一种用于井筒-地层耦合流动实验装置的连通阀

技术领域

本发明涉及连通阀技术领域，特别是一种用于井筒-地层耦合流动实验装置的连通阀。

背景技术

在油气田开采作业过程的钻井过程中，当钻遇到地层中的大型溶洞或裂缝时，由于钻井液和地层中原油密度不同，由于重力作用钻井液会被迫向上移动，同时原油则会被迫向下移动，可能会发生钻井液漏失和原油产出的重力置换现象。目前石油行业针对这一现象，研制了可视化井筒-地层耦合流动试验装置，进行钻井液与模拟地层流体的可视化重力置换试验建立了实验基础，来探究不同因素，如了裂缝宽度、井口回压、钻井液密度、钻井液黏度和地层流体黏度等对定容性地层重力置换量的影响规律，为重力置换定量化研究提供了有效的研究手段。

目前井筒-地层耦合流动实验装置，用于重力置换实验，如李军,柳贡慧,周刘杰,等.碳酸盐岩裂缝性地层气液重力置换实验[J].石油学报,2018,39(10):1186-1192.DOI:10.7623/syxb201810010.中涉及的实验装置主要包括井筒、地层、裂缝及流体循环系统几个部分。井筒由圆柱形的管柱构成，上部有一根内管穿过井筒顶部模拟管柱，钻井液从内管注入井筒，由环空循环出井。井筒下部是活塞机构，通过下拉活塞模拟钻井过程。地层由圆柱形管柱构成，顶部为气源和油源入口，可以通过流体的不循环来模拟定容边界条件。裂缝由两块有机玻璃板构成，之间可以插入不同厚度的玻璃板调节裂缝的缝宽，模拟不同开度的裂缝条件。裂缝前后分别与井筒和地层连通。实验过程中，通过抽水泵向井筒内注入钻井液，钻井液环空返出进入水槽中，模拟钻井液在井内的循环过程；通过向下移动活塞模拟裂缝被钻开的过程，钻井液进入裂缝中，并流入地层形成漏失。

该装置目前只能通过人力移动活塞来打开井筒与地层间的裂缝，活塞推进速度不够均匀，因而和真实钻井过程存在明显差异，导致实验数据不够准确。因此，当前的实验装置除了无法匀速打开裂缝，也无法一次性打开整条裂缝，难以模拟更加复杂的地质情况，导致实验装置应用场景的单一化。

发明内容

在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述或现有技术中存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明的目的是提供一种用于井筒-地层耦合流动实验装置的连通阀，其能够解决在重力置换实验过程中，无法一次性打开整条裂缝，或是匀速打开裂缝，无法模拟更加复杂的地质情况，导致实验装置应用场景的单一化的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种用于井筒-地层耦合流动实验装置的连通阀，其包括减速单元，包括端盖、设置于所述端盖下方的减速壳、贯通设置于所述减速壳中间的旋转座、设置于所述旋转座周围的多个行星齿轮，以及设置于所述旋转座上方的主动轮；

切换单元，包括设置于所述旋转座内部的丝杆座、设置于所述丝杆座周围的锁止环、设置于所述丝杆座上方的切换轴、设置于所述切换轴一侧的把手、设置于所述丝杆座和所述切换轴之间的第一弹簧，以及设置于所述锁止环下方的多个第二弹簧；

阀体单元，包括设置于所述减速壳下方的阀壳、设置于所述阀壳一侧的盖板、设置于所述阀壳内部的一对填料、设置于所述填料内部的第一阀芯、设置于所述第一阀芯内部的第二阀芯，以及贯通设置于所述第一阀芯内部的丝杆。

作为本发明所述用于井筒-地层耦合流动实验装置的连通阀的一种优选方案，其中：所述端盖包括设置于其上端的多个连接柱、设置于所述连接柱一侧的支撑套、设置于所述连接柱上端的电机座，以及设置于所述支撑套一侧的紧固螺栓；

所述减速壳包括设置于其内壁的内齿圈、设置于所述减速壳底部的限位环，以及设置于所述限位环上端的棘齿圈。

作为本发明所述用于井筒-地层耦合流动实验装置的连通阀的一种优选方案，其中：所述旋转座包括圆柱筒、设置于所述圆柱筒周围的多个支撑臂、设置于所述支撑臂表面的齿轮柱、设置于所述圆柱筒外壁的卡合槽、设置于所述圆柱筒底部的多个通孔、设置于所述圆柱筒下方的连接环，以及设置于所述连接环下方的第一牙嵌轮；

所述主动轮包括设置于其下方的扣合环，以及设置于所述主动轮中间的第一锥齿面。

作为本发明所述用于井筒-地层耦合流动实验装置的连通阀的一种优选方案，其中：所述丝杆座包括设置于其底部的插接槽，以及设置于所述丝杆座中间的第二锥齿面；

所述锁止环包括设置于其底部的多个短杆，以及设置于所述短杆底部的一字头；

所述切换轴包括设置于其底部的双向锥齿头、设置于所述双向锥齿头外壁的压环、设置于所述切换轴上端的棱柱孔。

作为本发明所述用于井筒-地层耦合流动实验装置的连通阀的一种优选方案，其中：所述双向锥齿头的两个端面为锥齿状；

所述把手包括设置于其一端的凸轮块。

作为本发明所述用于井筒-地层耦合流动实验装置的连通阀的一种优选方案，其中：所述阀壳包括设置于其两侧的流通口、设置于所述阀壳顶部的安装座、设置于所述阀壳内部的填充室，以及设置于所述填充室两端的一对固定槽；

所述流通口为长条状；所述填料截面为C字型。

作为本发明所述用于井筒-地层耦合流动实验装置的连通阀的一种优选方案，其中：所述第一阀芯包括贯通设置于其两侧的多个连通口、设置于所述第一阀芯内壁的一对限位槽、设置于所述第一阀芯外部两端的一对筒肩，以及设置于所述第一阀芯顶端的第二牙嵌轮；

所述第一阀芯为长筒状。

作为本发明所述用于井筒-地层耦合流动实验装置的连通阀的一种优选方案，其中：所述第二阀芯包括设置于其两侧的一对限位条，以及设置于所述第二阀芯内部的活动腔。

作为本发明所述用于井筒-地层耦合流动实验装置的连通阀的一种优选方案，其中：所述丝杆包括设置于其端部的插接条，以及设置于所述丝杆另一端的活动柱。

本发明的有益效果：本发明能够在井筒-地层耦合流动实验装置下的重力置换实验过程中，不仅能够一次性打开裂缝，模拟钻井液不循环状态，也能够替代活塞且匀速打开裂缝，模拟钻井液循环的状态，保证实验场景的多样化以及实验数据的准确度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。其中：

图1为用于井筒-地层耦合流动实验装置的连通阀的整体三维图。

图2为用于井筒-地层耦合流动实验装置的连通阀的减速单元及切换单元俯视图。

图3为用于井筒-地层耦合流动实验装置的连通阀的图2的A-A剖面图。

图4为用于井筒-地层耦合流动实验装置的连通阀的主动轮及锁止环半剖图。

图5为用于井筒-地层耦合流动实验装置的连通阀的整体俯视图。

图6为用于井筒-地层耦合流动实验装置的连通阀的图5的B-B剖面图。

图7为用于井筒-地层耦合流动实验装置的连通阀的图5的C-C剖面图。

图8为用于井筒-地层耦合流动实验装置的连通阀的部分阀体单元三维图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式作详细地说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性地与其他实施例互相排斥的实施例。

实施例1

参照图1～图8，为本发明第一个实施例，该实施例提供了一种用于井筒-地层耦合流动实验装置的连通阀，其包括减速单元100，包括端盖101、设置于端盖101下方的减速壳102、贯通设置于减速壳102中间的旋转座103、设置于旋转座103周围的多个行星齿轮104，以及设置于旋转座103上方的主动轮105；

切换单元200，包括设置于旋转座103内部的丝杆座201、设置于丝杆座201周围的锁止环202、设置于丝杆座201上方的切换轴203、设置于切换轴203一侧的把手204、设置于丝杆座201和切换轴203之间的第一弹簧205，以及设置于锁止环202下方的多个第二弹簧206；

阀体单元300，包括设置于减速壳102下方的阀壳301、设置于阀壳301一侧的盖板302、设置于阀壳301内部的一对填料303、设置于填料303内部的第一阀芯304、设置于第一阀芯304内部的第二阀芯305，以及贯通设置于第一阀芯304内部的丝杆306。

进一步的，端盖101包括设置于其上端的多个连接柱101a、设置于连接柱101a一侧的支撑套101b、设置于连接柱101a上端的电机座101c，以及设置于支撑套101b一侧的紧固螺栓101d；减速壳102包括设置于其内壁的内齿圈102a、设置于减速壳102底部的限位环102b，以及设置于限位环102b上端的棘齿圈102c。

进一步的，旋转座103包括圆柱筒103a、设置于圆柱筒103a周围的多个支撑臂103b、设置于支撑臂103b表面的齿轮柱103c、设置于圆柱筒103a外壁的卡合槽103d、设置于圆柱筒103a底部的多个通孔103e、设置于圆柱筒103a下方的连接环103f，以及设置于连接环103f下方的第一牙嵌轮103g；主动轮105包括设置于其下方的扣合环105a，以及设置于主动轮105中间的第一锥齿面105b。

进一步的，丝杆座201包括设置于其底部的插接槽201a，以及设置于丝杆座201中间的第二锥齿面201b；锁止环202包括设置于其底部的多个短杆202a，以及设置于短杆202a底部的一字头202b；切换轴203包括设置于其底部的双向锥齿头203a、设置于双向锥齿头203a外壁的压环203b、设置于切换轴203上端的棱柱孔203c。

进一步的，双向锥齿头203a的两个端面为锥齿状；把手204包括设置于其一端的凸轮块204a。

进一步的，阀壳301包括设置于其两侧的流通口301a、设置于阀壳301顶部的安装座301b、设置于阀壳301内部的填充室301c，以及设置于填充室301c两端的一对固定槽301d；流通口301a为长条状；填料303截面为C字型。

进一步的，第一阀芯304包括贯通设置于其两侧的多个连通口304a、设置于第一阀芯304内壁的一对限位槽304b、设置于第一阀芯304外部两端的一对筒肩304c，以及设置于第一阀芯304顶端的第二牙嵌轮304d；第一阀芯304为长筒状。

进一步的，第二阀芯305包括设置于其两侧的一对限位条305a，以及设置于第二阀芯305内部的活动腔305b。

进一步的，丝杆306包括设置于其端部的插接条306a，以及设置于丝杆306另一端的活动柱306b。

需要说明的是，此连通阀适用于井筒-地层耦合流动实验装置，能够精准地模拟两种钻井工况：裂缝一次性打开时，钻井液不循环状态，实际钻井过程中停钻起、下钻状态；裂缝缓慢打开时，钻井液循环，实际钻井过程中正常钻井状态。

较佳的，连通阀由减速单元100、切换单元200和阀体单元300三者构成，切换单元200设置在减速单元100内部，阀体单元300设置在减速单元100底部，减速单元100和阀体单元300之间由螺栓连接。

较佳的，在端盖101的上表面的外延处有一圈阵列的通孔，在减速壳102上端面的外延的对应位置也同样开设一圈阵列的螺栓孔，因此端盖101与减速壳102之间可以通过螺栓连接。在端盖101的上表面中心周围还固定有阵列的四根连接柱101a，在连接柱101a上方固定有电机座101c，因此，在电机座101c上可以安装伺服电机。此外在其中一根连接柱101a上固定有横向的支撑套101b，支撑套101b为空心，可以与把手204进行配合，需要注意的是把手204与支撑套101b之间有限位结构，保证把手204只能旋转且不能横向移动。在支撑套101b朝外的外壁贯穿有紧固螺栓101d，两者之间螺纹连接，可以在把手204旋转至一定角度后，通过紧固螺栓101d进行锁止。

较佳的，减速壳102的内壁处设有环形分布的内齿圈102a，该内齿圈102a能够直接与三个行星齿轮104啮合。在减速壳102中心处还设有限位环102b，可以用于对旋转座103进行卡合和限位，保证旋转座103只能旋转不会发生轴线方向的偏移。此外在限位环102b上表面还设有环形分布的棘齿圈102c，棘齿圈102c上的单个棘齿截面为三角形。

较佳的，旋转座103上的圆柱筒103a内部为空心状，在圆柱筒103a的筒外壁处固定有阵列分布的三个支撑臂103b，在各个支撑臂103b的端部固定有齿轮柱103c，齿轮柱103c用于安装行星齿轮104，行星齿轮104能够围绕齿轮柱103c的轴线进行旋转，也能保证行星齿轮104能够与内齿圈102a啮合。在圆柱筒103a外壁靠上位置开设有卡合槽103d，能够与主动轮105上的扣合环105a进行配合，保证主动轮105能够在圆柱筒103a上端进行旋转且不会脱落。连接环103f的内外径均比圆柱筒103a小，主要用于连接圆柱筒103a和第一牙嵌轮103g，此外也用于与限位环102b之间的卡合，保证旋转座103能够在减速壳102上进行旋转且不会脱落。第一牙嵌轮103g可以与第一阀芯304上端的第二牙嵌轮304d进行啮合，用于旋转座103旋转时对第一阀芯304的驱动，也便于二者拆卸。

较佳的，主动轮105能够与其周围的各个行星齿轮104进行啮合。主动轮105中心朝下位置设有环形分布的内齿状的第一锥齿面105b，可与切换轴203上的双向锥齿头203a进行啮合。当主动轮105进行旋转时能够带动各个行星齿轮104发生同步旋转，而后行星齿轮104在内齿圈102a上进行移动，并且能直接带动旋转座103发生旋转，从而驱动第一阀芯304进行旋转，在此过程中极大地提高了伺服电机的扭矩，保证了第一阀芯304的旋转平稳，此外也能够使得伺服电机精确控制第一阀芯304的旋转圈数。

较佳的，丝杆座201呈现为阶梯状圆柱，向上单侧贯通，且在贯通口设有内齿状的第二锥齿面201b，同样能够与双向锥齿头203a进行啮合，在丝杆座201下端还设有圆环，与丝杆座201上半部分的底部之间构成环形槽，用于将丝杆座201安装在连接环103f内部，保证丝杆座201能够在丝杆座201内部旋转且不会发生脱落。在丝杆座201还开设有横向贯通插接槽201a，该插接槽201a处于减速壳102的外部，用于与丝杆306端部的插接条306a进行卡合，并且能够驱动丝杆306进行旋转。除此之外在丝杆座201的上端外延部分同样设有圆环，用于对锁止环202的限位，防止锁止环202向上脱离出丝杆座201。

较佳的，锁止环202套设在丝杆座201外部，且与丝杆座201上半部分之间形成配合，两者之间相对活动连接。锁止环202的下端固定有两个对称分布的短杆202a，且在短杆202a的末端还设有一字头202b，一字头202b的形状参照一字螺丝刀的头部。在各个短杆202a杆身还设有第二弹簧206，能够将锁止环202向上顶住。需要注意的是，旋转座103上的圆柱筒103a内腔腔底还设有两个通孔103e，该通孔103e正好与棘齿圈102c对齐，而两个短杆202a正好能够插入通孔103e当中，由于第二弹簧206的作用，两个短杆202a并不直接接触到棘齿圈102c，只有当锁止环202受到向下的作用力才会使得一字头202b插入棘齿圈102c的齿隙中，使得旋转座103旋转受限，与减速壳102之间建立临时的固定。

较佳的，切换轴203向上贯穿出端盖101，便于伺服电机的直接连接，在切换轴203的上端部设有棱柱孔203c，此处为六棱柱，因此除了伺服电机的直连以外还能插入六角扳手手动驱动，起到备用的作用，防止伺服电机损坏后只能停止实验装置的情况。在切换轴203下端还设有双向锥齿头203a，该双向锥齿头203a上下两面均为锥齿轮，在双向锥齿头203a的外壁设有环形的压环203b，该压环203b能够在切换轴203下行时，直接对锁止环202施加向下的压力，当双向锥齿头203a与第二锥齿面201b啮合时，锁止环202正好插入到棘齿圈102c的齿隙中。需要注意的是，第二锥齿面201b与第一锥齿面105b之间的间距要大于双向锥齿头203a的长度，因此双向锥齿头203a能够在第二锥齿面201b与第一锥齿面105b之间活动，当双向锥齿头203a上行则与第一锥齿面105b啮合，下行则与第二锥齿面201b啮合。需要注意的是，在切换轴203底部和丝杆座201上端之间还设有第一弹簧205，为了保证第一弹簧205不发生错位，相应地需要在切换轴203底部和丝杆座201上端处设有圆槽，保证第一弹簧205落于两个圆槽之间。第一弹簧205能够在切换轴203不受其他作用力的情况下，使得切换轴203与主动轮105通过啮合的方式连接。

较佳的，把手204能够插入支撑套101b内部，通过两者配合处的限位结构能够保证把手204在支撑套101b进行旋转，把手204末端固定有凸轮块204a，可以通过旋转把手204来控制凸轮块204a的需旋转角度，凸轮块204a正好位于切换轴203上端面处，在凸轮块204a旋转时可以控制切换轴203下行或者上行。

较佳的，阀壳301两端设有流通口301a，该流通口301a为细长状开口，以适配实验过程中需要模拟钻头缓慢下降并打开底层裂缝的情况，常规圆形开口并不能模拟长行程工况。两个流通口301a均与填充室301c连通。该填充室301c内部空间大而长，在填充室301c内壁固定有对称分布的两个填料303，两个填料303之间留有一定的间距，保证介质在两个阀芯均打开时能够顺利穿过，该填料303能够起到密封作用，能够包裹住第一阀芯304，且填充第一阀芯304与阀壳301之间的空隙；还有防腐蚀，阻隔介质【钻井液、其他实验液体】对第一阀芯304和阀壳301体的腐蚀作用。在填充室301c上下两端开设有固定槽301d，用于安装第一阀芯304。此外，在阀壳301外延处设有扁平状安装座301b，安装座301b周围均匀阵列有贯通的四个螺栓孔，而在图中未展示的，减速壳102底部对应位置也相应开设有螺纹孔，能够通过长螺栓将阀壳301与安装座301b固定在一起。

较佳的，填料303数量为两个，对向分布，在填料303的单侧开设有圆弧壁，两两圆弧壁相对分布，能够正好贴合第一阀芯304外壁，此外，各个填料303安装在阀壳301内部时，两两填料303之间存在一定的距离。

较佳的，第一阀芯304整体呈现柱状，有向下贯通的内腔，在第一阀芯304外壁的上下两端设有两个筒肩304c，可以落于对应的固定槽301d内，用于第一阀芯304的安装。第一阀芯304的顶端还设有第二牙嵌轮304d，用于第一牙嵌轮103g的相互啮合。在第一阀芯304开设有对称且贯通的连通口304a，且连通口304a自上而下线性阵列分布。除此之外，在第一阀芯304的内壁两侧开设有对称分布的两个限位槽304b，用于与第二阀芯305上的两个限位条305a配合，保证第二阀芯305只能在第一阀芯304内直线移动。

较佳的，第二阀芯305也为柱状，其内部设有活动腔305b且单侧向下贯通，可以容纳丝杆306。需要注意的是，第二阀芯305外壁与第一阀芯304内壁紧密贴合。丝杆306能够同时贯穿第一阀芯304和第二阀芯305，且与第二阀芯305上端中心处螺纹连接，丝杆306的上端的插接条306a与丝杆座201插接，而下端的活动柱306b与活动腔305b紧密贴合，保证丝杆306旋转过程中的双端稳定，也保证了第二阀芯305下行时脱离丝杆306。

较佳的，在阀壳301底部开设有与第二阀芯305截面形状相同的贯通的孔，保证阀壳的密封性，盖板302侧面开设有用于安装填料303的长方形开口，通过若干螺栓可以将盖板302与阀壳301固定连接。

在使用过程中，设定连通阀的初始状态为：第一阀芯304的连通口304a朝向填料303上的圆弧壁处，使得连通口304a完全被堵住；第二阀芯305上端面贴合第一阀芯304的内腔上部。此时的连通阀处于完全封闭状态。伺服电机的轴端需要设置为六棱柱状并且插入棱柱孔203c，两者之间能够发生相对位移。

在需要模拟裂缝缓慢打开时，首先需要直接启动伺服电机，此时的凸轮块204a不对切换轴203施加作用力，切换轴203在第一弹簧205的作用下与第一锥齿面105b啮合，即与主动轮105临时固定。在伺服电机的驱动下，切换轴203带动主动轮105进行旋转，行星齿轮104被迫围绕内齿圈102a上移动，从而直接使得旋转座103进行缓慢旋转，由于旋转座103通过牙嵌齿结构与第一阀芯304连接，此时的第一阀芯304也伴随旋转座103缓慢旋转，无论顺逆时针旋转，第一阀芯304只需要旋转90°即可，此时的连通口304a能够朝向两两填料303之间形成的间隙，即连通口304a与对应方向的流通口301a连通。此时的第一阀芯304调整完毕。

而后旋转把手204，通过凸轮块204a的旋转迫使切换轴203下行，直至切换轴203与第二锥齿面201b啮合，即与丝杆座201临时连接，与此同时，压环203b也对锁止环202进行下压，一字头202b正好插入棘齿圈102c的齿间隙中，此时的旋转座103和减速壳102被临时固定，因此第一阀芯304处于限位状态，不会发生旋转。接着旋紧紧固螺栓101d，保持旋转把手204的旋转位置稳定。

最后驱动伺服电机，进行模拟实验，此时的切换轴203仅带动丝杆座201进行旋转，由于丝杆座201与丝杆306固定连接，因而丝杆306能够使得第二阀芯305稳定下降，实现模拟裂缝缓慢打开的过程。

在需要模拟裂缝一次性打开时，需要先旋转旋转把手204，通过凸轮块204a的旋转迫使切换轴203下行，并通过旋紧紧固螺栓101d锁死把手204，驱动伺服电机，将第二阀芯305移动至最底端，保持第一阀芯304内部中空，而后，旋开紧固螺栓101d并旋转旋转把手204，直至切换轴203不被凸轮块204a限制，此时切换轴203在第一弹簧205的反作用下复位，锁止环202在第二弹簧206的反作用下复位并脱离棘齿圈102c。

最后驱动伺服电机，进行模拟实验，此时的切换轴203带动主动轮105进行旋转，经过动力的逐级传递，旋转座103带动第一阀芯304进行旋转，直至第一阀芯304旋转至90°，实现模裂缝一次性打开的过程。

综上，本设计能够在井筒-地层耦合流动实验装置下的重力置换实验过程中，不仅能够一次性打开裂缝，模拟钻井液不循环状态，也能够匀速打开裂缝，模拟钻井液循环的状态，保证实验场景的多样化以及实验数据的准确度。

重要的是，应注意，在多个不同示例性实施方案中示出的本申请的构造和布置仅是例示性的。尽管在此公开内容中仅详细描述了几个实施方案，但参阅此公开内容的人员应容易理解，在实质上不偏离该申请中所描述的主题的新颖教导和优点的前提下，许多改型是可能的(例如，各种元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例，以及参数值(例如，温度、压力等)、安装布置、材料的使用、颜色、定向的变化等)。例如，示出为整体成形的元件可以由多个部分或元件构成，元件的位置可被倒置或以其他方式改变，并且分立元件的性质或数目或位置可被更改或改变。因此，所有这样的改型旨在被包含在本发明的范围内。可以根据替代的实施方案改变或重新排序任何过程或方法步骤的次序或顺序。在权利要求中，任何“装置加功能”的条款都旨在覆盖在本文中所描述的执行所述功能的结构，且不仅是结构等同而且还是等同结构。在不背离本发明的范围的前提下，可以在示例性实施方案的设计、运行状况和布置中做出其他替换、改型、改变和省略。因此，本发明不限制于特定的实施方案，而是扩展至仍落在所附的权利要求书的范围内的多种改型。

此外，为了提供示例性实施方案的简练描述，可以不描述实际实施方案的所有特征(即，与当前考虑的执行本发明的最佳模式不相关的那些特征，或与实现本发明不相关的那些特征)。

应理解的是，在任何实际实施方式的开发过程中，如在任何工程或设计项目中，可做出大量的具体实施方式决定。这样的开发努力可能是复杂的且耗时的，但对于那些得益于此公开内容的普通技术人员来说，不需要过多实验，所述开发努力将是一个设计、制造和生产的常规工作。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。