[发明专利]一种全电驱动的井下安全阀

摘要

本发明属于石油工程领域，具体地，涉及一种全电驱动的井下安全阀。全电驱动的井下安全阀，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；井下安全阀控制系统，包括井下综合单元和井上综合单元。本发明的优势在于：全电驱动的安全阀可以大大提高紧急情况下的安全阀反应速度，由于全电驱动的安全阀运动部件均安装于密封舱内的结构特点，改善了关键结构的工况条件，设备运行更加可靠，采用磁耦合装置，隔离井液压力，动力源为电力，下深限制小，同时不需要液压动力单元和液压管线，降低系统花费。

主权项

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，并且内外磁环、垫片一一对应，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。