[发明专利]一种液气蓄能装置用隔离阀

说明书

本发明公开了一种液气蓄能装置用隔离阀，包括主阀、先导阀、电磁球阀、单向阀、节流阀、截止阀、溢流阀和辅助蓄能器等元件，其中主阀控制液压缸和蓄能器之间主油路的通断，先导阀控制主阀的开关，电磁球阀控制先导阀阀芯的移位，节流阀利用两端压差特性也可以控制先导阀阀芯的移位；隔离阀系统中截止阀控制系统支路的通断，溢流阀限制系统的最高压力，辅助蓄能器提供系统的初始压力。本发明的有益效果是：采用二通插装阀作为隔离阀主阀，利用电液联合控制，可靠性高；主体集成到一个液压阀块上，结构紧凑，实现液压系统的集成化；具有自动关闭、手动关闭、保持常开、复位和旁通的功能，功能集成，安装操作方便。

技术领域

本发明属于液压系统蓄能装置技术领域，尤其涉及一种液气蓄能装置用隔离阀。

背景技术

液气蓄能装置指蓄能器与液压缸通过管路连接作为动力源驱动负载运动，具有无能耗、输出功率大、减少压力冲击和压力脉动以及降低振动和噪声的优点，在现代大型液压系统中得到广泛应用。在浮式钻井平台升沉补偿装置中使用液气蓄能装置作为系统的主要动力源，本发明以升沉补偿系统液气蓄能装置的操作工况进行设计。

深海油气开采依靠浮式钻井平台，海浪的不规则运动使钻井平台产生六自由度的不规则运动。钻井平台的升沉运动带动钻柱上下往复运动，造成井底钻压波动甚至使钻头脱离井底，严重影响钻进效率，缩短钻具的使用寿命，增大操作安全隐患。因此，钻柱升沉补偿系统是浮式钻井平台上不可缺少重要设备之一。钻柱升沉补偿技术在国外发展较快，但在国内尚处于初级阶段。目前中国半潜式平台以及浮式钻井船上所用的升沉补偿装置都是由国外研发制造，采购成本较高，实现升沉补偿装置自主设计制造非常重要，也是油气资源的开采向深海进军和海洋石油开采装备的自主研发的需要。

在升沉补偿过程中，当遇到钻柱断裂、钢丝绳断开或，钻柱部分重量从补偿液压缸上释放，导致补偿液压缸液体迅速扩张使压力突然降低，蓄能器内的高压油液会对补偿缸产生非常大的向上加速度；当蓄能器与气瓶之间的软管破裂时，也会使补偿液压缸无杆腔的压力突然降低产生一个向下的加速度，对工作人员和钻井设备造成损害。因此，应在蓄能器和补偿液压缸之间加隔离阀，把补偿缸与蓄能器分隔开，能够在钻柱突然断裂或蓄能器与气瓶之间的软管破裂时切断补偿缸和蓄能器之间的通路，同时当需要更换新的钻柱立根或遇到特殊情况时，需要手动关闭隔离阀来保持天车相对井架是静止不动的。隔离阀在天车升沉补偿装置中具有重要的作用，而目前国内外对这方面的研究比较少，因此设计一个反应灵敏同时可靠性高的隔离阀具有重要的现实意义。

综上所述，现有技术有待进一步完善。

发明内容

本发明为避免上述现有技术存在的不足之处，提供了一种液气蓄能装置用隔离阀，该设备具有结构简单、安装方便、反应灵敏和可靠性高的优点。

本发明所采用的技术方案为：

一种液气蓄能装置用隔离阀，由高压气瓶组、截止阀一、气液转换器、电磁球阀SV1、节流阀一、补偿液压缸、主阀、溢流阀、单向阀一、油箱、电磁球阀SV2、节流阀二、截止阀二、电磁球阀SV3、先导阀、电磁球阀SV4、节流阀三、压力表、辅助蓄能器、单向阀二、单向阀三、过滤器、截止阀三和截止阀四组成。

所述主阀为二通插装阀，主阀的阀口一与补偿液压缸无杆腔连通，阀口二与气液转换器的液体端连通，液控弹簧端与先导阀和溢流阀的相互连通，所述主阀由先导阀控制开关，所述气液转换器的气体端通过截止阀一与高压气瓶组连通，所述截止阀一为常开状态，主阀的功能是控制液压系统主油路的通断，当系统遇到特殊情况或者需要切断液压系统油路时将主阀关闭。

所述先导阀为带弹簧的二位四通液控换向阀，所述先导阀的进油口与电磁球阀SV3连通，所述先导阀的弹簧液控端与电磁球阀SV3、单向阀一和电磁球阀SV2相互连通，与所述电磁球阀SV2依次相连通的有节流阀二和截止阀二，所述截止阀二为常开状态，所述先导阀的不带弹簧液控端与电磁球阀SV4连通，所述单向阀一的进油端与电磁球阀SV2、电磁球阀SV3和先导阀相互连通，出油端与补偿液压缸连通。