CN106015625A - 石油钻井用双向密封多用途旋塞阀 - Google Patents
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Abstract
石油钻井用双向密封多用途旋塞阀，包括阀体、下阀座、弹簧、旋钮、球体、上阀座、定位环、扶正螺钉、转换螺钉、轴承、定位面、拆装槽、流通槽、导向螺钉等，阀体两端加工有螺纹，其台阶向上开有均匀分布的径向孔，孔内装有转换螺钉，其台阶向上还加工有另一个径向孔，孔内装有导向螺钉，阀体与下阀座间有密封，阀体与旋钮之间装有轴承，定位面位于旋钮上，拆装槽是加工于定位环上端面上的环形槽，球体分别与上阀座、下阀座形成球面密封副，该阀为整体式结构，强度高钢性强，可靠性高，易于操作，适用性强，真正实现了一阀多用，带压操作扭矩小，维护保养方便，使用成本低寿命长。
Description
技术领域
本发明涉及石油工业钻井技术领域，特别涉及石油钻井用双向密封多用途旋塞阀。
背景技术
201420058951.X公开了一种多功能旋塞阀，包括阀体、卡环、挡圈1、挡环、上阀座、定位环、扭块、密封件1、下阀座、转换销、挡圈2、密封件2、密封件3、密封件4、扶正轴、挡圈3、球体、弹簧，其下阀座与阀体之间无密封，双向密封面全在球体与上阀座之间，在接单根时，若上部的压力较大，泥浆就会推动球体和下阀座，使转换销发生应变，同时压缩弹簧向下移动，使球体与上阀座之间产生间隙，从而使密封失效，泥浆泄漏于钻台上，并可能伤害钻台上的操作人员，使安全生产成为一句空话；在带压开关时，旋转扭块阻力较大，在关键时候可能因无法正常开关而酿成事故；靠一个转换销的锥面线接触支撑上部压力的这种结构不能承受对阀进行上部工作压力试验时的巨大压力，即使可以承受这种压力，球体和下阀座的应变也必然使密封失效；定位环上无拆装槽，给阀的维护保养造成极大的困难。
发明内容
为了解决上述设备的不足，本发明提供了一种石油钻井用双向密封多用途旋塞阀，该阀下阀座与阀体之间加有密封，球体分别与上阀座、下阀座形成球面密封副，旋钮与阀体之间安装推力轴承，开关力矩大大减小，提高了安全性能，增设转换螺钉和导向螺钉，真正实现了一阀多用，增设拆装槽，维护保养更加方便，使用成本低寿命长，带压操作扭矩小，本发明的目的就是为现场提供一种石油钻井用双向密封多用途旋塞阀。
本发明是通过以下技术方案实现的。
石油钻井用双向密封多用途旋塞阀，其包括阀体、挡圈A、下阀座、弹簧、旋钮、球体、上阀座、卡环、挡圈B、挡环、定位环、扶正螺钉、转换螺钉、轴承、定位面、拆装槽、流通槽、导向螺钉，其中阀体为一圆管状，两端加工有螺纹，内孔从上到下依次加工有两个环形槽、两个环形长槽和两个台阶，第一个环形槽内装有卡环，第二个环形槽内装有定位环，第一个环形长槽中部，沿径向加工有两个相互同心的孔，孔内分别装有旋钮和扶正螺钉，第二个环形长槽为流通槽，第一个台阶上支撑着弹簧，第二个台阶上方安装有下阀座，其台阶向上开有均匀分布的径向孔，孔内装有转换螺钉，其台阶向上还加工有另一个径向孔，孔内装有导向螺钉，球体位于第一个环形长槽中部，旋钮和扶正螺钉的前端分别插入球体球面上的两个长槽内，阀体与下阀座间有密封，阀体与旋钮之间装有轴承，定位面位于旋钮上，拆装槽是加工于定位环上端面上的环形槽，球体分别与上阀座、下阀座形成球面密封副。
下阀座为一圆管状，外圆上端为一凸台，其中部有环形槽，槽内有密封，两端有过渡斜面，下部外圆上部开有均匀分布的径向流通孔，下部外圆下部开有径向导向孔，导向螺钉前端插入该孔，下端面向上有均匀分布的与转换螺钉前端小圆柱面相配合的径向半圆槽。
阀体装有转换螺钉的孔内有两个台阶，外部孔底部有一道环形槽，槽内装有挡圈A，两个台阶中间的孔内加工有螺纹, 该螺纹与转换螺钉大圆柱上的螺纹固定，内部孔内圆面上有环形槽，槽内装有密封，转换螺钉前端为小圆柱。
旋钮为圆柱状，后半部分为小圆柱，该小圆柱面上有环形槽，槽内装有密封，前半部分为大圆柱，大圆柱的前端加工成长条状，前端面至大圆柱中部沿径向有两个相互垂直的平面，两平面间由圆柱面过渡，就是定位面，定位面包括开位定位面和关位定位面。
阀体装有扶正螺钉的孔内加工有一个台阶，台阶外部为大孔，台阶内部的孔内加工有螺纹, 该螺纹与扶正螺钉中部的螺纹固定，扶正螺钉的前端为小圆柱状，后端为大圆柱状，大圆柱段外圆面上有环形槽，槽内有密封，装有导向螺钉的孔内加工有一个台阶，台阶外部为大孔，台阶内部的孔内加工有螺纹, 该螺纹与导向螺钉中部的螺纹固定，导向螺钉的前端为小圆柱状，后端为大圆柱状，大圆柱段外圆面上有环形槽，槽内有密封。
本发明具有以下优点：该阀下阀座与阀体之间加有密封，球体分别与上阀座、下阀座形成球面密封副，旋钮与阀体之间安装推力轴承，增设转换螺钉和导向螺钉，增设拆装槽，阀体为整体式结构，强度高钢性强，可靠性高，易于操作，适用性强，真正实现了一阀多用，带压操作扭矩小，维护保养方便，使用成本低寿命长。
附图说明
图1：石油钻井用双向密封多用途旋塞阀示意图
图2：旋钮示意图
1、阀体 2、挡圈A 3、转换螺钉 4、下阀座 5、弹簧 6、轴承 7、旋钮 8、球体 9、定位面10、上阀座 11、卡环 12、挡圈B 13、挡环 14、拆装槽 15、定位环 16、扶正螺钉 17、流通槽18、导向螺钉。
具体实施方式
现结合说明书附图：图1、图2对本发明做进一步的描述。
石油钻井用双向密封多用途旋塞阀，其包括阀体1、挡圈A 2、下阀座4、弹簧5、旋钮7、球体8、上阀座10、卡环11、挡圈B 12、挡环13、定位环15、扶正螺钉16、转换螺钉3、轴承6、定位面9、拆装槽14、流通槽17、导向螺钉18，其中阀体1为一圆管状，两端加工有螺纹，内孔从上到下依次加工有两个环形槽、两个环形长槽和两个台阶，第一个环形槽内装有卡环11，第二个环形槽内装有定位环15，第一个环形长槽中部，沿径向加工有两个相互同心的孔，孔内分别装有旋钮7和扶正螺钉16，第二个环形长槽为流通槽17，第一个台阶上支撑着弹簧5，第二个台阶上方安装有下阀座4，其台阶向上开有均匀分布的径向孔，孔内装有转换螺钉3，其台阶向上还加工有另一个径向孔，孔内装有导向螺钉18，球体8位于第一个环形长槽中部，旋钮7和扶正螺钉16的前端分别插入球体8球面上的两个长槽内，阀体1与下阀座4间有密封，阀体1与旋钮7之间装有轴承6，定位面9位于旋钮7上，拆装槽14是加工于定位环15上端面上的环形槽，球体8分别与上阀座10、下阀座4形成球面密封副。
下阀座4为一圆管状，外圆上端为一凸台，其中部有环形槽，槽内有密封，两端有过渡斜面，下部外圆上部开有均匀分布的径向流通孔，下部外圆下部开有径向导向孔，导向螺钉18前端插入该孔，下端面向上有均匀分布的与转换螺钉3前端小圆柱面相配合的径向半圆槽。
阀体1装有转换螺钉3的孔内有两个台阶，外部孔底部有一道环形槽，槽内装有挡圈A 2，两个台阶中间的孔内加工有螺纹, 该螺纹与转换螺钉3大圆柱上的螺纹固定，内部孔内圆面上有环形槽，槽内装有密封，转换螺钉3前端为小圆柱。
旋钮7为圆柱状，后半部分为小圆柱，该小圆柱面上有环形槽，槽内装有密封，前半部分为大圆柱，大圆柱的前端加工成长条状，前端面至大圆柱中部沿径向有两个相互垂直的平面，两平面间由圆柱面过渡，就是定位面9，定位面9包括开位定位面和关位定位面。
阀体1装有扶正螺钉16的孔内加工有一个台阶，台阶外部为大孔，台阶内部的孔内加工有螺纹, 该螺纹与扶正螺钉16中部的螺纹固定，扶正螺钉16的前端为小圆柱状，后端为大圆柱状，大圆柱段外圆面上有环形槽，槽内有密封，装有导向螺钉18的孔内加工有一个台阶，台阶外部为大孔，台阶内部的孔内加工有螺纹, 该螺纹与导向螺钉18中部的螺纹固定，导向螺钉18的前端为小圆柱状，后端为大圆柱状，大圆柱段外圆面上有环形槽，槽内有密封。
将组装好的石油钻井用双向密封多用途旋塞阀接入钻柱，连通泥浆通道，用专用扳手将转换螺钉3顺时针上紧，其前端小圆柱进入下阀座4下端面向上的均匀分布的径向半圆槽内，下阀座4装有密封的上端凸台与阀体1密封配合，此时石油钻井用双向密封多用途旋塞阀作为旋塞阀用，用专用扳手逆时针转动旋钮7，旋钮7上的定位面9也一起旋转，当开位定位面与定位环15下端面接触时旋塞阀完全打开，此时由卡环11、挡环13、上阀座10、球体8的中心孔、下阀座9的内孔、转换螺钉3、导向螺钉18、阀体1的内孔构成流体通道，泥浆由钻具经流体通道流出。
当发生溢流或井喷时，用专用扳手顺时针旋转旋钮7 90度，旋钮7上的定位面9也旋转90度，关位定位面与定位环15下端面接触，旋塞阀完全关闭，流体通道被关断，防止钻具内的高压流体损坏水龙带和地面设备，达到防喷的目的，同时球体8球面上的两个长槽由水平方向转为竖直方向。
当接钻具时关闭旋塞阀，球体8上部的泥浆即使进入了阀体1的第一个环形长槽，由于下阀座4与阀体1之间有密封，也不会造成泥浆泄漏的事故。
当循环压井或下钻至指定井深实施其他施工作业时，使石油钻井用双向密封多用途旋塞阀处于关闭状态，并且用专用扳手将转换螺钉3逆时针旋出，其前端小圆柱脱离下阀座4，此时石油钻井用双向密封多用途旋塞阀作为球形止回阀用，球体8在上部泥浆压力作用下推动下阀座4，克服弹簧5的阻力向下移动，当下阀座4上端凸台脱离阀体1时，泥浆流经由卡环11、挡环13、上阀座10、球体8的球面、下阀座4的上端凸台、下部外圆、流通孔、下部内孔、流通槽17、转换螺钉3、导向螺钉18、阀体1的内孔构成旁路流体通道，进入下部钻具，泥浆泵停止工作后，上部泥浆压力消失，弹簧5复位，推动下阀座4和球体8上移，下阀座4的上端凸台进入阀体1两个环形长槽中间的密封面形成密封副，同时球体8与上阀座10相接触形成球面密封副，关闭旁路流体通道，达到循环压井和实施其他施工作业的目的。
以上实施例是本发明典型的实施例，而不是全部的实施例，本领域的一般技术人员根据本发明的方案及对本发明中的部分配件的外形进行变更或拆解，可以做出多种实施例，在不改变其功能的情况下，都视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.石油钻井用双向密封多用途旋塞阀，其包括阀体(1)、挡圈A（2）、下阀座(4)、弹簧(5)、旋钮（7）、球体（8）、上阀座（10）、卡环（11）、挡圈B（12）、挡环（13）、定位环（15）、扶正螺钉（16），其特征是还加有转换螺钉（3）、轴承（6）、定位面（9）、拆装槽（14）、流通槽（17）、导向螺钉（18），其中阀体(1)为一圆管状，两端加工有螺纹，内孔从上到下依次加工有两个环形槽、两个环形长槽和两个台阶，第一个环形长槽中部，沿径向加工有两个相互同心的孔，孔内分别装有旋钮（7）和扶正螺钉（16），第二个环形长槽为流通槽（17），第一个台阶上支撑着弹簧（5），第二个台阶上方安装有下阀座（4），其台阶向上开有均匀分布的径向孔，孔内装有转换螺钉（3），其台阶向上还加工有另一个径向孔，孔内装有导向螺钉（18），球体（8）位于第一个环形长槽中部，旋钮（7）和扶正螺钉（16）的前端分别插入球体（8）球面上的两个长槽内，阀体(1)与下阀座（4）间有密封，阀体(1)与旋钮（7）之间装有轴承（6），定位面（9）位于旋钮（7）上，拆装槽（14）是加工于定位环（15）上端面上的环形槽，球体（8）分别与上阀座（10）、下阀座（4）形成球面密封副。
2.根据权利要求1所述的石油钻井用双向密封多用途旋塞阀，其特征是下阀座（4）为一圆管状，外圆上端为一凸台，其中部有环形槽，槽内有密封，两端有过渡斜面，下部外圆上部开有均匀分布的径向流通孔，下部外圆下部开有径向导向孔，导向螺钉（18）前端插入该孔，下端面向上有均匀分布的与转换螺钉（3）前端小圆柱面相配合的径向半圆槽。
3.根据权利要求1或2所述的石油钻井用双向密封多用途旋塞阀，其特征是阀体(1)装有转换螺钉（3）的孔内有两个台阶，外部孔底部有一道环形槽，槽内装有挡圈A(2)，两个台阶中间的孔内加工有螺纹, 该螺纹与转换螺钉（3）大圆柱上的螺纹固定，内部孔内圆面上有环形槽，槽内装有密封，转换螺钉（3）前端为小圆柱。
4.根据权利要求1所述的石油钻井用双向密封多用途旋塞阀，其特征是旋钮（7）为圆柱状，后半部分为小圆柱，该小圆柱面上有环形槽，槽内装有密封，前半部分为大圆柱，大圆柱的前端加工成长条状，前端面至大圆柱中部沿径向有两个相互垂直的平面，两平面间由圆柱面过渡，就是定位面（9），定位面（9）包括开位定位面和关位定位面。
5.根据权利要求1所述的石油钻井用双向密封多用途旋塞阀，其特征是阀体(1)装有扶正螺钉（16）的孔内加工有一个台阶，台阶外部为大孔，台阶内部的孔内加工有螺纹, 该螺纹与扶正螺钉（16）中部的螺纹固定，扶正螺钉（16）的前端为小圆柱状，后端为大圆柱状，大圆柱段外圆面上有环形槽，槽内有密封，装有导向螺钉（18）的孔内加工有一个台阶，台阶外部为大孔，台阶内部的孔内加工有螺纹, 该螺纹与导向螺钉（18）中部的螺纹固定，导向螺钉（18）的前端为小圆柱状，后端为大圆柱状，大圆柱段外圆面上有环形槽，槽内有密封。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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Denomination of invention: Bidirectional sealing multi-purpose plug valve for oil drilling Effective date of registration: 20190612 Granted publication date: 20181207 Pledgee: Dongying Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Pledgor: DONGYING NERA PETROLEUM MECHANICAL MANUFACTURING CO.,LTD. Registration number: 2019990000561 |
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Date of cancellation: 20200616 Granted publication date: 20181207 Pledgee: Dongying Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Pledgor: DONGYING NERA PETROLEUM MECHANICAL MANUFACTURING Co.,Ltd. Registration number: 2019990000561 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Bi directional sealing multipurpose plug valve for oil drilling Effective date of registration: 20201224 Granted publication date: 20181207 Pledgee: Dongying Branch of Qilu Bank Co.,Ltd. Pledgor: DONGYING NERA PETROLEUM MECHANICAL MANUFACTURING Co.,Ltd. Registration number: Y2020980009908 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
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Date of cancellation: 20220124 Granted publication date: 20181207 Pledgee: Dongying Branch of Qilu Bank Co.,Ltd. Pledgor: DONGYING NERA PETROLEUM MECHANICAL MANUFACTURING CO.,LTD. Registration number: Y2020980009908 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Two way sealed multipurpose plug valve for petroleum drilling Effective date of registration: 20221026 Granted publication date: 20181207 Pledgee: Dongying Branch of Bank of Communications Ltd. Pledgor: DONGYING NERA PETROLEUM MECHANICAL MANUFACTURING CO.,LTD. Registration number: Y2022980019504 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20231026 Granted publication date: 20181207 Pledgee: Dongying Branch of Bank of Communications Ltd. Pledgor: DONGYING NERA PETROLEUM MECHANICAL MANUFACTURING CO.,LTD. Registration number: Y2022980019504 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Bi-directional sealed multi-purpose plug valves for petroleum drilling Effective date of registration: 20231030 Granted publication date: 20181207 Pledgee: Dongying Branch of Bank of Communications Ltd. Pledgor: DONGYING NERA PETROLEUM MECHANICAL MANUFACTURING CO.,LTD. Registration number: Y2023980063169 |
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