[发明专利]一种冗余驱动水下闸阀执行机构

说明书

本发明提供了一种冗余驱动水下闸阀执行机构。包括：液压驱动装置，活塞与活塞杆被布置成使得活塞在主动向下移动时带动活塞杆向下移动，活塞杆在主动向下移动时与活塞分离；ROV驱动装置，具有螺纹轴、传动螺母和套筒；传动螺母和套筒部可上下移动地设置于筒部内；套筒处于传动螺母的下侧，且套筒的下端为用于活塞杆的上端接触抵靠的接触板；螺纹轴转动地安装于上盖部，且与传动螺母配合；压力补偿器，其通过支架安装于机构壳体，且压力补偿器通过补偿油管与压力补偿接头连接，以与机构壳体内部连通。可实现了液压驱动和ROV操作两种结构的分离独立，在深海高压力作用下可以保证机构壳体内外压力动态平衡。

技术领域

本发明涉及深海油气田开发领域，特别是涉及一种冗余驱动水下闸阀执行机构。

背景技术

水下闸阀是海洋油气田采油树及水下管汇的关键部件，在水下采油系统中具有重要作用。水下闸阀执行机构是一种可以把水下闸阀驱动至全开或全关位置，或根据指令控制水下闸阀开度的驱动装置。现存在的水下闸阀执行机构多采用液压驱动、电动、ROV操作或复合式操作。但现有的复合式水下闸阀执行机构需要两种驱动互相配合或另一驱动处于指定状态才能完成开、关闸阀动作，并未实现完全独立的冗余驱动。申请号为CN201611021928.3的专利文献提出的一种高可靠性液压水下闸阀，但该装置液压驱动和螺纹传动并未完全独立，在采用螺纹传动开、关闸阀时活塞会在液压缸内联动，需要保持液压缸油口畅通以保证液压缸吸、回油而不会憋压无法开、关闸阀。而且，现有水下闸阀执行机构存在如下问题：水下闸阀执行机构工作于海底采油系统，出现故障进行维修十分困难，并且需要采油系统停产配合维修，严重影响水下油气田正常生产，这对水下闸阀执行机构可靠性提出了更高要求；随着水深增加，外压不断增高，需要水下闸阀执行机构承受更高外压；高压水下闸阀的开启需要闸阀执行机构具有更大的输出力。

发明内容

本发明的一个目的旨在克服现有水下闸阀开闭的至少一个缺陷，提供一种冗余驱动水下闸阀执行机构，其可实现了液压驱动和ROV操作两种结构的分离独立，可完全单独开、关闸阀，具有更高的可靠性。

本发明的另一个目的是在深海高压力作用下可以保证机构壳体内外压力动态平衡，避免了机构壳体承压。

本发明的又一个目的是要可自动保证位置指示杆与相应安装孔同轴度，降低了位置指示杆卡住风险，提高了位置指示杆可靠性。

本发明的再一个目的是要避免开、关闸阀操作时液压缸内部憋压，进一步提高了水下闸阀执行机构可靠性。

为了实现上述至少一个目的，本发明提出了一种冗余驱动水下闸阀执行机构，包括阀体端盖和可上下运动地穿设于所述阀体端盖中并与所述阀体端盖密封连接的阀杆，其中，所述冗余驱动水下闸阀执行机构还包括：

液压驱动装置，连接于所述阀体端盖，且具有活塞杆、至少一个缸体和至少一个活塞；所述活塞杆的下端与所述阀杆的上端固定连接，每个所述活塞设置于所述活塞杆上，且所述活塞与所述活塞杆被布置成使得所述活塞在主动向下移动时带动所述活塞杆向下移动，所述活塞杆在主动向下移动时与所述活塞分离；且所述活塞杆上设置有连通其上端面的回油通道，以及连通所述回油通道与每个所述缸体连通的回油孔；与每个所述缸体连通的所述回油孔处于相应所述缸体内所述活塞的下侧；

机构壳体，连接于所述阀体端盖或所述液压驱动装置，所述机构壳体上安装有压力补偿接头；

复位组件，设置于所述机构壳体内，且包括压缩弹簧和勾筒；所述活塞杆的上端连接于所述勾筒，以与所述勾筒同步运动；所述压缩弹簧配置成在所述勾筒向下运动时压缩蓄能，以促使所述勾筒向上运动；

上端盖，设置于所述机构壳体的上端，且具有上盖部和从所述上盖部向下延伸出并插入所述勾筒的筒部；