一种深海采油树电液控制阀组双电高压换向阀设计方法技术

本发明专利技术提供了一种深海采油树电液控制阀组双电高压换向阀设计方法，具体设计方法包括根据实际使用环境确定设计方案、几何尺寸校核计算、阀体运行受力校核计算及复审校核等四步。本发明专利技术设计方法合理，计算效率和精度高，且设计值与实际使用值更为接近，有效的提高了深海水下采油树电液控制阀组双电高压换向阀的设计工作的可靠性，从而有助于提高阀体在实际使用中的稳定性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种双电高压换向阀设计方法，确切地说是一种深海采油树电液控制阀组双电高压换向阀设计方法。
技术介绍
目前在深海油气资源的开发过程中，深海水下采油树设备应用十分广泛，且在深海油气资源开发中有着至关重要的作用，但在实际使用中发现，当前的在深海采油树上所使用的双电高压换向阀往往是经过经验公式，将传统的淡水水下双电高压换向阀或浅海水下双电高压换向阀进行改造而设计制备的，虽然一定程度上可以满足深海环境作业的需要，但通过这种方式设计制备都得到的深海采油树用双电高压换向阀的运行技术参数与实际使用环境间存在较大的误差，从而导致双电高压换向阀在深海环境下运行稳定性严重不足，同时传统通过的经验在进行双电高压换向阀设计过程中，一方面计算精度严重不足，另一方面计算效率也相对低下，同时也无法对经过计算得到的设计结构进行有效的校核验证，从而也给设计工作造成极大的困扰，因此针对这一现状，迫切需要开发一种通用性强且简单易行的双电高压换向阀设计方法，以满足实际使用的需要。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供本专利技术提供一种深海采油树电液控制阀组双电高压换向阀设计方法。为了达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：1、一种深海采油树电液控制阀组双电高压换向阀设计方法，其特征在于：所述的深海采油树电液控制阀组双电高压换向阀设计方法包括如下步骤：第一步，根据实际使用环境确定设计方案，根据阀体的深海水下运行实际环境情况，及工作介质情况，初步确定阀体的有效工作环境适应范围、设阀体的各项运行技术指标及阀体的基本机械结构；第二步，几何尺寸校核计算，根据第一步设定的阀体技术参数及基本机械结构，对阀体的几何尺寸进行校核计算，其中需对进出油口直径、主球阀阀座内孔和推杆直径、主阀阀口最小开度及主阀芯行程进行校核计算；第三步，阀体运行受力校核计算，根据第一步设定的运行环境及技术参数，同时结合第二部计算得到的机械结构的具体尺寸，对阀体运行情况中各受力情况进行计算校核，其中需对摩擦阻力、运动阻力、液压卡紧力、稳态液力、阀芯作用力及回位弹簧弹力进行校核计算；第四步，主阀设计，根据之前三步所得到的数据，进行锁紧活塞直径、回位弹簧的计算、控制活塞直径计算、回位活塞计算及回复弹簧的计算；第五步，复审校核，根据第一步的设定参数范围，选定至少一组数据，并将选定数据带入到第二步和第三步计算得到的具体数据中，然后结合阀体实际运行情况进行校核复审计算。进一步的，所述的第五步需进行至少两组不同参数进行校核计算。本专利技术设计方法合理，计算效率和精度高，且设计值与实际使用值更为接近，有效的提高了深海水下采油树电液控制阀组双电高压换向阀的设计工作的可靠性，从而有助于提高阀体在实际使用中的稳定性和可靠性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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专利技术的一些实施例，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。图1为本专利技术方法流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术的附图对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1：如图1所示的一种深海采油树电液控制阀组双电高压换向阀设计方法，深海采油树电液控制阀组双电高压换向阀设计方法包括如下步骤：第一步，根据实际使用环境确定设计方案，根据阀体的深海水下运行实际环境情况，及工作介质情况，初步确定阀体的有效工作环境适应范围、设阀体的各项运行技术指标及阀体的基本机械结构：工作环境：上述液压阀都安装在海洋3000米水深的密封容器中1.2温度要求：1)存放温度范围：-18℃—+50℃；2)工作温度范围：-5℃—+40℃。3)工作介质：水基液，如HW443。控制原理：油路正常时，阀在供油压力P＝69Mpa下，PP＝13.8--37.9Mp范围内电磁阀能够通过控制阀的打开、锁紧和关闭，并为执行器提供工作压力为41.4-69Mpa液压油，其中常使用的状态是：P＝69Mpa，PP＝34.5Mpa为执行器提供工作压力为41.4-69Mpa液压油；进油路失压时，即P≤27.6Mpa时，阀自动关闭，同时执行器复位。技术指标：此阀主阀为二位三通电磁换向阀，并且具有复位和自锁功能，C口还带有测压口；阀的开启和关闭由先导阀控制，先导阀单独供油，回油与主阀回油共路。第二步，几何尺寸校核计算，根据第一步设定的阀体技术参数及基本机械结构，对阀体的几何尺寸进行校核计算，其中需对进出油口直径、主球阀阀座内孔和推杆直径、主阀阀口最小开度及主阀芯行程进行校核计算：出油口直径计算公式：其中：d—油口直径Q--额定流量(l/min)；v—进出油口直径d出油液流速，压力越大速度越高，此处选用10m/s所以：d≥4Qπv=4×16.8×10-3π×10×60×1000=5.97mm]]>圆整取d＝6mm；主球阀阀座内孔直径及推杆直径和钢球直径计算公式:d1≥1/2D1通过阀口与推杆间环形通道的流量公式为Q=π4[D12-d12]V]]>上式流量Q以额定流量带入，环形通道中的油液流速V，因则Q≤π4[D12-(D12)2]V]]>D1≥16Q3πV=6.89mm]]>圆整后取D1＝5mm,d1＝3.5mm，钢球直径8mm；其中：d1—推杆直径D1—推杆直径主球阀阀座内孔直径v—环形通道中的油液流速主阀阀口最小开度计算公式：根据通过阀口的流量计算公式为：Q=CdA2Δp/ρ]]>式中：Q——通过阀口液体流量(m3/s)；A——阀口过流面积(m2)；Δp——阀口两端压差(Pa)；Ρ——流体密度(kg/m3)；Cd——为阀口流量系数；阀口过流面积A计算公式为：A=πDhX1(1+X1/2h)/(D/2)2+(h+X1)2;]]>其中，h=R2-D24;]]>当X1<<d2,X1<<本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种深海采油树电液控制阀组双电高压换向阀设计方法，其特征在于：所述的深海采油树电液控制阀组双电高压换向阀设计方法包括如下步骤：第一步，根据实际使用环境确定设计方案，根据阀体的深海水下运行实际环境情况，及工作介质情况，初步确定阀体的有效工作环境适应范围、设阀体的各项运行技术指标及阀体的基本机械结构；第二步，几何尺寸校核计算，根据第一步设定的阀体技术参数及基本机械结构，对阀体的几何尺寸进行校核计算，其中需对进出油口直径、主球阀阀座内孔和推杆直径、主阀阀口最小开度及主阀芯行程进行校核计算；第三步，阀体运行受力校核计算，根据第一步设定的运行环境及技术参数，同时结合第二部计算得到的机械结构的具体尺寸，对阀体运行情况中各受力情况进行计算校核，其中需对摩擦阻力、运动阻力、液压卡紧力、稳态液力、阀芯作用力及回位弹簧弹力进行校核计算；第四步，主阀设计，根据之前三步所得到的数据，进行锁紧活塞直径、回位弹簧的计算、控制活塞直径计算、回位活塞计算及回复弹簧的计算；第五步，复审校核，根据第一步的设定参数范围，选定至少一组数据，并将选定数据带入到第二步和第三步计算得到的具体数据中，然后结合阀体实际运行情况进行校核复审计算。...

【技术特征摘要】
1.一种深海采油树电液控制阀组双电高压换向阀设计方法，其特征在于：所述的深海
采油树电液控制阀组双电高压换向阀设计方法包括如下步骤：
第一步，根据实际使用环境确定设计方案，根据阀体的深海水下运行实际环境情况，及
工作介质情况，初步确定阀体的有效工作环境适应范围、设阀体的各项运行技术指标及阀
体的基本机械结构；
第二步，几何尺寸校核计算，根据第一步设定的阀体技术参数及基本机械结构，对阀体
的几何尺寸进行校核计算，其中需对进出油口直径、主球阀阀座内孔和推杆直径、主阀阀口
最小开度及主阀芯行程进行校核计算；
第三步，阀体运行受力校核计算，根据第一步设定的运行环境及技术参数，同时结合第
二部计算得...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞祖英，徐著华，唐孝龙，王洪杰，荣一辚，蒲志林，
申请(专利权)人：成都欧迅科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51