一种自控回流阀的制作方法

1.本实用新型涉及流体机械技术领域，特别是涉及一种自控回流阀。


背景技术：

2.机械采油用潜油离心泵适用于中大排量、高扬程的无杆采油，当在小流量工况下工作时，流体在潜油离心泵内部回流，内部回流过大会导致泵发热、气蚀、振动以及产生噪音，将严重影响潜油离心泵的使用寿命。
3.因此，如何减少潜油离心泵泵内回流成为本领域技术人员目前所亟待解决的问题。


技术实现要素：

4.为解决以上技术问题，本实用新型提供一种能够减少潜油离心泵泵内回流的自控回流阀。
5.为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：
6.本实用新型提供一种自控回流阀，包括：主体，所述主体内部中空，且所述主体的进液端和出液端均与所述主体内部连通，所述主体设置有排液通道以及与排液通道相连通的进液结构和排液结构，所述主体的内侧壁设置有第一凸缘；阀瓣，所述阀瓣能够滑动的设置于所述主体内部，所述阀瓣的外侧壁设置有第二凸缘，且所述第二凸缘位于所述主体的出液端与所述主体的第一凸缘之间，处于第一位置时，所述第二凸缘与所述第一凸缘相抵，流体无法穿过所述主体，处于第二位置时，所述第二凸缘与所述第一凸缘相互分离，流体能够穿过所述主体；阀杆，所述阀杆设置于所述主体内部，所述阀杆部分封堵所述主体的出液端；弹性件，所述阀杆通过所述弹性件与所述阀瓣相连；滑套，所述滑套的外侧壁为锥形，所述滑套能够滑动地套设于所述主体内部，所述主体的部分内侧壁为锥形，以使所述滑套能够与所述主体内侧壁相贴合，所述滑套通过连接件与所述阀瓣固定连接，且当所述阀瓣处于所述第一位置时，所述滑套的外侧壁与所述主体的内侧壁之间具有间隙，当所述阀瓣处于所述第二位置时，所述滑套的外侧壁与所述主体的内侧壁相贴合，且所述滑套能够封堵所述进液结构。
7.优选地，所述主体包括外壳和固定套，所述外壳内部中空，所述外壳的两端均与所述外壳内部相连通，所述外壳的两端分别为所述主体的进液端和出液端，所述第一凸缘设置于所述外壳的内侧壁上，所述阀瓣和所述滑套均能够滑动地设置于所述外壳内部，所述固定套固定设置于所述外壳内部，所述固定套与所述外壳之间设置有所述排液通道，所述固定套上设置有所述进液结构，所述进液结构贯穿所述固定套的侧壁，所述外壳上设置有所述排液结构，所述排液结构贯穿所述主体的侧壁，所述固定套的内侧壁为锥形，以使所述主体的部分内侧壁为锥形。
8.优选地，所述固定套的外侧壁与所述外壳的内侧壁过盈配合，所述滑套的外侧壁与所述固定套的内侧壁间隙配合。
9.优选地，自控回流阀还包括扶正套，所述阀瓣、所述阀杆以及所述滑套的轴线均与所述主体的轴线重合，所述扶正套部分封堵所述主体的进液端，所述阀瓣穿过所述扶正套，并与所述扶正套滑动连接。
10.优选地，所述扶正套的外侧壁与所述主体的内侧壁相贴合，所述主体上设置有第一限位台阶，所述扶正套的一端与所述第一限位台阶相抵，所述扶正套上均匀设置有多个进液口。
11.优选地，所述排液结构为排液孔，且所述排液结构的数量为多个，全部所述排液结构沿所述主体的周向均匀布置；所述进液结构为进液孔，所述进液结构的数量为多个，全部所述进液结构沿所述主体的周向均匀布置。
12.优选地，所述排液通道为螺旋槽，所述螺旋槽的第一端与所述进液结构相连通，所述螺旋槽的第二端与所述排液结构相连通。
13.优选地，所述主体设置有退刀槽，所述螺旋槽的第一端与所述退刀槽相连通，所述退刀槽与所述进液结构相连通。
14.优选地，所述阀杆包括沿轴线方向依次设置的第一粗径段和第一细径段，所述第一粗径段与所述主体的内侧壁相贴合，所述主体的内侧壁上设置有第二限位台阶，所述第一粗径段靠近所述第一细径段的一端与所述第二限位台阶相抵，所述第一粗径段上均匀设置有多个排液口，所述阀瓣包括沿轴线方向依次设置的第二粗径段和第二细径段，且所述阀瓣靠近所述阀杆的一端为所述第二粗径段，所述第二凸缘设置于所述第二粗径段上，所述第二粗径段靠近所述阀杆的一端设置有凹陷部，所述第一细径段伸入所述凹陷部内，所述弹性件为弹簧，所述弹簧套设于所述第一细径段上，且所述弹簧的一端与所述第一粗径段靠近所述第一细径段的一端相抵，所述弹簧的另一端与所述凹陷部的底端相抵。
15.优选地，所述连接件为连接销，所述阀瓣上设置有第一连接孔，所述滑套上设置有第二连接孔，所述连接销的两端分别设置于所述第一连接孔和所述第二连接孔内，且所述连接销与所述第一连接孔过盈配合，所述连接销与所述第二连接孔间隙配合。
16.本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：
17.本实用新型提供的自控回流阀包括：主体，主体内部中空，且主体的进液端和出液端均与主体内部连通，主体设置有排液通道以及与排液通道相连通的进液结构和排液结构，主体的内侧壁设置有第一凸缘；阀瓣，阀瓣能够滑动的设置于主体内部，阀瓣的外侧壁设置有第二凸缘，且第二凸缘位于主体的出液端与主体的第一凸缘之间，处于第一位置时，第二凸缘与第一凸缘相抵，流体无法穿过主体，处于第二位置时，第二凸缘与第一凸缘相互分离，流体能够穿过主体；阀杆，阀杆设置于主体内部，阀杆部分封堵主体的出液端；弹性件，阀杆通过弹性件与阀瓣相连；滑套，滑套的外侧壁为锥形，滑套能够滑动地套设于主体内部，主体的部分内侧壁为锥形，以使滑套能够与主体内侧壁相贴合，滑套通过连接件与阀瓣固定连接，且当阀瓣处于第一位置时，滑套的外侧壁与主体的内侧壁之间具有间隙，当阀瓣处于第二位置时，滑套的外侧壁与主体的内侧壁相贴合，且滑套能够封堵进液结构。
18.具体使用时，在潜油离心泵的出液端连接该自控回流阀，自潜油离心泵的出液端排出的流体从自控回流阀的进液端，即主体的进液端进入自控回流阀内部，并在阀瓣的第二凸缘上形成流压，当潜油离心泵自正常工况调整至小流量工况时，流压减小，当流压无法压缩弹性件，即流压小于或者等于阀瓣的重力与弹性件的预设弹力之和时，阀瓣始终处于
第一位置，此时流体通过滑套内部以及滑套外侧壁与主体内侧壁之间的间隙进入进液结构，再依次穿过进液结构、排液通道以及排液结构排出到油井的套管与油管的环腔，从外部循环重新回流到潜油离心泵的进液端，重新进行循环；当流体能够推动弹性件压缩，即流压大于阀瓣的重力与弹性件的预设弹力之和时，流体推动阀瓣自第一位置逐渐向第二位置移动，在阀瓣自第一位置逐渐向第二位置移动过程中，滑套外侧壁与主体内侧壁之间的间隙逐渐减小，在此过程中，进入进液结构的流体越来越少，而穿过第一凸缘和第二凸缘之间的流体越来越多，当阀瓣移动至第二位置时，滑套外侧壁与主体的内侧壁相贴合，且滑套封堵进液结构，此时流体全部穿过主体排出(自主体的进液端进入主体内部，穿过第一凸缘和第二凸缘之间，由主体的出液端自主体内部排出)，并在潜油离心泵的驱动下输送至井口。可见，通过设置该自控回流阀，当处于小流量工况时，流体在潜油离心泵外部循环重新回流至潜油离心泵的进液端，如此，有效避免了流体沿着油管直接回流至潜油离心泵内部的情况发生，有效延长了潜油离心泵的使用寿命。需要说明的是，弹性件的预设弹力与阀杆的重力之和等于正常流量工况(适合潜油离心泵工作的流量区间)下第二凸缘受到的最小流压。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为本实用新型实施例中提供的自控回流阀的立体图；
21.图2为本实用新型实施例中提供的自控回流阀阀瓣处于第一位置时的结构示意图；
22.图3为本实用新型实施例中提供的自控回流阀阀瓣处于第二位置时的结构示意图。
23.图4为本实用新型实施例中提供的自控回流阀滑套的结构示意图；
24.图5为本实用新型实施例中提供的自控回流阀固定套的结构示意图；
25.图6为本实用新型实施例中提供的自控回流阀外壳的结构示意图；
26.图7为本实用新型实施例中提供的自控回流阀阀杆的结构示意图；
27.图8为本实用新型实施例中提供的自控回流阀阀瓣的结构示意图。
28.附图标记说明：100、自控回流阀；1、外壳；101、排液通道；102、排液孔；103、退刀槽；2、第一凸缘；3、第二凸缘；4、弹性件；5、滑套；6、阀杆；601、第一粗径段；6011、排液口；602、第一细径段；7、阀瓣；701、第二粗径段；7011、凹陷部；702、第二细径段；8、固定套；801、进液结构；9、扶正套；901、进液口；10、连接销。
具体实施方式
29.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
30.本实用新型的目的是提供一种能够减少潜油离心泵泵内回流的自控回流阀。
31.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
32.参考图1-图8所示，本实施例提供的自控回流阀100包括：主体，主体内部中空，且主体的进液端和出液端均与主体内部连通，主体设置有排液通道101以及与排液通道101相连通的进液结构801和排液结构，主体的内侧壁设置有第一凸缘2；阀瓣7，阀瓣7能够滑动的设置于主体内部，阀瓣7的外侧壁设置有第二凸缘3，且第二凸缘3位于主体的出液端与主体的第一凸缘2之间，处于第一位置时，第二凸缘3与第一凸缘2相抵，流体无法穿过主体，处于第二位置时，第二凸缘3与第一凸缘2相互分离，流体能够穿过主体；阀杆6，阀杆6设置于主体内部，阀杆6部分封堵主体的出液端；弹性件4，阀杆6通过弹性件4与阀瓣7相连；滑套5，滑套5的外侧壁为锥形，滑套5能够滑动地套设于主体内部，滑套5通过连接件与阀瓣7固定连接，且当阀瓣7处于第一位置时，滑套5的外侧壁与主体的内侧壁之间具有间隙，当阀瓣7处于第二位置时，滑套5的外侧壁与主体的内侧壁相贴合，且滑套能够封堵进液结构801。本实施例提供的自控回流阀100能够在小流量工况下对潜油离心泵进行自动回流保护，当井口口需要小流量，即潜油离心泵需要在小流量工况下工作时，该自控回流阀100内部的流体能够自滑套5内部和滑套5外侧壁与主体内侧壁之间的间隙进入进液结构801，并能够依次穿过进液结构801、排液通道101和排液结构流到油井的套管与油管的环腔，如此有效避免了流体回流至潜油离心泵内部，有效延长了潜油离心泵的使用寿命。需要说明的是图2和图3中箭头指示的是流体的流动方向。
33.于本实施例中，如图2-图3所示，主体包括外壳1和固定套8，外壳1内部中空，外壳1的两端均与外壳1内部相连通，外壳1的两端分别为主体的进液端和出液端，第一凸缘2设置于外壳1的内侧壁上，阀瓣7和滑套5均能够滑动地设置于外壳1内部，固定套8固定设置于外壳1内部，固定套8与外壳1之间设置有排液通道101，固定套8上设置有进液结构801，进液结构801贯穿固定套8的侧壁，外壳1上设置有排液结构，排液结构贯穿主体的侧壁，固定套8的内侧壁为锥形，以使主体的部分内侧壁为锥形。进一步地，固定套8的外侧壁与外壳1的内侧壁过盈配合，以使固定套8与外壳1固定连接。滑套5的外侧壁与固定套8的内侧壁间隙配合，以方便滑套5与固定套8相对滑动。
34.于本实施例中，如图2-图3所示，自控回流阀100还包括扶正套9，阀瓣7、阀杆6以及滑套5的轴线均与主体的轴线重合，扶正套9部分封堵主体的进液端，阀瓣7穿过扶正套9，并与扶正套9滑动连接，扶正套9的作用是实现阀瓣7的定位，保障阀瓣7的轴线始终与主体的轴线相重合。进一步地，扶正套9的外侧壁与主体的内侧壁相贴合，主体上设置有第一限位台阶，扶正套9的一端与第一限位台阶相抵，扶正套9上均匀设置有多个进液口901，各个进液口901均沿扶正套9的厚度方向贯穿扶正套9，通过在扶正套9上开始进液口901，以使主体的进液端与主体内部相连通以及扶正套9部分封堵主体的进液端，进液口901的具体数量根据实际需要而定。
35.于本实施例中，为了方便与导通结构相连通，如图5所示，进液结构801为进液孔，进液结构801的数量为多个，全部进液结构801沿主体的周向均匀布置，进液结构801的具体数量根据实际需要而定。
36.于本实施例中，如图6所示，排液结构为排液孔102，且排液孔102的数量为多个，全
部排液孔102沿主体的周向均匀布置，排液孔102的具体数量根据实际需要而定。
37.于本实施例中，如图6所示，排液通道101为螺旋槽，螺旋槽的第一端与进液结构801相连通，螺旋槽的第二端与排液结构相连通。进一步地，各个进液孔均与退刀槽103相连通。进一步地，在外壳1的内侧壁设置内螺纹，以形成螺旋槽。进一步地，为了方便与进液结构801相连通，主体设置有退刀槽103，螺旋槽的第一端与退刀槽103相连通，退刀槽103与进液结构801相连通。
38.于本实施例中，如图7所示，阀杆6包括沿轴线方向依次设置的第一粗径段601和第一细径段602，第一粗径段601与主体的内侧壁相贴合，主体的内侧壁上设置有第二限位台阶，第一粗径段601靠近第一细径段602的一端与第二限位台阶相抵，第一粗径段601上均匀设置有多个排液口6011，如图8所示，阀瓣7包括沿轴线方向依次设置的第二粗径段701和第二细径段702，且阀瓣7靠近阀杆6的一端为第二粗径段701，第二凸缘3设置于第二粗径段701上，第二粗径段701靠近阀杆6的一端设置有凹陷部7011，第一细径段602伸入凹陷部7011内，弹性件4为弹簧，弹簧套设于第一细径段602上，且弹簧的一端与第一粗径段601靠近第一细径段602的一端相抵，弹簧的另一端与凹陷部7011的底端相抵。排液口6011的具体数量根据实际需要而定。具体使用过程中，随着弹簧的压缩，当阀杆6的第一细径段602与凹陷部7011的底端相抵时，阀瓣7的第二粗径段701正好与第一粗径段601靠近第一细径段602的一端相抵，此时第一凸缘2与第二凸缘3之间的距离最大，流体的流量最大。
39.于本实施例中，扶正套9的一端和阀杆6的一端分别通过第一限位台阶和第二限位台阶限位，扶正套9的另一端和阀杆6的另一端同样均进行限位，以保证扶正套9和阀杆6均固定设置于主体内部，具体采用何种结构进行限位属于现有技术，选择能够对扶正套9和阀杆6进行轴向限位的结构即可，在此不再赘述。
40.于本实施例中，连接件为连接销10，阀瓣7上设置有第一连接孔，滑套5上设置有第二连接孔，连接销10的两端分别设置于第一连接孔和第二连接孔内。进一步地，为了防止滑套5移动时，连接销10发生径向窜动，连接销10与第一连接孔过盈配合。进一步地，为了便于装配，连接销10与第二连接孔间隙配合。
41.具体使用过程中，本实施例提供的自控回流阀100连接于潜油离心泵的出液端，自潜油离心泵排出的流体从阀瓣7扶正套9的进液口901进入自控回流阀100，流过滑套5与阀瓣7的环空(滑套5与阀瓣7之间)，在阀瓣7的第二凸缘3形成流压，当流压能够使弹性件4压缩时，阀瓣7自第一位置向第二位置移动，第一凸缘2与第二凸缘3相互分离，流体能够穿过自控回流阀100的主体，自阀体的排液口6011排出。另外，阀瓣7移动的同时通过连接销10带动滑套5同步移动，随着滑套5的移动，滑套5的外侧壁与固定套8的内侧壁之间的间隙逐渐减小，进入进液结构801的流体逐渐减少，流过主体的流量逐渐变多，当阀瓣7的第二粗径段701远离第二细径段702的一端与阀杆6的第一粗径段601靠近第一细径段602的一端相抵时，滑套5的外侧壁与固定套8的内侧壁相贴合，且滑套5封堵进液结构801靠近滑套5的一端，即滑套5完全封堵进液结构801，流体全部穿过主体。当井口主路截流阀门关小，自控回流阀100内流体流速减小，作用在阀瓣7的第二凸缘3上的流压减少，弹簧回压，阀瓣7自第二位置向第一位置移动，同时阀瓣7带动滑套5同步移动，滑套5的外侧壁与固定套8的内侧壁之间的间隙逐渐变大，进入进液结构801的流体逐渐增多。另外，由自控回流阀100排出的流体流到油井的套管与油管的环腔，从外部循环重新回流到潜油离心泵的进液端。
42.本说明书中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。