[发明专利]一种全电驱动的井下安全阀

权利要求书

1.一种全电驱动的井下安全阀，其特征在于，包括井下安全阀机构和井下安全阀控制系统，其中，井下安全阀机构，包括电子舱模块、传动控制模块、运动转换模块、磁耦合及弹簧模块和阀门模块；

传动控制模块，包括外承压筒、大扭矩直流电机、单通螺柱、电机安装板、低速齿轮、安装轴衬、空心齿轮轴、电磁离合器、传动外壳、插入式安装片、电磁制动器、电磁制动器制动片、连接法兰和空心传动轴；大扭矩直流电机通过螺钉安装在环形的电机安装板上，低速齿轮通过平键配合安装于大扭矩直流电机上，电机安装板通过单通螺柱安装在安装轴衬上，安装轴衬通过过盈配合安装于传动外壳，轴承安装于安装轴衬，空心齿轮轴通过轴承安装于安装轴衬并且上部齿轮与低速齿轮啮合，空心齿轮轴下端通过过盈粘接安装于电磁离合器，电磁离合器通过过盈粘接安装于传动外壳，电磁离合器下端通过过盈粘接安装空心传动轴，空心传动轴上通过销轴装有环形的连接法兰，连接法兰与环形的电磁制动器制动片通过螺栓固定，电磁制动器借助插入式安装片通过螺钉固定在传动外壳上，空心传动轴通过轴承与传动外壳形成轴承配合；

运动转换模块，包括扭矩限制器、轴承上接头、内承压筒、薄壁轴承、丝杠安装筒、内嵌式滚珠丝杠滑块、内嵌式滚珠丝杠和轴承下接头；扭矩限制器通过螺钉安装于内嵌式滚珠丝杠，内嵌式滚珠丝杠通过两薄壁轴承与丝杠安装筒形成轴承配合，内嵌式滚珠丝杠与内嵌式滚珠丝杠滑块形成螺纹副配合且内嵌式滚珠丝杠滑块位于内嵌式滚珠丝杠内部，内嵌式滚珠丝杠滑块上开有花键槽与内承压筒上的花键轴形成花键配合；

磁耦合及弹簧模块，包括外磁耦合筒、流管帽、外磁环、外垫片、内磁环、内垫片、内磁耦合流管和弹簧；外磁耦合筒通过两圆环和圆筒焊接成型，外磁耦合筒内部放置外磁环和外垫片，一个外磁环与若干外垫片构成一个外磁耦合单元，若干外磁耦合单元构成外磁耦合装置，内磁耦合流管上装有与外磁耦合筒内部数量相同的内磁环与内垫片，内外磁环磁极相同或相异，组成内磁耦合装置，流管帽通过螺纹安装于内磁耦合流管顶端，外磁耦合筒上下部分突出圆环与内承压筒构成间隙配合，流管帽、内磁耦合流管与内承压筒构成间隙配合，外磁耦合筒下端设置有弹簧；

井下安全阀控制系统，包括井下综合单元和井上综合单元，两者通过电力线连接；其中，井下综合单元，包括信息接收模块、电机继电器、电磁离合器继电器、电磁制动器继电器、井下控制与信息处理模块、井下电力载波模块和电力接收模块；电机继电器通过电缆分别连接至大扭矩直流电机和井下控制与信息处理模块，电磁离合器继电器通过电缆分别连接至电磁离合器和井下控制与信息处理模块，电磁制动器继电器通过电缆分别连接至电磁制动器和井下控制与信息处理模块；井上综合单元，包括井上电力载波模块、井上控制与信息处理模块、电力发送模块和状态显示模块。

2.根据权利要求1所述的一种全电驱动的井下安全阀，其特征在于：电子舱模块，包括油管连接上接头、电气连接器、井下电子舱、电子舱承压筒和电子舱过线孔，油管连接上接头和电子舱承压筒通过螺纹配合构成环形空间的密封井下电子舱。

3.根据权利要求1所述的一种全电驱动的井下安全阀，其特征在于：电子舱模块通过其所属零件油管连接上接头下端螺纹与传动控制模块所属零件外承压筒上端螺纹配合安装，通过其所属零件电子舱承压筒下端螺纹与运动转换模块所属零件内承压筒上端螺纹配合安装；传动控制模块通过其所属零件外承压筒下端螺纹与运动转换模块所属零件轴承上接头上端螺纹配合安装，通过其所属零件传动外壳下端螺纹孔与运动转换模块所属零件轴承上接头上端通孔利用螺钉安装，通过其所属零件空心传动轴下端安装于运动转换模块所属零件扭矩限制器的轴套中。

4.根据权利要求1所述的一种全电驱动的井下安全阀，其特征在于：运动转换模块通过其所属零件轴承下接头下端螺纹安装于阀门模块所属零件阀座接头上端外部螺纹中，通过其所属零件内承压筒下端螺纹安装于阀门模块所属零件阀座接头上端内部螺纹中；磁耦合及弹簧模块通过所属零件外磁耦合筒上端通孔利用螺钉安装于运动转换模块所属零件内嵌式滚珠丝杠滑块下端螺纹孔，通过其所属零件弹簧作用于阀门模块所属零件阀座接头上部端面。

5.根据权利要求1所述的一种全电驱动的井下安全阀，其特征在于：井下电力载波模块使用MAX2991和MAX2992载波芯片开发，通过电缆连接至电力接收模块前端和井下控制与信息处理模块；井上电力载波模块使用MAX2991和MAX2992载波芯片开发，通过电缆连接至电力发送模块前端和井上控制与信息处理模块。