分析了節(jié)流閥閥瓣涂層剝落或破碎的原因，論述了閥瓣與閥桿采用浮動連接結(jié)構(gòu)的特點，計算驗證了新結(jié)構(gòu)的可靠性。

1、概述

　　節(jié)流閥是油田鉆井過程中井控的重要裝置。由于節(jié)流閥進出口壓力差較大，介質(zhì)在閥瓣和閥座之間高速流動，使閥瓣噴涂的硬質(zhì)合金層剝落或破碎，影響閥門的使用壽命。本文介紹一種閥瓣與閥桿浮動連接方式，消除了深層剝落的缺陷。

2、工作原理

　　節(jié)流閥( 圖1) 通過手輪旋轉(zhuǎn)帶動閥桿上下移動，調(diào)節(jié)閥座與閥瓣之間的環(huán)形面積，實現(xiàn)油井流量和壓力的控制。為減小介質(zhì)對閥瓣和閥座的沖刷，閥瓣一般選用硬質(zhì)材料，并作出頂尖角為14° ～18°的流線型圓錐體( 圖2) 。

3、結(jié)構(gòu)分析

　　為了降低成本和提高可加工性，閥瓣與閥桿連接普遍采用整體式或釬焊式。

　　整體式閥桿與閥瓣連接是在鐵基材料制做的閥桿端部加工閥瓣，在閥瓣表面噴涂Ni 60 硬質(zhì)合金粉末( 圖3) 。整體式的優(yōu)點是鐵基材料容易加工，力學性能均一，穩(wěn)定。缺點是噴焊Ni60 涂層不能太厚，一般不超過3mm。焊層太厚，或者焊接及焊后的熱處理控制不好容易導(dǎo)致涂層分離或剝落，露出基體，導(dǎo)致閥桿基體受沖刷，刻度調(diào)節(jié)失效。另外閥桿屬于長桿狀零件，在焊接，冷卻過程中會出現(xiàn)彎曲，扭轉(zhuǎn)等現(xiàn)象，真空技術(shù)網(wǎng)（http://www.13house.cn/）認為雖經(jīng)校正后還是會在裝配時偏磨閥座，使設(shè)計參數(shù)與實際參數(shù)差別較大。

圖1 節(jié)流閥

　　釬焊式閥桿與閥瓣連接是將鐵基閥桿與YG8制做的閥瓣通過釬焊的方式連接在一起。釬焊式的優(yōu)點是YG8 材料余量大，使用壽命長。缺點是釬焊需要用氧乙炔火焰加熱，用銅做粘合劑。由于粉末冶金材料存在原始裂紋，在交變載荷作用下使裂紋擴張，外力作用是閥瓣擠裂材料原因，以及焊接時溫度的驟升驟降等原因都會使YG8 閥瓣因使用過程中的震動或沖擊等因素造成YG8 閥瓣開裂，破碎，斷裂，堵塞節(jié)流孔，引起生產(chǎn)事故。

圖2 桿體與錐體連接結(jié)構(gòu)

圖3 閥瓣表面等離子弧噴焊

6、結(jié)語

　　節(jié)流閥閥桿與閥瓣的浮動連接方式能夠避免焊接造成的零件變形或涂層脫落等問題，不需要做焊接檢測，不受天氣、設(shè)備和焊工技能等的影響，僅僅通過機加工和簡單的裝配即可以完成，而且能夠更好的保證產(chǎn)品的質(zhì)量和延長閥門使用壽命。閥桿與閥瓣浮動連接的節(jié)流閥在油田試用一年，效果良好，未出現(xiàn)閥瓣損壞和失效的故障。