[发明专利]液控换层注水装置及换层注水管柱和施工方法

权利要求书

1.液控换层注水装置，包括定压开关（1）和定压滑套（2），定压开关（1）的下部设有注水孔，定压滑套（2）套装在定压开关（1）的下部，在定压开关（1）与定压滑套（2）之间装有弹簧，其特征是，定压开关（1）的下部通过连接套（3）与轨道筒（5）螺纹连接，轨道筒（5）的内部装有可转动水嘴（4）和液压活塞（7），可转动水嘴（4）的上部设有注水孔，液压活塞（7）的底部设有反洗井连通孔（9）和定压单流阀，轨道弹簧（6）安装在可转动水嘴（4）与连接套（3）之间，可转动水嘴（4）能够与液压活塞（7）啮合，液压活塞（7）能够沿着轨道筒（5）内壁的换向轨道上下移动，使定压开关（1）上面的注水孔与可转动水嘴（4）上面的注水孔重合或上下错位。

2.如权利要求1所述的液控换层注水装置，其特征是，所述液压活塞（7）的上端面设有换向齿（7.1），该换向齿（7.1）是等腰三角形、在换向齿（7.1）的底部外圆正下方设有换向滑块（7.2），该换向滑块（7.2）与换向齿（7.1）的齿数相等，换向滑块（7.2）的宽度是换向齿（7.1）的底边宽度的一半；液压活塞（7）中部设置有密封限位环（7.3），该密封限位环（7.3）与轨道筒（5）内壁贴合，确保液压活塞（7）能在轨道筒（5）内滑动；密封限位环（7.3）的上部圆环面和连接套（3）的下部圆环面在轨道筒（5）的内腔中形成一个密封腔室。

3.如权利要求2所述的液控换层注水装置，其特征是，所述换向轨道设在轨道筒（5）内壁中部的台阶中，在其内壁中部台阶设有顶部是楔形的轨道块（5.1），每个轨道块（5.1）均包括长台阶一（5.1.1）、短台阶（5.1.2）和长台阶二（5.1.3），两个轨道块（5.1）之间的空隙是空台阶，轨道块（5.1）的长台阶一（5.1.1）、短台阶（5.1.2）和长台阶二（5.1.3）以及空台阶形成长、短、长、空的轨道台阶，轨道块（5.1）的个数是换向滑块（7.2）个数的一半，长、短、长、空的4个轨道台阶的宽度相等，同时每个轨道台阶的宽度与换向滑块（7.2）的宽度相符；长台阶一（5.1.1）和长台阶二（5.1.3）在轨道筒（5）中形成的内径相等，长台阶一（5.1.1）和长台阶二（5.1.3）等高、且在轨道筒（5）中形成的内径小于换向滑块（7.2）形成的外径又大于换向齿（7.1）形成的外径；短台阶（5.1.2） 在轨道筒（5）中形成的内径大于换向滑块（7.2）形成的外径，使液压活塞（7）上的每一个换向滑块（7.2）都契合在每个轨道块（5.1）的短台阶（5.1.2）和空台阶中。

4.如权利要求3所述的液控换层注水装置，其特征是，所述可转动水嘴（4）的下部外圆设有换向键（4.1），该换向键（4.1）的下部是直角三角形、下部尖端角度是换向齿（7.1）等腰三角形顶角的一半，换向键（4.1）下部的直角三角形的斜边长度与换向齿（7.1）等腰三角形的等腰边长度相等，换向键（4.1）的个数也是换向齿（7.1）齿数的一半，换向键（4.1）的下部直角三角形的斜边形成的面与换向齿（7.1）上端等腰三角形的等腰边形成的面贴合，换向齿（7.1）形成的内腔与可转动水嘴（4）下部直筒筒体形成的外壁相符，可转动水嘴（4）下部直筒筒体能够插入液压活塞（7）上部的直筒筒体内；换向键（4.1）形成的外径大于换向滑块（7.2）在轨道筒（5）中形成的外径、也大于短台阶（5.1.2）在轨道筒（5）中形成的内径、又小于空台阶在轨道筒（5）中形成的内径，换向键（4.1）的宽度与换向滑块（7.2）的宽度相符。

5.如权利要求2所述的液控换层注水装置，其特征是，所述液压活塞（7）底部直筒筒体的外径与轨道筒（5）的底部内腔的内径相符且小于轨道筒（5）中部台阶下方内腔的内径，定压单流阀设置在液压活塞（7）的底部、能够随液压活塞（7）在轨道筒（5）的底部内腔和中部台阶下方的内腔中移动；反洗井连通孔（9）上方的液压活塞（7）的内腔中设有定位台阶（8），该定位台阶（8）形成的内圆小于电磁流量计的外圆；反洗井连通孔（9）设在密封限位环（7.3）与定压单流阀之间的液压活塞（7）的管体中，密封限位环（7.3）形成的外圆与轨道筒（5）中部台阶下方的内腔相符。