀芯、阀塞、阀盖、执行机构以及分流阀，其独特之处在于:

[0005] 所述阀体、阀芯、阀塞、阀盖、执行机构依次安装，且为同轴设置，所述执行机构为液压缸；其中，所述阀体和阀盖通过螺栓连接，且中间有密封圈进行密封；所述阀体上开有带螺纹的介质入口和介质出口，所述介质入口和介质出口之间通过L形液流通道连通，所述分流阀的入、出口分别通过旁通管路与所述阀体的介质入口和介质出口相连通；所述阀体内的L形液流通道的垂向通道处放置所述阀芯，所述阀芯具有中心空腔，且此中心空腔的外壁上开有不规则液流出口，所述阀塞位于所述阀芯的这个中心空腔中，所述阀塞可在所述执行机构的驱动作用下沿垂向移动使得所述不规则液流出口被完全封闭或者完全打开；所述阀塞的一端与所述执行机构上的驱动部件通过螺纹连接；所述执行机构的外壳通过螺栓与所述阀盖连接；

[0006] 所述不规则液流出口的形状为两个倒置的直角梯形和一个矩形沿垂向顺次搭接后去掉重合的边后而形成的六边形，其中，两个直角梯形中最长的底边位于所述不规则液流出口的顶端；所述不规则液流出口的垂向长度至少占所述阀芯高度的三分之二；所述不规则液流出口朝向所述阀体上的介质出口位置。

[0007] 在所述阀塞的底部开有阀塞底部小孔和阀塞侧面小孔，所述阀塞底部小孔与所述阀塞侧面小孔相通；装配后，所述阀塞侧面小孔的位置对应所述阀盖内的一个用于缓存液体的环空腔，用来进行压力平衡。

[0008] 本发明具有如下有益效果：现有的压力调节阀不具有能够同时满足压力调节范围和流量调节范围都较大的情况，一般需要更换不同的阀芯来测试不同排量的螺杆泵，而在螺杆泵性能测试试验台上，由于经常需要检测不同排量的螺杆泵，经常更换调节阀阀芯是一件极其繁琐的事情，同时，现有的压力调节阀由于行程较短，且压力随行程的变化基本都是指数级别的变化，很难满足螺杆泵检测的试验要求。本装置具有较长的调节行程，能够同时满足满足大压差，宽流量调节阀范围，可以调节的流量范围为0-300m3/day，压力调节范围为0.2-15MPa。另外，本装置通过对所述阀芯的开口形状进行模拟计算，最终得出的开口形状能够满足压力随行程近似呈线性变化规律，可以精确的调节所需的压力，且由于压力随行程变化是近似直线，因而调节过程压力变化平稳，不会发生压力突变的情况。

[0009] 综上所述，本大量程压力调节阀结构简单，设计巧妙，易于拆卸和安装，能够精确的调节所需的压力，同时能够满足大压差、宽流量调节范文，具有极大的实际应用价值。附图说明：

[0010] 图1是本发明的三维结构示意图。

[0011] 图2是本发明阀体及其内部构件示意图

[0012] 图3是本发明阀芯与阀塞的结构示意图

[0013] 图4是阀芯示意图

[0014] 图5是本发明的结构剖面示意图

[0015] 图6是阀塞示意图

[0016] 图7是阀塞剖面示意图

[0017] 图中1-分流阀，2-阀体，3-阀芯，4-阀塞，5-阀盖，6-执行机构(液压缸)，7-密封圈，8-介质入口，9-介质出口，10-阀芯开口，11-阀塞底部小孔，12-阀塞侧面小孔。
具体实施方式：

[0018] 下面结合附图对本发明作进一步说明：

[0019] 如图1至图7所示，本种大量程压力调节阀，包括阀体2、阀芯3、阀塞4、阀盖5、执行机构6以及分流阀1，其独特之处在于:

[0020] 所述阀体、阀芯、阀塞、阀盖、执行机构依次安装，且为同轴设置，所述执行机构为液压缸。其中，所述阀体和阀盖通过螺栓连接，且中间有密封圈进行密封；所述阀体上开有带螺纹的介质入口8和介质出口9。所述介质入口和介质出口之间通过L形液流通道连通，所述分流阀的入、出口分别通过旁通管路与所述阀体的介质入口和介质出口相连通。所述阀体内的L形液流通道的垂向通道处放置所述阀芯，所述阀芯具有中心空腔，且此中心空腔的外壁上开有不规则液流出口10。所述阀塞位于所述阀芯的这个中心空腔中，所述阀塞可在所述执行机构的驱动作用下沿垂向移动使得所述不规则液流出口被完全封闭或者完全打开；所述阀塞的一端与所述执行机构上的驱动部件通过螺纹连接；所述执行机构的外壳通过螺栓与所述阀盖连接。

[0021] 如图4所示，所述不规则液流出口的形状为两个倒置的直角梯形和一个矩形沿垂向顺次搭接后去掉重合的边后而形成的六边形，其中，两个直角梯形中最长的底边位于所述不规则液流出口的顶端；所述不规则液流出口的垂向长度至少占所述阀芯高度的三分之二；所述不规则液流出口朝向所述阀体上的介质出口位置。

[0022] 在所述阀塞的底部开有阀塞底部小孔11和阀塞侧面小孔12，所述阀塞底部小孔与所述阀塞侧面小孔相通；装配后，所述阀塞侧面小孔的位置对应所述阀盖内的一个通过内凹槽形成的用于缓存液体的环空腔，用来进行压力平衡。

[0023] 所述分流阀1采用的是高压针型阀，用来进行压力的补充。由于本发明可以调节的流量范围较广，当流量较大时，需要打开分流阀进行分流。

[0024] 如图5所示，所述阀体2和所述阀盖5通过螺栓连接，中间放置所述密封圈7，所述阀盖5的另一端和所述执行机构6通过螺栓连接，所述阀塞4贯穿所述阀盖5，并与所述执行机构6通过螺纹连接。所述阀塞4通过所述执行机构6可以在所述阀芯3内上下移动，进而改变所述阀芯3的开度，即改变所述阀芯开口10的开度。从而进行压力调节。

[0025] 如图6和图7所示，所述阀塞底部小孔11在所述阀塞4的底部，所述阀塞侧面小孔12所述阀盖5相通，且所述阀塞底部小孔11与所述阀塞侧面小孔12相通，其作用是用来进行压力平衡，防止调节阀需要调节的压力较大时，所述执行机构6产生调不动的情况。

[0026] 工作流程：介质从所述介质入口8流入，流经所述阀芯3，然后从所述阀芯开口10流出，最后从所述介质出口9流出。当流量小于100m3/day，只需调节所述执行机构6进行压力调节；当流量大于100m3/day，需要先打开所述分流阀1进行粗调，然后再调节所述执行机构6进行细调节。