本实用新型属于天然气开采设备技术领域，涉及一种智能针阀电动控制装置，包括针阀，针阀的阀杆上安装有第一齿轮，阀体上安装电动执行机构，电动执行机构上安装有用于控制阀门开度的智能控制器，电动执行机构连接有编码器；电动执行机构包括第二齿轮，第二齿轮与第一齿轮机械传动连接；针阀的两端管道上分别安装有压力传感器，压力传感器、编码器分别与智能控制器连接，智能控制器与电动执行机构连接。通过增加编码器的设计，达到对阀门的开度数据信息进行编制、转换以便传输至智能控制器的目的；通过增加智能控制器、电动执行机构的设计，

　　(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 CN 210034596 U (45)授权公告日 2020.02.07 (21)申请号 7.9 (51)Int.Cl. F16K 31/04(2006.01) (22)申请日 2019.05.31 F16K 31/53(2006.01) (73)专利权人 西安安森智能仪器股份有限公司 F16K 37/00(2006.01) 地址 710018 陕西省西安市西安经济技术 (ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利 开发区草滩十路1155号智巢产业园2 号楼 专利权人 中国石油天然气股份有限公司长 庆油田苏里格南作业分公司 (72)发明人 凤云龙单吉全王东杜超 李岩张华涛刘涛史宁辉 王士兴 (74)专利代理机构 西安新动力知识产权代理事 务所(普通合伙) 61245 代理人 刘强 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 (54)实用新型名称 一种智能针阀电动控制装置 (57)摘要 本实用新型属于天然气开采设备技术领域， 涉及一种智能针阀电动控制装置，包括针阀，针 阀的阀杆上安装有第一齿轮，阀体上安装电动执 行机构，电动执行机构上安装有用于控制阀门开 度的智能控制器，电动执行机构连接有编码器； 电动执行机构包括第二齿轮，第二齿轮与第一齿 轮机械传动连接；针阀的两端管道上分别安装有 压力传感器，压力传感器、编码器分别与智能控 制器连接，智能控制器与电动执行机构连接。通 过增加编码器的设计，达到对阀门的开度数据信 息进行编制、转换以便传输至智能控制器的目 的；通过增加智能控制器、电动执行机构的设计， U 智能控制器根据接收到的压力数值信息及阀门 6 开度信息控制电动执行机构运动，实现对阀门开 9 5 4 度调节的智能控制。 3 0 0 1 2 N C CN 210034596 U 权利要求书 1/1页 1.一种智能针阀电动控制装置，其特征在于，包括针阀(6)，所述针阀(6)的阀杆上安装 有第一齿轮(7)，所述针阀(6)的阀体上安装有电动执行机构(5)，所述电动执行机构(5)上 安装有用于控制阀门开度的智能控制器(4)，所述电动执行机构(5)连接有编码器(1)；所述 电动执行机构(5)包括第二齿轮(9)，所述第二齿轮(9)与第一齿轮(7)机械传动连接；所述 针阀(6)的两端管道上分别安装有压力传感器，所述压力传感器、编码器(1)分别与智能控 制器(4)连接，所述智能控制器(4)与电动执行机构(5)连接，用于控制电动执行机构(5)运 动实现对阀门开度的调节。 2.根据权利要求1所述的智能针阀电动控制装置，其特征在于，所述第二齿轮(9)与第 一齿轮(7)相啮合。 3.根据权利要求1所述的智能针阀电动控制装置，其特征在于，所述第一齿轮(7)、第二 齿轮(9)的外部安装有一个齿轮防护壳(3)。 4.根据权利要求1所述的智能针阀电动控制装置，其特征在于，所述电动执行机构(5) 通过U形螺栓固定安装于针阀(6)的阀体上。 5.根据权利要求1-4任一项所述的智能针阀电动控制装置，其特征在于，所述电动执行 机构(5)包括防爆壳(13)，所述防爆壳(13)的内部安装有驱动电机(12)，所述驱动电机(12) 的转轴通过离合器操作旋钮(11)与离合器(10)的一端连接，所述离合器(10)的另一端连接 有传动轴(8)；所述第二齿轮(9)安装于传动轴(8)上，所述第二齿轮(9)在驱动电机(12)、离 合器(10)、传动轴(8)的依次驱动下带动第一齿轮(7)正反转旋转运动，且所述第二齿轮(9) 在第一齿轮(7)的带动下可以沿着传动轴(8)进行轴向运动。 6.根据权利要求1所述的智能针阀电动控制装置，其特征在于，所述压力传感器、编码 器(1)分别与智能控制器(4)的输入端电气连接，所述智能控制器(4)的输出端与电动执行 机构(5)电气连接。 7.根据权利要求1所述的智能针阀电动控制装置，其特征在于，还包括手动操作轮(2)， 所述手动操作轮(2)安装于针阀(6)的阀杆端部。 8.根据权利要求5所述的智能针阀电动控制装置，其特征在于，所述离合器操作旋钮 (11)、防爆壳(13)均按照防爆要求设计。 9.根据权利要求1所述的智能针阀电动控制装置，其特征在于，所述智能控制器(4)通 过通讯模块与天然气井生产管理系统连接。 10.根据权利要求9所述的智能针阀电动控制装置，其特征在于，所述通讯模块为无线 通信模块或有线页 一种智能针阀电动控制装置 技术领域 [0001] 本实用新型属于天然气开采设备技术领域，涉及一种电动控制装置，具体涉及一 种智能针阀电动控制装置。 背景技术 [0002] 现有的天然气井，井下压力参差不齐，为了保护天然气外输管线的安全，需要随时 调节采气树上的流量调节针阀的开度，既要保证外输管线不超压运行，又要让井下压力保 持在一个合理的范围内。 [0003] 由于天然气井的产量会随季节的变化而变化，因此需要人为地控制气井的阀门开 度。比如，冬季是天然气使用高峰期就需要提高产量；特别是天然气井开采到后期，井下压 力不足，通常采用间歇开采的方式来提高气井的产量。 [0004] 然而，目前采气树上的流量调节阀门为手动针阀，需要人工到现场实现针阀的开 关，而成千上万口天然气井的手动针阀的开、关工作极大地浪费了人力；加之气井多处于偏 远的山区、沙漠，道路不畅、路途较为遥远，人工开关手动针阀又需要浪费巨大的物力；并且 遇到恶劣天气的时候，比如大雪、暴雨、沙尘等天气，人工开关天然气井的针阀不可能实现。 实用新型内容 [0005] 本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种智能针阀电动控制装 置，可用于天然气井的全寿命生产周期使用，尤其是天然气井后期间歇开采智能控制，应用 前景广阔。 [0006] 为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案： [0007] 一种智能针阀电动控制装置，包括针阀，所述针阀的阀杆上安装有第一齿轮，阀体 上安装有电动执行机构，所述电动执行机构上安装有用于控制阀门开度的智能控制器，所 述电动执行机构连接有编码器；所述电动执行机构包括第二齿轮，所述第二齿轮与第一齿 轮机械传动连接；所述针阀的两端管道上分别安装有压力传感器，所述压力传感器、编码器 分别与智能控制器连接，所述智能控制器与电动执行机构连接，用于控制电动执行机构运 动实现对阀门开度的调节。 [0008] 进一步地，所述第二齿轮与第一齿轮相啮合。 [0009] 进一步地，所述第一齿轮、第二齿轮的外部安装有一个齿轮防护壳，避免第一齿 轮、第二齿轮及其他部件长期暴露在外部环境中从而影响其工作性能。 [0010] 进一步地，所述电动执行机构通过U形螺栓固定安装于针阀的阀体上。 [0011] 进一步地，所述电动执行机构包括防爆壳，所述防爆壳的内部安装有驱动电机，所 述驱动电机的转轴通过离合器操作旋钮与离合器的一端连接，所述离合器的另一端连接有 传动轴；所述第二齿轮安装于传动轴上，所述第二齿轮在驱动电机、离合器、传动轴的依次 驱动下带动第一齿轮正反转旋转运动，且所述第二齿轮在第一齿轮的带动下可以沿着传动 轴进行轴向运动。 3 3 CN 210034596 U 说明书 2/4页 [0012] 进一步地，所述压力传感器、编码器分别与智能控制器的输入端电气连接，所述智 能控制器的输出端与电动执行机构电气连接；所述压力传感器用于采集针阀所处管道内的 气体压力的数值信息，所述编码器用于将阀门开度数据信息进行编制、转换成可以传输或 存储的信号再传输至智能控制器，智能控制器根据接收到的压力数值信息及阀门开度信息 控制电动执行机构运动，实现对阀门开度的调节。 [0013] 进一步地，所述智能针阀电动控制装置，还包括手动操作轮，所述手动操作轮安装 于针阀的阀杆端部；当离合器切断驱动电机和传动轴之间的动力扭矩传送后，可以使用手 动操作轮进行手动机械操作，实现阀门开度的调节。 [0014] 进一步地，所述离合器操作旋钮、防爆壳均按照防爆要求设计、加工，由于其具有 的防爆特性，使得该智能针阀电动控制装置符合防爆要求，能够应用于不同的恶劣环境中， 尤其适用于易燃易爆场合使用。 [0015] 进一步地，所述智能控制器通过通讯模块与天然气井生产管理系统连接，能够实 现远程电动操作。 [0016] 进一步地，所述通讯模块为无线通信模块或有线G网络、无线 ZigBee、和有线] 与现有技术相比，本实用新型提供的技术方案包括以下有益效果：通过增加压力 传感器的设计，达到了对针阀所处管道内的气体压力数值进行实时采集的目的；通过增加 编码器的设计，达到了对阀门的开度数据信息进行编制、转换以便传输至智能控制器、并对 阀门开度进行准确控制的目的；通过增加智能控制器、电动执行机构的设计，智能控制器根 据接收到的压力数值信息及阀门开度信息控制电动执行机构运动，实现对阀门开度调节的 智能控制；该装置符合防爆要求、尤其适用于易燃易爆场合使用。 [0018] 此外，通过增加智能控制器与天然气井生产管理系统连接的设计，使得该智能针 阀电动控制装置，能够实现定压生产模式、定时开关模式、远程操作模式、自主智能控制模 式、就地人工电控操作模式、就地人工机械操作模式等工作模式。通过增加齿轮防护壳的设 计，避免第一齿轮、第二齿轮及其他部件长期暴露在外部环境中从而影响其工作性能。 附图说明 [0019] 此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，与说明书一起用于解释本 实用新型的原理。 [0020] 图1为本实用新型提供的一种智能针阀电动控制装置的结构示意图； [0021] 图2为图1的剖视图。 [0022] 其中：1为编码器；2为手动操作轮；3为齿轮防护壳；4为智能控制器；5为电动执行 机构；6为针阀；7为第一齿轮；8为传动轴；9为第二齿轮；10为离合器；11为离合器操作旋钮； 12为驱动电机；13为防爆壳。 具体实施方式 [0023] 这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。以下示例性实施 例中所描述的实施方式并不代表与本实用新型相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与 所附权利要求书中所详述的、本实用新型的一些方面相一致的装置的例子。 4 4 CN 210034596 U 说明书 3/4页 [0024] 为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图及实 施例对本实用新型作进一步详细描述。 [0025] 实施例 [0026] 参见图1-2所示，本实用新型提供了一种智能针阀电动控制装置，包括针阀6，针阀 6的阀杆上安装有第一齿轮7，针阀6的阀体上安装有电动执行机构5，电动执行机构5上安装 有用于控制阀门开度的智能控制器4，电动执行机构5连接有编码器1；电动执行机构5包括 第二齿轮9，第二齿轮9与第一齿轮7机械传动连接；针阀6的两端管道上分别安装有压力传 感器，压力传感器、编码器1分别与智能控制器4连接，智能控制器4与电动执行机构5连接， 用于控制电动执行机构5运动实现对阀门开度的调节。 [0027] 进一步地，第二齿轮9与第一齿轮7相啮合。 [0028] 进一步地，第一齿轮7、第二齿轮9的外部安装有一个齿轮防护壳3，齿轮防护壳3用 于避免第一齿轮7、第二齿轮9及其他部件长期暴露在外部环境中从而影响其工作性能。 [0029] 进一步地，电动执行机构5通过U形螺栓固定安装于针阀6的阀体上，方便电动执行 机构5的现场安装施工和出现故障时进行拆卸维修。 [0030] 进一步地，电动执行机构5包括防爆壳13，防爆壳13的内部安装有驱动电机12，驱 动电机12的转轴通过离合器操作旋钮11与离合器10的一端连接，离合器10的另一端连接有 传动轴8；第二齿轮9安装于传动轴8上，第二齿轮9在驱动电机12、离合器10、传动轴8的依次 驱动下带动第一齿轮7正反转旋转运动，且第二齿轮9在第一齿轮7的带动下可以沿着传动 轴8进行轴向运动。 [0031] 进一步地，压力传感器、编码器1分别与智能控制器4的输入端电气连接，智能控制 器4的输出端与电动执行机构5电气连接；压力传感器用于采集针阀所处管道内的气体压力 的数值信息，编码器1用于将阀门开度数据信息进行编制、转换成可以传输或存储的信号再 传输至智能控制器4，智能控制器4根据接收到的压力数值信息及阀门开度信息控制电动执 行机构5运动，实现对阀门开度的调节。 [0032] 进一步地，该智能针阀电动控制装置，还包括手动操作轮2，手动操作轮2安装于针 阀6的阀杆端部，当离合器10切断驱动电机12和传动轴8之间的动力扭矩传送后，可以使用 手动操作轮2进行手动机械操作，实现阀门开度的调节。 [0033] 优选地，离合器操作旋钮11、防爆壳13均按照防爆要求设计、加工，由于其具有的 防爆特性，使得该智能针阀电动控制装置符合防爆要求，能够应用于不同的恶劣环境中，尤 其适用于易燃易爆场合使用。 [0034] 进一步地，智能控制器4通过通讯模块与天然气井生产管理系统连接，在天然气井 生产管理系统的控制作用下，该智能针阀电动控制装置能够实现定压生产模式、定时开关 模式、远程操作模式、自主智能控制模式、就地人工电控操作模式、就地人工机械操作模式 等工作模式。 [0035] 优选地，所述通讯模块为无线通信模块或有线] 该智能针阀电动控制装置，在现场已有的手动针阀的基础上进行改动，首先在现 场的手动针阀6的阀杆上安装一个第一齿轮7，第一齿轮7为大齿轮，在针阀6的阀体上安装 一个阀门电动执行机构5；然后，在针阀6的前、后端分别安装一个压力传感器(压力变送 5 5 CN 210034596 U 说明书 4/4页 器)；最后，在电动执行机构5的前端装有一个编码器1；压力传感器和编码器1的输出信号接 入与电动执行机构5相连接的智能控制器4；此外，智能控制器4通过通讯模块与天然气井生 产管理系统连接。其具体的工作过程如下： [0037] 安装于针阀两端的两个压力传感器对管道内的天然气压力数值信息进行实时采 集，并将实时采集到的压力数值信息传输至智能控制器4；同时，编码器1对阀门的开度数据 信息进行编制、转换成可以传输或存储的信号再传输至智能控制器4，智能控制器4根据接 收到的压力数值信息及阀门开度信息控制电动执行机构5运动，驱动电机12带动离合器10 运动，离合器10驱动传动轴8运动，传动轴8通过第二齿轮9带动第一齿轮7运动从而实现对 阀门开度的调节。 [0038] 因此，本实用新型提供的智能针阀电动控制装置，符合防爆要求，尤其适用于易燃 易爆场合使用，且能够控制阀门开度并实现以下多种工作模式：a)定压生产模式b)定时开 关模式c)远程操作模式d)自主智能控制模式e)就地人工电控操作模式f)就地人工机械操 作模式等工作模式。 [0039] 例如，就定时开关工作模式、远程操作工作模式而言，在智能控制器4的内部还可 以设置有用于在指定时间开关针阀并控制阀门开度的定时开关模块，定时开关模块与电动 执行机构5电气连接；天然气井生产管理系统通过无线发送一时间 指令信号，智能控制器4对接收到的时间指令信号进行识别并处理后，将该时间指令信息传 送至定时开关模块，定时开关模块根据接收到的信号实现针阀在指定时间内的开启/关闭 动作；同样地，可以实现对阀门开度的控制。 [0040] 又如，就自主智能控制工作模式而言，通过在智能控制器4中设定压力预设值，从 而实现定压天然气输出；即控制天然气输出管道的压力不高于压力预设值，针阀由智能控 制器4控制电动执行机构5自主打开，阀门开度自主控制。 [0041] 再如，就地人工机械操作工作模式而言，通过离合器10切断驱动电机12和传动轴8 之间的动力扭矩传送后，可以使用手动操作轮2进行手动机械操作，实现阀门开度的调节。 [0042] 综上，该智能针阀电动控制装置，通过增加压力传感器的设计，达到了对针阀所处 管道内的气体压力数值进行实时采集的目的；通过增加编码器的设计，达到了对阀门的开 度数据信息进行编制、转换以便传输至智能控制器、并对阀门开度进行准确控制的目的；通 过增加智能控制器、电动执行机构的设计，智能控制器根据接收到的压力数值信息及阀门 开度信息控制电动执行机构运动，实现对阀门开度调节的智能控制。 [0043] 以上所述仅是本实用新型的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本 实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所 定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。 [0044] 应当理解的是，本实用新型并不局限于上述已经描述的内容，并且可以在不脱离 其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。 6 6 CN 210034596 U 说明书附图 1/1页 图1 图2 7 7

　　2、成为VIP后，下载本文档将扣除1次下载权益。下载后，不支持退款、换文档。如有疑问加。

　　3、成为VIP后，您将拥有八大权益，权益包括：VIP文档下载权益、阅读免打扰、文档格式转换、高级专利检索、专属身份标志、高级客服、多端互通、版权登记。

　　4、VIP文档为合作方或网友上传，每下载1次， 网站将根据用户上传文档的质量评分、类型等，对文档贡献者给予高额补贴、流量扶持。如果你也想贡献VIP文档。上传文档

　　GB/T 6609.24-2026氧化铝化学分析方法和物理性能测定方法第24部分：安息角及流动角的测定.pdf

　　中国国家标准 GB/T 6609.24-2026氧化铝化学分析方法和物理性能测定方法第24部分：安息角及流动角的测定.pdf

　　GB/T 6609.5-2026氧化铝化学分析方法和物理性能测定方法第5部分：氧化钠、氧化钾含量的测定.pdf

　　中国国家标准 GB/T 6609.5-2026氧化铝化学分析方法和物理性能测定方法第5部分：氧化钠、氧化钾含量的测定.pdf

　　《GB/T 6609.5-2026氧化铝化学分析方法和物理性能测定方法第5部分：氧化钠、氧化钾含量的测定》.pdf

　　GB/T 30104.221-2026数字可寻址照明接口第221部分：控制装置的特殊要求需求响应(设备类型20).pdf

　　《GB/T 30104.221-2026数字可寻址照明接口第221部分：控制装置的特殊要求需求响应(设备类型20)》.pdf

　　中国国家标准 GB/T 30104.221-2026数字可寻址照明接口第221部分：控制装置的特殊要求需求响应(设备类型20).pdf

　　《GB/T 47678.4-2026城市运行管理服务平台第4部分：地理编码》.pdf

　　GB/T 47678.4-2026城市运行管理服务平台第4部分：地理编码.pdf

　　2023年新疆财经大学信息管理与信息系统专业《数据库概论》科目期末试卷A（有答案）.docx

　　T∕CWAN 0131-2025 焊缝疲劳分析 等效结构应力法.pdf

　　原创力文档创建于2008年，本站为文档C2C交易模式，即用户上传的文档直接分享给其他用户（可下载、阅读），本站只是中间服务平台，本站所有文档下载所得的收益归上传人所有。原创力文档是网络服务平台方，若您的权利被侵害，请发链接和相关诉求至 电线) ，上传者