CN104819320B - 一种由冲洗液控制的换向机构及其控制方法 - Google Patents

Abstract

一种由冲洗液控制的换向机构及其控制方法。该换向机构包括换向阀，换向阀前端与冲洗液管道相连，换向阀的阀体上设有接头座，接头座中心开有通孔，换向阀的阀体内腔通过接头座的中心通孔与钻具内腔体相通；所述冲洗液管道的另一端与泵相连。本发明还包括使用冲洗液对所述换向机构进行控制的方法。本发明结构简单，机械自动化程度高，操作方便，由冲洗液本身的通/断作为控制量来实现对阀的控制，从而实现冲洗液的换向，不需要额外的控制量，密封可靠。

Description

一种由冲洗液控制的换向机构及其控制方法

技术领域

本发明涉及勘探工程器械领域，具体涉及一种由冲洗液控制的换向机构及其控制方法。

背景技术

勘探孔施工时，往往需要通过泵抽送冲洗液到施工孔底，以冲走岩屑。而在易冲蚀地层取芯时，则不能开冲洗液，因为冲洗液开启往往会冲蚀地层，影响正常取芯，此时应使钻具内腔体与外界大气相通。目前，在陆地上，通过人工干预才可以实现冲洗液通路的换向，机械自动化程度较低，操作麻烦。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种机械自动化程度高，操作方便的由冲洗液控制的换向机构及其控制方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种由冲洗液控制的换向机构，包括换向阀，换向阀前端与冲洗液管道的一端相连，换向阀的阀体上设有接头座，接头座中心开有通孔，换向阀的阀体内腔通过接头座的中心通孔与钻具内腔体相通；所述冲洗液管道的另一端与泵相连。冲洗液是否充入冲洗液管道，可由与冲洗液管道相连的泵来控制。

进一步，所述换向阀包括前阀盖，前阀盖通过法兰装于阀体前端，换向阀通过前阀盖的内腔与冲洗液管道相连，阀体的内腔中设有可滑动的阀芯，阀芯上开有液体流道，阀体后端设有后阀盖，阀芯后端与弹簧的一端相连，弹簧另一端固定于弹簧座上，弹簧座与后阀盖固连。

进一步，所述弹簧座通过螺钉与后阀盖固连，弹簧座设于后阀盖的内腔中，弹簧座上开有螺纹孔，螺钉尾端伸入弹簧座上的螺纹孔中，螺钉另一端伸出后阀盖并通过螺母固定。后阀盖上开有使后阀盖的内腔与外界相通的孔。

进一步，所述阀体的前端与前阀盖相接处设有橡胶垫；所述阀体的后端与后阀盖相接处亦设有橡胶垫。

进一步，所述螺钉可选用内六角螺钉，螺母可选用六角螺母。

使用冲洗液对如前所述换向机构进行控制的方法，包括如下步骤：

冲洗液充入冲洗液管道时，冲洗液经冲洗液管道、前阀盖的内腔进入阀体的内腔，阀体的内腔中的阀芯在冲洗液的压力下，克服弹簧的力的作用，阀芯向左移动，接头座的中心通孔经阀芯上的液体流道、阀体内腔与前阀盖的内腔相通，实现冲洗液的换向；

冲洗液停止充入冲洗液管道时，阀芯在弹簧的作用下向右移动，接头座的中心通孔经阀体内腔与后阀盖的内腔连通。因后阀盖上开有使后阀盖的内腔与外界相通的孔，所以，此时，钻具内腔与外界相通。

如前所述，冲洗液是否充入冲洗液管道，可由与冲洗液管道相连的泵来控制。当泵开启时，冲洗液充入冲洗液管道；当泵关闭时，冲洗液停止充入冲洗液管道。

本发明结构简单，机械自动化程度高，操作方便，由冲洗液本身的通/断作为控制量来实现对阀的控制，从而实现冲洗液的换向，不需要额外的控制量，密封可靠。

附图说明

图1为本发明换向阀与冲洗液管道组装后的剖面图；

图2为本发明阀芯在弹簧的作用下向左移动时的换向阀剖面图；

图3为本发明阀芯在弹簧的作用下向右移动时的换向阀剖面图。

图中：1——前阀盖；2-1——第一橡胶垫；2-2——第二橡胶垫；3——法兰；4——阀体；5——阀芯；6——接头座；7——弹簧；8——后阀盖；9——弹簧座；10——内六角螺钉；11——冲洗液管道；12——六角螺母；13——接头座中心通孔；14——换向阀的阀体内腔；15——前阀盖的内腔；16——后阀盖的内腔；17——阀芯上的液体流道。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

参照图1，一种冲洗液控制的换向机构，包括换向阀，换向阀前端与冲洗液管道11一端相连，换向阀的阀体4上设有接头座6，接头座6中心开有通孔13，换向阀的阀体4内腔14通过接头座6的中心通孔13与钻具（图中未示出）内腔体相通。

冲洗液管道11另一端与泵（图中未示出）相连。冲洗液是否充入冲洗液管道，可由与冲洗液管道相连的泵（图中未示出）来控制。

所述换向阀包括前阀盖1，前阀盖1通过法兰3装于阀体4前端，换向阀通过前阀盖1内腔15与冲洗液管道11相连，阀体4的内腔14中设有可滑动的阀芯5，阀芯5上开有液体流道17，阀体4后端设有后阀盖8，阀芯5后端与弹簧7的一端相连，弹簧7另一端固定于弹簧座9上，弹簧座9与后阀盖8固连。

所述弹簧座9通过螺钉10与后阀盖8固连，弹簧座9设于后阀盖8的内腔16中，弹簧座9上开有螺纹孔，螺钉10尾端伸入弹簧座9上的螺纹孔中，螺钉10另一端伸出后阀盖8并通过螺母12固定。后阀盖8上开有使后阀盖8的内腔16与外界相通的孔（图中未示出）。

所述阀体4前端与前阀盖1相接处设有第一橡胶垫2-1；阀体4后端与后阀盖8相接处亦设有第二橡胶垫2-2。

本实施例中，所述螺钉10为内六角螺钉，螺母12为六角螺母。

工作原理：

冲洗液充入冲洗液管道11时，冲洗液经冲洗液管道11、前阀盖1的内腔15进入阀体4的内腔14，阀体4的内腔14中的阀芯5在冲洗液的压力下，克服弹簧7的力的作用，阀芯5向左移动，接头座6中心通孔13经阀芯5上的液体流道17、阀体4内腔14与前阀盖1内腔15相通，实现冲洗液的换向，如图2所示。此时，阀芯5因冲洗液压力向左移动压紧第二橡胶垫2-2实现密封，冲洗液压力越大，阀芯5压紧第二橡胶垫2-2的力越大，密封效果越好。

参照图3，冲洗液停止充入冲洗液管道11时，阀芯5在弹簧7的作用下向右移动，接头座6的中心通孔13经阀体4内腔14与后阀盖8的内腔16连通。因后阀盖8上开有使后阀盖8的内腔16与外界相通的孔（图中未示出），所以，此时，钻具内腔（图中未示出）与外界相通。

如前所述，冲洗液是否充入冲洗液管道11，可由与冲洗液管道11相连的泵（图中未示出）来控制。当泵（图中未示出）开启时，冲洗液充入冲洗液管道11；当泵（图中未示出）关闭时，冲洗液停止充入冲洗液管道11。

本发明通过对冲洗液换向阀功能的深入分析，优化换向阀的控制方式。以冲洗液的通断作为控制量来实现对阀的控制，从而实现冲洗液的换向，不需要增设额外的控制量，结构简单，密封可靠。

Claims (4)

1.一种由冲洗液控制的换向机构，其特征在于，包括换向阀，换向阀前端与冲洗液管道的一端相连，换向阀的阀体上设有接头座，接头座中心开有通孔，换向阀的阀体内腔通过接头座的中心通孔与钻具内腔体相通；所述冲洗液管道的另一端与泵相连；

所述换向阀包括前阀盖，前阀盖通过法兰装于阀体前端，换向阀通过前阀盖的内腔与冲洗液管道相连，阀体的内腔中设有可滑动的阀芯，阀芯上开有液体流道，阀体后端设有后阀盖，阀芯后端与弹簧的一端相连，弹簧另一端固定于弹簧座上，弹簧座与后阀盖固连；

所述弹簧座通过螺钉与后阀盖固连，弹簧座设于后阀盖的内腔中，弹簧座上开有螺纹孔，螺钉尾端伸入弹簧座上的螺纹孔中，螺钉另一端伸出后阀盖并通过螺母固定，后阀盖上开有使后阀盖的内腔与外界相通的孔；

以冲洗液的通断作为控制量来实现对阀的控制，从而实现冲洗液的换向，不需要增设额外的控制量；

液体流道设于阀芯前端，阀芯前端靠近前阀盖内腔和冲洗液管道。

2.根据权利要求1所述的由冲洗液控制的换向机构，其特征在于，所述阀体的前端与前阀盖相接处设有橡胶垫；所述阀体的后端与后阀盖相接处亦设有橡胶垫。

3.根据权利要求1所述的由冲洗液控制的换向机构，其特征在于，所述螺钉为内六角螺钉，螺母为六角螺母。

4.使用冲洗液对权利要求1-3任一项所述换向机构进行控制的方法，其特征在于，包括如下步骤：

冲洗液充入冲洗液管道时，冲洗液经冲洗液管道、前阀盖的内腔进入阀体的内腔，阀体的内腔中的阀芯在冲洗液的压力下，克服弹簧的力的作用，阀芯向左移动，接头座的中心通孔经阀芯上的液体流道、阀体内腔与前阀盖的内腔相通，实现冲洗液的换向；

冲洗液停止充入冲洗液管道时，阀芯在弹簧的作用下向右移动，接头座的中心通孔经阀体内腔与后阀盖的内腔连通。