多路阀的制作方法

1.本发明涉及石油、化工油气集输系统技术领域，具体涉及一种多路阀。


背景技术：

2.多路阀是油田计量站的重要设备，主要功能是实现远程自动倒井和自动计量、现场自动倒井和自动计量，还可以通过手动控制实现手动倒井。现有的多路阀一般采用上、下滚动轴承来固定定位，当压力高、尺寸大的多路阀在现场应用时，轴向力很大，需要的轴承载荷比较大，所需的轴承的选型尺寸大、占用空间大，影响多路阀中的其他部件结构；公开号为cn105987200a的中国专利申请公开的多路阀为提供较大的载荷比，采用上、下轴套固定定位旋转阀芯，上阀体设有上轴套，下阀体设有下轴套，旋转阀芯轴向间隙通过调节螺母调整变化量来控制轴向的游隙，然而这种结构在高压力、大尺寸下，多路阀的轴向、径向力没有平衡，阀芯旋转时会产生一定量偏摆，存在阀芯卡死的现象。


技术实现要素：

3.鉴于现有技术存在的上述问题，本发明目的在于提供一种多路阀，以解决现有技术中存在的多路阀在高压力、大尺寸下结构不合理，无法承载大载荷，且存在阀芯卡死现象的问题。
4.本发明实施例提供了一种多路阀，包括上阀体、下阀体以及旋转阀芯，所述上阀体和所述下阀体分别开设有同轴设置的上安装孔和下安装孔，所述旋转阀芯的上端装设于所述上安装孔，所述旋转阀芯的下端装设于所述下安装孔，所述旋转阀芯靠近所述上安装孔的底部的位置装设有能够轴向定位的第一上轴套，所述旋转阀芯与所述上安装孔之间装设有能够径向定位的第二上轴套。
5.在一些实施例中，所述上阀体和所述下阀体装配形成阀腔，所述旋转阀芯位于所述阀腔内的部分设有第一台阶部，所述第一上轴套装设于所述旋转阀芯，所述第一上轴套的下端抵接于所述第一台阶部上，所述第一上轴套的上端朝向所述上安装孔的下端面；所述第二上轴套装设于所述上安装孔靠近顶部的内壁与所述旋转阀芯之间。
6.在一些实施例中，所述第一上轴套的上端与所述上安装孔的下端面之间具有轴向间隙。
7.在一些实施例中，所述第一上轴套的上端与所述上安装孔的下端面之间的所述轴向间隙为0.10～0.20mm。
8.在一些实施例中，所述下安装孔的内壁与所述旋转阀芯之间装设有下轴套，所述下安装孔内安装有第一调节螺母，所述第一调节螺母与所述下安装孔的内壁螺纹连接并与所述下轴套的底面抵接，通过调节所述第一调节螺母能够调节所述第一上轴套的上端与所述上安装孔的下端面之间的所述轴向间隙。
9.在一些实施例中，所述第一台阶部上开设有用于安装所述第一上轴套的环形凹糟。
10.在一些实施例中，所述上安装孔的上部的孔径大于所述上安装孔的下部的孔径以形成第二台阶部，所述第二上轴套装设于所述旋转阀芯与所述上安装孔的内壁之间形成的环形间隙，所述第二上轴套的底部抵接于所述第二台阶部。
11.在一些实施例中，所述上安装孔的顶部的内壁与所述旋转阀芯之间设有密封组件，所述密封组件安装于所述旋转阀芯与所述上安装孔的内壁之间形成的所述环形间隙且位于所述第二上轴套的上方。
12.在一些实施例中，所述密封组件包括密封填料箱，所述密封填料箱安装于所述环形间隙并通过紧固件预紧固定，所述密封组件还包括设置在所述密封填料箱的内壁与所述旋转阀芯之间的密封盘根和密封圈。
13.在一些实施例中，所述多路阀还包括安装于所述上阀体的顶部的支撑架，所述支撑架位于所述上安装孔的上方，所述旋转阀芯的一端定位于所述下轴套，所述旋转阀芯的另一端穿过所述上阀体的所述上安装孔与设置在所述支撑架上的阀门驱动装置连接。
14.与现有技术相比较，本发明实施例提供的多路阀的有益效果是：本发明实施例提供的多路阀通过轴套分别将旋转阀芯与上阀体和下阀体固定连接，并通过能够分别轴向定位的第一上轴套和径向定位的第二上轴套将旋转阀芯与上安装孔连接，使得旋转阀芯能够承受较大的轴向载荷和径向载荷，满足大口径和高压力的多路阀需求，提高多路阀的适用范围；采用不同的轴套将旋转阀芯和上阀体定位固定，定位精度高，固定可靠，使得旋转阀芯的运转更加平稳，克服了高压力下旋转阀芯出现的偏摆现象，能够有效防止旋转阀芯卡死。
附图说明
15.在不一定按比例绘制的附图中，相同的附图标记可以在不同的视图中描述相似的部件。具有字母后缀或不同字母后缀的相同附图标记可以表示相似部件的不同实例。附图大体上通过举例而不是限制的方式示出各种实施例，并且与说明书以及权利要求书一起用于对所发明的实施例进行说明。在适当的时候，在所有附图中使用相同的附图标记指代同一或相似的部分。这样的实施例是例证性的，而并非旨在作为本装置或方法的穷尽或排他实施例。
16.图1为本发明实施例的多路阀的俯视结构图；
17.图2为图1中a-a方向的剖视图；
18.图3为图2中的圆圈m部分的放大示意图；
19.图4为图2中的圆圈n部分的放大示意图；
20.图5为图2中的圆圈k部分的放大示意图；
21.图6为图1中b-b方向的剖视图；
22.图7为图2中c-c方向的剖视图。
23.附图标记：
24.1-上阀体、11-上安装孔、111-第二台阶部、12-凸出部、13-接合面、14-来油口、15-来油通道；
25.2-下阀体、21-下安装孔、22-计量出口、23-集输出口；
26.3-旋转阀芯、31-第一台阶部、32-输油通道、33-阀位指针；
27.41-第一上轴套、42-第二上轴套；5-阀腔；6-下轴套；7-第一调节螺母；
28.81-第一密封圈、82-第二密封圈、83-第三密封圈、84-密封填料箱、85-密封盘根、86-第四密封圈、87-第五密封圈、88-第六密封圈、89-密封垫片；
29.91-紧固件、92-连接螺栓组、93-阀座环、94-第二调节螺母、941-第三台阶部、95-碟形弹簧、96-推力环、97-丝堵、98-定位销；
30.10-支撑架；101-阀门驱动装置、102-单头螺栓。
具体实施方式
31.为了使得本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。
32.除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
33.为了保持本发明实施例的以下说明清楚且简明，本发明省略了已知功能和已知部件的详细说明。
34.图1至图7为本发明实施例的多路阀的结构示意图。如图1至图7所示，本发明实施例提供了一种多路阀，其包括上阀体1、下阀体2以及旋转阀芯3，上阀体1和下阀体2分别开设有同轴设置的上安装孔11和下安装孔21，旋转阀芯3的上端装设于上安装孔11，旋转阀芯3的下端装设于下安装孔21，旋转阀芯3靠近上安装孔11的底部的位置装设有能够轴向定位的第一上轴套41，旋转阀芯3与上安装孔11之间装设有能够径向定位的第二上轴套42。
35.本发明实施例提供的多路阀通过轴套分别将旋转阀芯3与上阀体1和下阀体2固定连接，并通过能够分别轴向定位的第一上轴套41和径向定位的第二上轴套42将旋转阀芯3与上安装孔11连接，使得旋转阀芯3能够承受较大的轴向载荷和径向载荷，满足大口径和高压力的多路阀需求，提高多路阀的适用范围；采用不同的轴套将旋转阀芯3和上阀体1定位固定，定位精度高，固定可靠，使得旋转阀芯3的运转更加平稳，克服了高压力下旋转阀芯3出现的偏摆现象，能够有效防止旋转阀芯3卡死。
36.在一些实施例中，如图2所示，上阀体1和下阀体2装配形成阀腔5，旋转阀芯3位于阀腔5内的部分设有第一台阶部31，第一上轴套41装设于旋转阀芯3，第一上轴套41的下端抵接于第一台阶部31上，第一上轴套41的上端朝向上安装孔11的下端面；第二上轴套42装设于上安装孔11靠近顶部的内壁与旋转阀芯3之间。
37.进一步地，第一上轴套41的上端与上安装孔11的下端面之间具有轴向间隙，且该轴向间隙能够沿旋转阀芯3的轴向方向调节，使得旋转阀芯3在不同压力、温度等条件下能够灵活转动，防止旋转阀芯3在旋转过程中出现卡死现象。
38.具体地，如图2所示，上、下阀体配合形成u型的密闭的阀腔5，旋转阀芯3位于u型阀
腔5内，旋转阀芯3的下部的外径大于上部的外径以形成环形的第一台阶部31，第一台阶部31上开设有用于安装第一上轴套41的环形凹糟，第一上轴套41安装于环形凹糟且位于第一台阶部31和上安装孔11的下端之间。将第一上轴套41设置在上安装孔11外，并通过调节第一上轴套41的上端与上安装孔11的下端面之间的轴向间隙即可调节旋转阀芯3的轴向间隙，保证旋转阀芯3的灵活转动，防止旋转阀芯3在旋转过程中出现卡死现象；将第一上轴套41设置在上安装孔11外，一方面可以防止旋转阀芯3出现卡死现象，另一方面可以缩短旋转阀芯3的轴向间隙的调节范围，防止旋转阀芯3左右偏摆，使得旋转阀芯3的运行更加平稳。第一上轴套41的上端与上安装孔11的下端面之间的轴向间隙优选为0.10～0.20mm，如此，可以使旋转阀芯3旋转的轴向力矩增加至例如100n
·
m，可以承受较大的轴向载荷。在第一上轴套41上设置环形凹糟可以对第一上轴套41进行径向限位，保证旋转阀芯3的定位精度。
39.在一些实施例中，如图2和图3所示，下安装孔21的内壁与旋转阀芯3之间装设有下轴套6，下安装孔21内安装有第一调节螺母7，第一调节螺母7与下安装孔21的内壁螺纹连接并与下轴套6的底面抵接，通过调节第一调节螺母7能够调节第一上轴套41的上端与上安装孔21的下端面之间的轴向间隙。通过设置在下阀体2上的下轴套6与设置在上阀体1和旋转阀芯3之间的第一上轴套41配合对旋转阀芯3进行轴向调节，调节方便。在旋转阀芯3的上、中、下部均采用轴套的方式与阀体固定，旋转阀芯3扭矩小，能够减少多路阀的空间，为油气集输系统提供高压、大尺寸的多路阀，结构合理，且能够降低成本。
40.在一些实施例中，如图2和图4所示，上安装孔11的上部的孔径大于上安装孔11的下部的孔径以形成第二台阶部111，旋转阀芯3装入上安装孔11后，与上安装孔11的上部的内壁之间形成环形间隙，第二上轴套42装设于该环形间隙，且第二上轴套42的底部抵接于第二台阶部111。第二上轴套42设于上安装孔11的内壁与旋转阀芯3的外壁之间，可以承受一定的径向载荷，提高多向阀的径向承载能力。
41.在一些实施例中，如图3所示，下轴套6与下安装孔21的内壁之间设有第一密封圈81，下轴套6与旋转阀芯3之间设有第二密封圈82，第二密封圈82采用双层密封；如图5所示，上安装孔11靠近底部的内壁与旋转阀芯3之间设有第三密封圈83，第三密封圈83也采用双层密封；如图4所示，上安装孔11的顶部的内壁与旋转阀芯3之间设有密封组件，密封组件安装于旋转阀芯3与上安装孔11的内壁之间形成的环形间隙且位于第二上轴套42的上方。
42.密封组件包括密封填料箱84，密封填料箱84安装于环形间隙并通过紧固件91(例如单头螺栓)预紧固定，密封组件还包括设置在密封填料箱84的内壁与旋转阀芯3之间的密封盘根85和第四密封圈86，以及设置在密封填料箱84的外壁与上安装孔11的内壁之间的第五密封圈87。旋转阀芯3的顶部的动密封采用便于更换的密封填料箱84，便于易损密封件的更换，以满足现场应用中易损件的更换需求，便于后期的维护维修。
43.进一步地，密封盘根85为层叠设置的v型密封盘根，第四密封圈86为格莱圈，能够提高多向阀的密封性。在一些实施例中，密封组件还包括套设于密封填料箱84的防尘圈，防止灰尘落入多向阀的内部，影响多向阀的性能。
44.在一些实施例中，如图2和图5所示，上阀体1具有能够伸入下阀体2内的凸出部12，凸出部12与下阀体2之间设有第六密封圈88；上阀体1未伸入下阀体2内的部分形成有用于与下阀体2的顶面接触配合的接合面13，接合面13与下阀体2的顶面之间设有密封垫片89。将上阀体1的下端嵌入下阀体2内，并在嵌入处的上阀体1和下阀体2的径向配合面采用密封
圈、轴向配合面(接合面)采用密封垫片89进行密封，实现双密封，方便安装，且耐高压，能够长久使用，安全可靠。
45.上阀体1和下阀体2通过连接螺栓组92固定连接，连接螺栓组92从上阀体1的顶部穿过上阀体1与下阀体2连接，连接螺栓组92围绕上安装孔11的中心轴线均布，连接螺栓组92包括至少两个螺栓。如图1所示，本实施例中，连接螺栓组92为包括3个螺栓组成的螺栓组，可以提高上阀体1和下阀体2之间的连接可靠性。
46.多路阀装配时，先将自带螺栓孔(下安装孔21)的下阀体2与安装支座连接，然后将第一调节螺母7旋入下安装孔21中，之后将下轴套6装入下安装孔21中，并将旋转阀芯3的下部装入下安装孔21；旋转阀芯3安装后将第一上轴套41装设于旋转阀芯3的第一台阶部31，并使第一上轴套41卡接于第一台阶部31的环形凹槽中，之后安装上阀体1。上阀体1安装时，可以通过阀体引导杆进行导向，具体来说，先将阀体引导杆装入下阀体2的下安装孔21中，将上阀体1吊起，让引导杆穿入上阀体1的上安装孔11中，防止上阀体1安装时晃动，上阀体1安装至下阀体2后，去掉阀体引导杆，然后将上、下阀体通过连接螺栓组92预紧固定，之后从上安装孔11的顶部装入第二上轴套42，通过下轴套6、第一上轴套41以及第二上轴套42将上、下阀体和旋转阀芯3连接，使得载荷分别作用在下阀体2与旋转阀芯3之间、旋转阀芯3与上阀体1之间，以分散载荷，提高多向阀的承载能力；同时，在安装和检修时，通过与下轴套6抵接的第一调节螺母7调节第一上轴套41的上端与上安装孔11的下端面之间的轴向间隙，从而调节旋转阀芯3所需的轴向间隙。将径向轴套(第二上轴套42)设在上阀体1上，能够起到调心和定位旋转阀芯3的作用，平衡旋转阀芯3的轴向和径向载荷。
47.继续结合图1和图2，上阀体1上开设有多个来油口14，上阀体1内开设有与多个来油口14分别连通的多个来油通道15，下阀体2上开设有计量出口22和集输出口23，旋转阀芯3的中部开设有贯通的输油通道32，输油通道32的一端选择性的与其中一个来油通道15连通，输油通道32的另一端与计量出口22连通，未与输油通道32连通的来油通道15与阀腔5连通，集输出口23与阀腔5连通。本实施例中，在上阀体1上围绕上阀体1的中心轴线均布有8个单井来油口14，相应地，上阀体1内开设有8个与阀腔5连通的来油通道15。
48.在一些实施例中，旋转阀芯3位于上阀体1外部的侧壁上设有用于对来油口14进行指向的阀位指针33，便于来油口14的快速确定。当旋转阀芯3对准上阀体1的一个单井来油口14时，阀位指针33指向该单井来油口14。
49.在一些实施例中，如图5所示，输油通道32与来油通道15相对的一端设有阀座环93，以使旋转阀芯3转动时，带动阀座环93一起旋转将对应的来油通道15与输油通道32密封对接，输油通道32内还设有第二调节螺母94，第二调节螺母94与输油通道32螺纹连接并位于阀座环93的下方，第二调节螺母94的外周形成有第三台阶部941，第三台阶部941上安装有碟形弹簧95，碟形弹簧95的上方设有推力环96，推力环96与阀座环93的底部抵接，阀座环93的顶面与上阀体1的底面贴合密封。阀座环93与上阀体1密封形成平面硬密封副，能够达到稳压平衡，密封可靠，耐磨性强，使用寿命长。
50.如图6所示，上阀体1的顶部设有与来油通道15连通的丝堵孔，丝堵97安装于丝堵孔中。当多路阀出现内漏时，可卸下丝堵97，将专用的调节工具(图中未示出)通过丝堵孔伸入与来油通道15连通的输油通道32中，检查和调节阀座环93密封副的作用力，并利用专用的调节工具调节第二调节螺母94，使阀座环93的力矩值范围保持在所需力矩范围内，保证
多路阀内部的密封性。通过调节第二调节螺母94可以使其向上移动，第二调节螺母94向上移动挤压碟形弹簧25使其变形，并产生轴向力推动推力环96，推力环96向上挤压阀座环93，并向外径向膨胀，从而起到密封的作用，提高多路阀的来油通道15和输油通道32之间的密封结合效果。调节完后，将专用的调节工具取出，安装上丝堵97即可。采用专用的调节工具调节第二调节螺母94时，阀座环93与上阀体1之间的密封比压值不少于1.0，专用的调节工具的力矩值根据多路阀压力和尺寸确定，力矩的适用范围优选为120～400n
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m。为了保证密封效果，在阀座环22与输油通道32的内壁之间还设置有密封圈，以实现双重密封。
51.如图7所示，多路阀还包括定位销98，阀座环93的外周设有用于安装定位销98的定位槽，当旋转阀芯3旋转使输油通道32与相应的来油通道15对接时，通过定位销98将上阀体1与阀座环93固定，从而将上阀体1与旋转阀芯3固定。
52.如图2所示，多路阀还包括安装于上阀体1的顶部的支撑架10，支撑架10位于上安装孔11的上方，旋转阀芯3的一端定位于下轴套6，旋转阀芯3的另一端穿过上阀体1的上安装孔11与设置在支撑架10上的阀门驱动装置101连接。支撑架10与旋转阀芯3的连接处通过平键进行轴向定位。支撑架10通过紧固件(例如单头螺栓102)安装于上阀体1的顶部，设备检修时，可快速拆卸，与可拆卸的密封填料箱84配合，便于易损密封件(例如密封盘根85、密封圈等)的更换，结构简单，有效降低了事故的发生，特别适用于高压、大尺寸的油田集输计量的多路阀。
53.以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。