技术领域
[0001] 本
发明涉及阀
门技术领域，特别涉及一种机械式紧急截断阀。
背景技术
[0002] 紧急截断阀可实现井口超压和单井采气管线
泄漏或爆管自动截断功能，从而使可以预见的
风险可控，并能够将该风险带来的损失降到最低。紧急截断阀的核心主要是通过哪种方式进行超低压、超高压的调节，
现有技术使用的紧急截断阀包括机械式、液压式、压
力传感式等。其中，机械式紧急截断阀主要是通过杠杆式的结构进行调节，以带动阀芯动作，从而达到在超低压、超高压的情况下，使阀芯移动关闭的目的。但是，现有技术使用的杠杆式的结构复杂，导致机械式紧急截断阀安装、调试非常不便。
发明内容
[0003] 本发明的目的是提供一种结构简单，且安装、调试简单方便的机械式紧急截断阀。
[0004] 为达到上述目的，本发明提供了一种机械式紧急截断阀，其包括：阀芯，在所述阀芯上设有环状的开启自
锁卡槽和关闭自锁卡槽；调节机构，包括两个横向驱动部件和夹持在两个所述横向驱动部件之间的调节
支架，外部气压通过控制至少一所述横向驱动部件驱动所述调节支架横向移动，在所述调节支架上沿横向设有两侧高中间低呈凹形的
导轨，且在所述导轨的两端设有下凹的限位卡槽；和自锁插杆，能纵向移动地贯穿所述调节支架并搭设在所述导轨上，且所述自锁插杆朝向所述阀芯一侧延伸，通过所述自锁插杆在所述导轨上相对滑动，驱动所述自锁插杆沿纵向往复移动，并且所述自锁插杆的延伸端分别与所述开启自锁卡槽和所述关闭自锁卡槽相卡固或相分离。
[0005] 如上所述的机械式紧急截断阀，其中，所述自锁插杆的延伸端设有插板，所述插板上设有能与所述开启自锁卡槽或所述关闭自锁卡槽相配合的卡口。
[0006] 如上所述的机械式紧急截断阀，其中，所述自锁插杆上套设有驱动
弹簧，所述驱动弹簧的一端抵靠在所述调节支架上，另一端抵靠在所述插板上。
[0007] 如上所述的机械式紧急截断阀，其中，在所述自锁插杆与所述导轨的结合处设有能沿所述导轨滑动的
滑轮。
[0008] 如上所述的机械式紧急截断阀，其中，两个所述横向驱动部件中的一个为
气缸，另一个为弹性复位元件，所述气缸的
活塞杆与所述调节支架的一侧相连接，外部气压控制所述气缸的所述
活塞杆伸缩以驱动所述调节支架横向移动，所述弹性复位元件的一端固定，其另一端与所述调节支架的另一侧相连接。
[0009] 如上所述的机械式紧急截断阀，其中，所述弹性复位元件包括
固定板、连接板、
复位弹簧和贯穿所述复位弹簧的伸缩杆，所述伸缩杆的一端能移动地贯穿于所述固定板，所述伸缩杆的另一端通过所述连接板与所述调节支架的所述另一侧相连接，所述复位弹簧的两端分别抵靠在所述固定板和所述连接板上。
[0010] 如上所述的机械式紧急截断阀，其中，所述调节支架为调节
块，在所述调节块上沿横向开设有通槽并形成有沿横向对称分布的两个槽壁，在两个所述槽壁的上端均成型有两侧高中间低呈凹形的所述导轨，且在两个所述槽壁的两端均成型有下凹的所述限位卡槽。
[0011] 与现有技术相比，本发明的优点如下：
[0012] 本发明提供的机械式紧急截断阀通过调节机构与自锁插杆的配合，能够快速有效地使阀芯在气压达到超高压或者超低压时自动关闭，且调节机构与自锁插杆的结构简单、组装方便、配合简单可靠，从而使得机械式紧急截断阀的安装、调试简单方便、且运行可靠。
附图说明
[0013] 以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：
[0014] 图1是本发明一
实施例提供的机械式紧急截断阀的结构示意图；
[0015] 图2是图1所示的机械式紧急截断阀中调节支架的剖视结构示意图；
[0016] 图3是图1所示的机械式紧急截断阀中自锁插杆使阀芯处于开启状态时的局部结构示意图；
[0017] 图4是图1所示的机械式紧急截断阀中自锁插杆使阀芯处于关闭状态时的局部结构示意图。
[0018] 附图标号说明：
[0019] 1-阀芯，11-开启自锁卡槽，12-关闭自锁卡槽，2-调节支架，21-导轨，22-限位卡槽，3-自锁插杆，31-插板，311-卡口，4-驱动弹簧，5-滑轮，6-气缸，61-活塞杆，7-复位弹簧，8-伸缩杆，9-固定板，10-连接板。
具体实施方式
[0020] 为了对本发明的技术方案、目的和效果有更清楚的理解，现结合附图说明本发明的具体实施方式。
[0021] 如图1所示，本发明提供了一种机械式紧急截断阀，包括：阀芯1、调节机构和自锁插杆3，其中，在阀芯1上设有环状的开启自锁卡槽11和关闭自锁卡槽12；调节机构包括两个横向驱动部件和夹持在两个横向驱动部件之间的调节支架2，在调节支架2上沿横向设有两侧高中间低呈凹形的导轨21，且在导轨21的两端设有下凹的限位卡槽22；自锁插杆3能纵向移动地贯穿调节支架2并搭设在导轨21上，且自锁插杆3朝向阀芯1一侧延伸，当外部气压在机械式紧急截断阀的工作压力范围内时，外部气压作用在至少一个横向驱动部件上并控制其产生驱动力驱动调节支架2横向往复移动，此时，随调节支架2的横向移动，自锁插杆3在导轨21的中间相对滑动，且自锁插杆3的延伸端与开启自锁卡槽11相卡固，以限制阀芯1移动，使阀芯1处于开启状态；当外部气压高于或者低于机械式紧急截断阀的工作压力范围时，即气压达到超高压或者超低压时，外部气压作用在至少一个横向驱动部件上并使其产生驱动力驱动调节支架2横向移动，此时，随调节支架2的横向移动，自锁插杆3向导轨21的一侧相对滑动，由于导轨21两侧的高度大于中间的高度，致使自锁插杆3相对滑到导轨21的一侧的同时纵向上移，从而使得自锁插杆3的延伸端与开启自锁卡槽11相分离，阀芯1失去自锁插杆3的限制移动关闭，而此时在惯性的作用下自锁插杆3继续在导轨21上相对滑动直至进入限位卡槽22内，由于限位卡槽22的高度小于导轨21的两侧的高度，致使自锁插杆3进入限位卡槽22的同时纵向下移，从而使得自锁插杆3的延伸端与关闭自锁卡槽12相卡固，限制了阀芯1移动，使阀芯1处于关闭状态，进而保证了阀芯1在外部气压处于超高压或者超低压时自动关闭，与现有技术使用的机械式紧急截断阀相比，本发明提供的机械式紧急截断阀通过调节机构与自锁插杆3的配合，能够快速有效地使阀芯1在气压达到超高压或者超低压时自动关闭，且调节机构与自锁插杆3的结构简单、组装方便、配合简单可靠，从而使得机械式紧急截断阀的安装、调试简单方便、且运行可靠。
[0022] 需要说明的是，当机械式紧急截断阀用于实现井口超压和单井采气管线泄漏或爆管自动截断时，其工作压力范围为0.5MPa-5MPa。
[0023] 在本发明的一个具体示例中，如图1所示，两个横向驱动部件中的一个为气缸6，另一个为弹性复位元件，如图2所示，调节支架2为调节块，在调节块上沿横向开设有通槽并形成有沿横向对称分布的两个槽壁，在两个槽壁的上端均成型有两侧高中间低呈凹形的导轨21，且在两个槽壁的两端均成型有下凹的限位卡槽22，气缸6的活塞杆61与调节块的一侧相连接，弹性复位元件的一端固定，其另一端与调节支架2的另一侧相连接；如图1和图3所示，当外部气压在机械式紧急截断阀的工作压力范围内时，外部气压作用在气缸6上并推动活塞杆61伸出，此时，调节块在气压和弹性复位元件的推动下横向往复移动，随调节块的横向往复移动，自锁插杆3在导轨21的中间相对滑动，且自锁插杆3的延伸端与开启自锁卡槽11相卡固，以限制阀芯1移动，使阀芯1处于开启状态；如图1和图4所示，当外部气压高于机械式紧急截断阀的工作压力范围时，即气压达到超高压时，活塞杆61的推力大于弹性复位元件的自身弹力，外部气压作用在气缸6上并推动活塞杆61伸出，活塞杆61推动调节块横向移动
挤压弹性复位元件，此时，随调节块的横向移动，自锁插杆3向导轨21靠近气缸6的一侧相对滑动，由于导轨21两侧的高度大于中间的高度，致使自锁插杆3相对滑动到导轨21的一侧的同时纵向上移，从而使得自锁插杆3的延伸端与开启自锁卡槽11相分离，阀芯1失去自锁插杆3的限制移动关闭，而此时在惯性的作用下自锁插杆3继续在导轨21上相对滑动直至进入限位卡槽22内，由于限位卡槽22的高度小于导轨21的两侧的高度，致使自锁插杆3进入限位卡槽22的同时纵向下移，从而使得自锁插杆3的延伸端与关闭自锁卡槽12相卡固，限制了阀芯1移动，使阀芯1处于关闭状态，进而保证了阀芯1在外部气压处于超高压时自动关闭；
同样地，当外部气压低于机械式紧急截断阀的工作压力范围时，即气压达到超低压时，气压的推力小于弹性复位元件的弹力，弹性复位元件推动调节块挤压活塞杆61，此时，随调节块的横向移动，自锁插杆3向导轨21靠近弹性复位元件的一侧相对滑动，同样地，自锁插杆3相对滑动到导轨21的一侧的同时纵向上移，从而使得自锁插杆3的延伸端与开启自锁卡槽11相分离，阀芯1失去自锁插杆3的限制移动关闭，而此时在惯性的作用下自锁插杆3继续在导轨21上相对滑动直至进入限位卡槽22内，同样地，自锁插杆3进入限位卡槽22的同时纵向下移，从而使得自锁插杆3的延伸端与关闭自锁卡槽12相卡固，限制了阀芯1移动，使阀芯1处于关闭状态，进而保证了阀芯1在外部气压处于超低压时自动关闭。
[0024] 当然，两个横向驱动部件也可以是其他结构，例如：两个横向驱动部件中的一个为弹性复位元件，另一个为能够感应外界气压变化而推动调节支架横向移动的油缸等，在此不再赘述，但只要能够满足在外部气压的控制下驱动调节支架横向移动的任何现有结构或其简单替换，均应在本发明的保护范围之内。
[0025] 进一步，如图1所示，弹性复位元件包括固定板9、连接板10、复位弹簧7和贯穿复位弹簧7的伸缩杆8，伸缩杆8的一端能移动地贯穿于固定板9，固定板9固定安装在阀内，伸缩杆8的另一端通过连接板10与调节支架2的另一侧相连接，使调节块的横向移
动能带动伸缩杆8相对于固定板9伸出或者缩回，复位弹簧7的两端分别抵靠在固定板9和连接板10上，即复位弹簧7的一端固定，其另一端能沿伸缩杆8直线移动，从而使得复位弹簧7能够被压缩产生弹力，其中，伸缩杆8的设置，能对复位弹簧7起到导向作用，从而确保了复位弹簧7压缩后产生弹力，连接板10的设置，则使得复位弹簧7与调节支架2之间的连接简单方便。
[0026] 可选地，自锁插杆3的延伸端设有插板31，插板31上设有能与开启自锁卡槽11或关闭自锁卡槽12相配合的卡口311，插板31的设置，使得自锁插杆3与开启自锁卡槽11或关闭自锁卡槽12之间的配合简单方便，从而使得阀芯1的开启自锁或关闭自锁简单方便。
[0027] 进一步，自锁插杆3上套设有驱动弹簧4，驱动弹簧4的一端抵靠在调节支架2上，另一端抵靠在插板31上，当自锁插杆3相对滑到导轨21的一侧而纵向上移时，驱动弹簧4被压缩产生弹力，当自锁插杆3在惯性的作用下在导轨21上继续相对滑动时，自锁插杆3则在驱动弹簧4的弹力作用下进入限位卡槽22内。
[0028] 可选地，在自锁插杆3与导轨21的结合处设有能沿导轨21滑动的滑轮5，滑轮5的设置能有效减少自锁插杆3与导轨21之间产生的
摩擦力，从而降低摩擦力对阀芯1自动关闭时的影响，进而使得阀芯1能够在外部气压处于超高压或者超低压时能够及时地自动关闭。
[0029] 当然，为了减小自锁插杆与导轨之间产生的摩擦力，也可以采用在自锁插杆与导轨的结合处设置销轴等方式，在此不再赘述，但只要能够满足减小自锁插杆与导轨之间产生的摩擦力任何现有结构或其简单替换，均应在本发明的保护范围之内。
[0030] 下面结合附图具体说明本发明提供的机械式紧急截断阀的具体工作过程：
[0031] 如图1和图3所示，当外部气压在机械式紧急截断阀的工作压力范围内时，外部气压作用在气缸6上并推动活塞杆61伸出，此时，调节块在活塞杆61和复位弹簧7的推动下横向往复移动，随调节块的横向往复移动，自锁插杆3上的滑轮5在导轨21的中间相对滑动，且自锁插杆3的延伸端与开启自锁卡槽11相卡固，以限制阀芯1移动，使阀芯1处于开启状态；如图1和图4所示，当外部气压高于机械式紧急截断阀的工作压力范围时，即气压达到超高压时，外部气压作用在气缸6上并推动活塞杆61伸出，此时，活塞杆61的推力大于复位弹簧7的弹力，活塞杆61推动调节块横向移动挤压复位弹簧7，随调节块的横向移动，自锁插杆3上的滑轮5向导轨21靠近气缸6的一侧相对滑动，由于导轨21两侧的高度大于中间的高度，致使自锁插杆3在滑轮5的带动下相对滑到导轨21的一侧的同时纵向上移并压缩驱动弹簧4，从而使得自锁插杆3的延伸端与开启自锁卡槽11相分离，阀芯1失去自锁插杆3的限制移动关闭，而此时在惯性的作用下自锁插杆3上的滑轮5继续在导轨21上相对滑动并在驱动弹簧
4的作用下进入限位卡槽22内，由于限位卡槽22的高度小于导轨21的两侧的高度，致使滑轮
5进入限位卡槽22的同时纵向下移，从而使得自锁插杆3的延伸端与关闭自锁卡槽12相卡固，限制了阀芯1移动，使阀芯1处于关闭状态，进而保证了阀芯1在外部气压处于超高压时自动关闭；同样地，当外部气压低于机械式紧急截断阀的工作压力范围时，即气压达到超低压时，外部气压作用在气缸6上并推动活塞杆61伸出，此时，活塞杆61的推力小于复位弹簧7的弹力，复位弹簧7推动调节块挤压活塞杆61，随调节块的横向移动，自锁插杆3上的滑轮5向导轨21靠近复位弹簧7的一侧相对滑动，同样地，自锁插杆3在滑轮5的带动下相对滑到导轨21的一侧的同时纵向上移并压缩驱动弹簧4，从而使得自锁插杆3的延伸端与开启自锁卡槽11相分离，阀芯1失去自锁插杆3的限制移动关闭，而此时在惯性的作用下自锁插杆3上的滑轮5继续在导轨21上相对滑动并在驱动弹簧4的作用下进入限位卡槽22内，同样地，自锁插杆3进入限位卡槽22的同时纵向下移，从而使得自锁插杆3的延伸端与关闭自锁卡槽12相卡固，限制了阀芯1移动，使阀芯1处于关闭状态，进而保证了阀芯1在外部气压处于超低压时自动关闭。
[0032] 综上所述，与现有技术相比，本发明提供的机械式紧急截断阀通过调节机构与自锁插杆的配合，能够快速有效地使阀芯在气压达到超高压或者超低压时自动关闭，且调节机构与自锁插杆的结构简单、组装方便、配合简单可靠，从而使得机械式紧急截断阀的安装、调试简单方便、且运行可靠。
[0033] 以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与
修改，均应属于本发明保护的范围。
