CN103437727A - 密封性好的旁通阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种密封性好的旁通阀，包括阀体和阀芯，阀体下部设有外圆锥螺纹接头，所述阀体内部设有通孔，通孔上部设有内圆锥螺纹接头，所述通孔在内圆锥螺纹接头下端设有环形的弹簧安装座，弹簧安装座上放置有弹簧，所述阀芯放置在通孔内且位于弹簧上部，阀芯可压缩弹簧做上下运动，所述阀体圆周面还设有与通孔连通的旁通孔，旁通孔内设有筛板Ⅰ，所述阀体内通孔还设有限位环，限位环位于旁通孔下方，所述限位环上还设有环形的密封槽Ⅰ，密封槽Ⅰ内设有O型密封圈。本发明设计的这种密封性好的旁通阀密封效果好，实用性和保护性强。

Description

密封性好的旁通阀

技术领域

本发明涉及一种旁通阀，更具体的说是涉及一种密封性好的旁通阀。

背景技术

在石油和天然气行业需要使用大量的螺杆钻具。螺杆钻具由四大部分组成，分别是旁通阀总成、马达总成、万向轴总成以及传动轴总成。旁通阀总成装配在螺杆钻具最上端，它的作用首先是连接钻铤或扶正器接头，其二是当钻井液带压流经旁通阀内孔时，旁通阀阀芯自行关闭，钻井液全部用于驱动螺杆钻具工作和循环；当液压泵关闭后，旁通阀芯在弹簧作用下上行呈打开状，在钻具的上提过程中，钻具中的钻井液通过筛孔排出进入井里。

在阀芯受钻井液压力下行时，钻井液通过旁通阀内孔通过，不会进入旁通孔内，现如今的旁通阀大多在此种状态下回出现非正常泄露的情况，即阀芯在关闭状态时，钻井液会有少部分进入旁通孔，起下钻和更换钻头时易造成泄露，影响钻头更换和使用。 

发明内容

本发明解决了一种密封性好的旁通阀，解决了以往旁通阀阀芯关闭时钻井液易泄露、影响钻头更换和使用的问题。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：密封性好的旁通阀，包括阀体和阀芯，阀体下部设有外圆锥螺纹接头，所述阀体内部设有通孔，通孔上部设有内圆锥螺纹接头，所述通孔在内圆锥螺纹接头下端设有环形的弹簧安装座，弹簧安装座上放置有弹簧，所述阀芯放置在通孔内且位于弹簧上部，阀芯可压缩弹簧做上下运动，所述阀体圆周面还设有与通孔连通的旁通孔，旁通孔内设有筛板Ⅰ，所述阀体内通孔还设有限位环，限位环位于旁通孔下方，所述限位环上还设有环形的密封槽Ⅰ，密封槽Ⅰ内设有O型密封圈。工作时，钻井液流入通孔内并迫使阀芯向下运动，压缩弹簧，阀芯堵住阀体上的旁通孔（旁通孔通向环空，环空指悬于井内的管柱四周的空间，环空外壁可以是裸眼或外径更大的管柱，有时候被称为环形空间），使钻井液向下流。停止工作时，由于没有钻井液的压力，在弹簧的作用下，阀芯向上运动，使阀体上的孔连通钻杆内部空间与环空。阀芯在关闭时O型密封圈在阀芯挤压下变形将旁通阀内孔与旁通孔密封隔开，使旁通阀内孔与旁通孔完全隔开，不会出现泄露现象，不会影响起下钻和更换钻头以及正常使用，实用性强。

所述限位环位于旁通孔下方12-25毫米。阀芯压缩弹簧向下运动时，限位环可限制阀芯下行过度，避免过度压缩弹簧而致使弹簧失效，同时也可以保护阀芯不被破坏，极好的保护弹簧和阀芯，延长了二者使用寿命，实用性和安全性高；当限位环过高则阀芯产生的压力较大，限位环易断裂，不利于长久使用；而限位环过低则不能起到很好的限位效果，弹簧一样易损坏，所以限位环位于旁通孔下方12-25毫米以达到保护限位环和很好的限位效果。 

所述O型密封圈为聚四氟乙烯O型密封圈。聚四氟乙烯是一种使用了氟取代聚乙烯中所有氢原子的人工合成高分子材料，这种材料具有抗酸抗碱、抗各种有机溶剂的特点，几乎不溶于所有的溶剂，同时，聚四氟乙烯具有耐高温的特点，具有优良的化学稳定性、耐腐蚀性，是当今世界上耐腐蚀性能最佳材料之一；O型密封圈采用聚四氟乙烯O型密封圈不仅能延长密封寿命，而且其稳定性和耐久性高。

它还包括有筛板Ⅱ，所述筛板Ⅱ位于内圆锥螺纹接头与阀芯之间的通孔内。钻井液内含有部分杂质，杂质积累较多则会堵塞阀门通孔或者旁通孔，影响了阀门整体的流通性，所需钻井液需要除杂方可进入阀门内部，而钻井液经过筛板Ⅱ过滤后杂质较少，可减少钻井液对阀门的堵塞影响。

所述的筛板Ⅰ和筛板Ⅱ采用表面镀锌处理的304钢材质。304钢材是一种通用性的不锈钢材料，防锈性能好，价格低，具有优良的不锈耐腐蚀性能和较好的抗晶间腐蚀性能。筛板Ⅰ和筛板Ⅱ与钻井液直接接触，不仅易生锈而且易腐蚀，所以采用304钢材以延长筛板Ⅰ和筛板Ⅱ的使用寿命，同时其表面镀锌使得其化学性质更加稳定，最大限度的延长了筛板Ⅰ和筛板Ⅱ的使用寿命。

所述的外圆锥螺纹接头在外圆锥螺纹螺纹根部设有密封槽Ⅱ。为加强外圆锥螺纹接头与下部连接钻杆或钻头的密封性，密封槽内加入密封圈，通过连接处的挤压压力将密封圈压紧，提高密封效果。

所述的阀体和阀芯均采用40cr不锈钢。40Cr钢是机械制造业使用最广泛的钢之一。调质处理后具有良好的综合力学性能，其价格适中，加工容易，经适当的热处理以后可获得一定的韧性、塑性和耐磨性，强度高。阀体和阀芯均采用40cr不锈钢不仅能延长二者的使用寿命，且价格降低，降低了成本。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明设计的这种密封性好的旁通阀密封效果好，实用性和保护性强。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1为本发明阀芯关闭时的结构示意图。

图2为本发明阀芯开启时的结构示意图。

图中的箭头表示钻井液流向。

图中的标号为：1、内圆锥螺纹接头；2、筛板Ⅱ；3、弹簧安装座；4、筛板Ⅰ；5、密封槽Ⅰ；6、限位环；7、密封槽Ⅱ；8、外圆锥螺纹接头；9、阀体；10、阀芯；11、弹簧；12、旁通孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例

如图1所示的密封性好的旁通阀，包括阀体9和阀芯10，阀体9下部设有外圆锥螺纹接头8，所述阀体9内部设有通孔，通孔上部设有内圆锥螺纹接头1，所述通孔在内圆锥螺纹接头1下端设有环形的弹簧安装座3，弹簧安装座3上放置有弹簧11，所述阀芯10放置在通孔内且位于弹簧11上部，阀芯10可压缩弹簧11做上下运动，所述阀体9圆周面还设有与通孔连通的旁通孔12，旁通孔12内设有筛板Ⅰ4，所述阀体9内通孔还设有限位环6，限位环6位于旁通孔12下方，所述限位环6上还设有环形的密封槽Ⅰ5，密封槽Ⅰ5内设有O型密封圈。

所述限位环6位于旁通孔12下方12-25毫米。

所述O型密封圈为聚四氟乙烯O型密封圈。

它还包括有筛板Ⅱ2，所述筛板Ⅱ2位于内圆锥螺纹接头1与阀芯10之间的通孔内。

所述的筛板Ⅰ4和筛板Ⅱ2采用表面镀锌处理的304钢材质。

所述的外圆锥螺纹接头8在外圆锥螺纹螺纹根部设有密封槽Ⅱ7。

所述的阀体9和阀芯10均采用40cr不锈钢。

本发明工作时，钻井液迫使阀芯10向下运动，压缩弹簧11，阀芯10堵住阀体9上的旁通孔12，使钻井液向下流；停止工作时，由于没有钻井液的压力，在弹簧11的作用下，阀芯10向上运动，使阀体9上的旁通孔12连通钻杆内部空间与环空。

本发明通过加入限位环6的结构，限制了阀芯10的下行深度，极好的保护了阀芯10和弹簧11，避免了钻井液压力过大造成阀芯10和弹簧11损坏，同时限位环6上加设密封槽Ⅰ5，密封槽Ⅰ5内加入密封圈加强了旁通阀的密封效果，避免起下钻和更换钻头时钻柱内的钻井液溢出而影响更换和使用，整个结构简单，成本低，安全性、实用性和密封性好。

如上所述即为本发明的实施例。本发明不局限于上述实施方式，任何人应该得知在本发明的启示下做出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.密封性好的旁通阀，包括阀体（9）和阀芯（10），阀体（9）下部设有外圆锥螺纹接头（8），所述阀体（9）内部设有通孔，通孔上部设有内圆锥螺纹接头（1），其特征在于：所述通孔在内圆锥螺纹接头（1）下端设有环形的弹簧安装座（3），弹簧安装座（3）上放置有弹簧（11），所述阀芯（10）放置在通孔内且位于弹簧（11）上部，阀芯（10）可压缩弹簧（11）做上下运动，所述阀体（9）圆周面还设有与通孔连通的旁通孔（12），旁通孔（12）内设有筛板Ⅰ（4），所述阀体（9）内通孔还设有限位环（6），限位环（6）位于旁通孔（12）下方，所述限位环（6）上还设有环形的密封槽Ⅰ（5），密封槽Ⅰ（5）内设有O型密封圈。

2.根据权利要求1所述的密封性好的旁通阀，其特征在于：所述限位环（6）位于旁通孔（12）下方12-25毫米。

3.根据权利要求1所述的密封性好的旁通阀，其特征在于：所述O型密封圈为聚四氟乙烯O型密封圈。

4.根据权利要求1所述的密封性好的旁通阀，其特征在于：它还包括有筛板Ⅱ（2），所述筛板Ⅱ（2）位于内圆锥螺纹接头（1）与阀芯（10）之间的通孔内。

5.根据权利要求2所述的密封性好的旁通阀，其特征在于：所述的筛板Ⅰ（4）和筛板Ⅱ（2）采用表面镀锌处理的304钢材质。

6.根据权利要求1所述的密封性好的旁通阀，其特征在于：所述的外圆锥螺纹接头（8）在外圆锥螺纹螺纹根部设有密封槽Ⅱ（7）。

7.根据权利要求1所述的密封性好的旁通阀，其特征在于：所述的阀体（9）和阀芯（10）均采用40cr不锈钢。

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