一种控制固体粉末流量大小的调节阀 【技术领域】
本发明涉及一种阀门，尤其涉及一种控制固体粉末流量大小的调节阀。
背景技术
在固井作业中，要配置质量可靠的水泥浆，必须对进入混浆系统的混合水和干水泥量进行严格控制。干水泥的量是靠干灰调节阀控制的。随着固井技术的发展，各式各样的混浆车或混浆橇相继出现。
但是，目前现场固井设备中普遍使用的混合器只对混合水进行控制，对干灰量不做控制。为了配置高质量的水泥浆，实现混浆过程的双变量控制，干灰调节阀就是用来控制干水泥按比例进入混合器，从而实现既对水控制，又对干水泥控制，即双变量控制。如何设计得到一个结构简单，控制精度高的调节阀是急需解决的问题。
在其它各种需要加入固体粉末的工业生产过程中，同样存在这个问题。
【发明内容】
本发明要解决的技术问题是提供一种控制固体粉末流量大小的调节阀，结构简单，控制精度高。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种控制固体粉末流量大小的调节阀，其特征在于，该调节阀是一个中空且上端封闭的圆柱形结构，包括一阀体、固定在该阀体上的至少一固体粉末进入口、一旋转机构、一传动机构和与所述液体比例阀连接的连接件，以及安装在该阀体内的一阀芯，所述阀芯通过所述传动机构与所述旋转机构相连，其侧壁与设在阀体侧面的干灰进入口对应的位置上有至少一开口，所述旋转机构转动时带动所述阀芯转动，其上开口与所述干灰进入口的重合度随之改变。
进一步地，在一较佳实施例中，所述传动机构包括一旋转轴、一轴承和一轴承座，该轴承座固定在阀体上端，该轴承安装在该轴承座内，所述旋转轴穿过该轴承且一端与所述阀芯相连接，另一端与所述旋转机构的输出轴相连接，该输出轴转动时通过该旋转轴带动所述阀芯旋转。
进一步地，在一较佳实施例中，所述旋转机构为固定连接在所述传动机构上部的一液压摆动缸。
进一步地，在一较佳实施例中，所述旋转机构还包括与液压摆动缸上端伸出轴相连的旋转盘接，该旋转盘的圆柱面上有多个通孔。
进一步地，在一较佳实施例中，所述液压摆动缸的中部固定有一刻度盘。
进一步地，在一较佳实施例中，所述阀体上还安装了至少一个在阀体内腔为负压时打开的呼吸阀。
进一步地，在一较佳实施例中，所述固体粉末进入口的中心线与所述阀体的中心线垂直并焊接在阀体上，该进入口端部还与法兰连接在一起。
进一步地，在一较佳实施例中，所述阀体和阀芯是同心的中空圆柱体，所述阀芯上开有一个和固体粉末进入口位置对应的同样大小的孔，阀芯上端和下端都有密封槽，通过密封圈和阀体密封。
本发明的调节阀可用于各种按比例加入粉末状固体颗粒的混合器上，也可单独控制各种粉状固体的流量，具有结构简单，控制方式新颖的优点。
【附图说明】
图1是本发明轴流式混合器的整体结构图。
图2本发明实施例干灰调节阀的结构剖面图。
【具体实施方式】
下面结合附图和实施例对本发明的调节阀进行说明。
本实施例以固井作业中使用的轴流式混合器中的干灰调节阀为例，该阀门用于调节加入的水泥量。
如图1所示，整个轴流式混合器由干灰调节阀100、清水调节阀200和混合头300三部分组成。干灰调节阀100在清水调节阀200的上端，混合头300在清水调节阀200的下端，三个部件的内腔构成了一个上下相通的腔室，且相互之间都采取了密封措施，中间用螺纹和法兰连接。干灰从最上端进入腔室，混合水从中部进入腔室，二次水泥浆从最下端进入腔室。干灰的进入量由干灰调节阀100控制，混合水的流量由清水调节阀200控制。
如图2所示，干灰调节阀100是混浆时控制干灰的流入量的，大体是一个上端封闭的圆柱形结构，由旋转盘1、刻度盘2、液压摆动缸3、干灰进入口8、法兰9、旋转轴19、轴承20、轴承压盖21、阀芯17、阀体15、连接套4、轴承座6和O型密封圈44等组成。
旋转轴19将旋转盘1、液压摆动缸3和阀芯17连接在一起，通过轴承结构固定在阀体15上。具体地，旋转轴19通过两个背对背的角接触球轴承20固定在轴承座6里，轴承20通过轴承压盖21轴向定位，并将旋转轴19固定在轴承座6上，轴承座6通过法兰和阀体15连接在一起。液压摆动缸3的上端和下端有伸出轴，旋转轴19的上端通过联轴器和液压摆动缸3下端伸出轴连接，下端和阀芯17通过螺纹连接。液压摆动缸3上端的伸出轴则和旋转盘1连接，旋转盘1和刻度盘2是配对使用的，旋转盘1的圆柱面上有六个通孔，这些通孔是为了扳动旋转盘而设计的，刻度盘2通过螺钉固定在液压摆动缸3的中部上，当旋转盘1转动时就可以通过刻度盘的指示看出旋转的角度。
当液压摆动缸3或者旋转盘1转动时，经旋转轴19带动阀芯17随之转动。旋转盘1和刻度盘2是为手动控制设计的，阀芯17的旋转也可以由旋转液压缸3来推动，以提高设备的控制精度和自动化程度，或者，也可以选择其中的一种方式及相应部件。
阀体15是一个中空的圆柱体，干灰进入口8的中心线和阀体15的中心线垂直，并焊接在阀体15上，干灰进入口8和法兰9焊接在一起。阀芯17也是一个中空圆柱体，阀芯17上开有一个和干灰进入口8同样大小的孔，阀芯17的上端和下端都有密封槽，通过O型密封圈44和阀体15密封，阀芯17绕旋转轴旋转时，阀芯17上的开孔和阀体15上的开孔在旋转时就会有一个从大到小或者从小到大的重合过程，当两孔完全重合时，干灰调节阀的阀门达到最大开度，当阀芯旋转180度时，干灰调节阀的阀门开度最小，阀门被完全关闭，阀芯在阀体内旋转时，阀门的开度就有一个逐渐增大和缩小的过程，从而来控制干灰的流入量按比例输入。
为了使干灰进入时不发生“哽咽”情况和平衡干灰阀内和阀外压力平衡，本实施例还在干灰调节阀上安装了两个呼吸阀10。呼吸阀10由呼吸阀座、螺杆11、弹簧12和阀罩13等组成。当干灰调节阀内的压力低于大气压时，由于大气压的作用使阀门打开，从而使空气通过阀门进入干灰调节阀内，使阀内压力和外面保持平衡。虽然实施例采用该用结构的呼吸阀，但本发明完全可以采用在负压时打开的其它结构的阀门。
干灰调节阀100和清水调节阀200之间的法兰连接处用密封垫进行密封。为了使干灰调节阀能承受干水泥的长时间冲蚀，阀芯、干灰调节阀阀体、等部件使用特殊材料、经特殊工艺处理。
干灰调节阀使干水泥进入混合器的量根据混浆速度的快慢按比例输入，在混浆过程中，为了配置一定密度大小的水泥浆，该干灰调节阀可以通过调节阀门的开度大小来控制输入灰的多少。阀门开度大小有两种控制方式，一种是手动控制，另一种是自动控制。该干灰调节阀结构简单、使用方便、能适用于陆地、海洋、沙漠油田上固井作业使用的干水泥调节阀。
另外，本发明的调节阀并不局限于用于轴流式混合器中，也不局限于用于对干灰流量大小进行调节。而是可以被利用到各种按比例加入粉末状固体颗粒的混合器上，也可单独控制各种粉状固体的加入流量。并具有结构简单，控制方式新颖的优点。