CN112628421B - 一种用于石油、天然气钻井的旋塞阀 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于石油、天然气钻井的旋塞阀，涉及石油及天然气钻井工具技术领域。包括阀体、球形阀芯、密封机构以及清理机构，阀体的内部活动设置有阀座，阀座的内部活动设置有用于控制旋塞阀闭合的球形阀芯，阀座的顶部和底部均设置有用于对旋塞阀进行密封的连接密封机构，球形阀芯的表面固定设置有密封圈，密封圈的表面设置有用于清理杂质的清理机构。通过设置密封圈带动清理机构进行顺时针转动，使得抵触块与活动杆在阀座的滑动抵触下进行转动，使得抵触块与阀座内壁分离，而清理块与阀座内壁接触滑动，使得清理块可以刮下阀座内壁表面粘留的杂质，达到了便于清理的效果，避免了球形阀芯在转动的过程中被杂质卡死。
Description
技术领域
本发明涉及石油及天然气钻井工具技术领域，具体为一种用于石油、天然气钻井的旋塞阀。
背景技术
在石油天然气钻井作业中，井喷是人们在任何钻机上都不愿看到的事故，因为它危及着钻井队员的生命，能损坏钻机，并且污染环境，通常流体或气体带着很大的力量从井中喷出，尤其是当流体是气体时，往往会成为烟火咆哮的场面，造成事故的流体来自于地下岩石，它的压力异常高，高于正常值。
现有技术中，一般在石油天然气钻中会有较多杂质不断地积累在摩擦副的间隙中，如此容易导致球形阀芯在转动的过程中被杂质卡死，从而容易出现转动不灵的情况，另外阀座安装阀体的内部连接处总会出现一些漏缝，如此容易导致石油天然气经过漏缝出现泄漏的情况，为解决上述问题，本发明提供了一种用于石油、天然气钻井的旋塞阀。
发明内容
本发明提供了一种用于石油、天然气钻井的旋塞阀，具备便于清理和便于密封防漏的优点，以解决球形阀芯在转动的过程中容易被杂质卡死和石油天然气意外泄漏的问题。
为实现便于清理和便于密封防漏的目的，本发明提供如下技术方案：一种用于石油、天然气钻井的旋塞阀，包括阀体、球形阀芯、密封机构以及清理机构，所述阀体的内部活动设置有阀座，所述阀座的内部活动设置有用于控制旋塞阀闭合的球形阀芯，所述阀座的顶部和底部均设置有用于对旋塞阀进行密封的连接密封机构，所述球形阀芯的表面固定设置有密封圈，所述密封圈的表面设置有用于清理杂质的清理机构；
所述清理机构包括活动杆，所述活动杆的一端位于密封圈的内部，所述活动杆的另一端活动设置有抵触块，所述抵触块的表面固定安装有清理块；
所述清理机构包括第一密封块和第二密封块，所述第一密封块和第二密封块分别位于阀体和阀座的表面，所述第一密封块和第二密封块之间通过连接弹簧固定连接，所述第一密封块的底部固定连接有延伸至第二密封块内部的连接密封套。
作为本发明的一种优选技术方案，所述球形阀芯的侧面固定安装有操作轴，所述操作轴的一端外接驱动装置。
作为本发明的一种优选技术方案，所述密封圈的内部开设有活动槽，所述活动槽的内部固定连接有活动轴。
作为本发明的一种优选技术方案，所述活动杆的一端与活动轴的表面之间为活动套接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述活动杆的表面固定安装有活动弹簧，所述活动弹簧的底部与活动槽的底部之间为固定连接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述活动杆的上下表面分别固定安装有第一密封板和第二密封板。
作为本发明的一种优选技术方案，所述第一密封板和第二密封板的一端均延伸至密封圈的内部。
作为本发明的一种优选技术方案，所述抵触块与活动杆之间通过连接轴活动连接，所述抵触块的一端与阀座内壁之间相抵触。
与现有技术相比，本发明提供了一种用于石油、天然气钻井的旋塞阀，具备以下有益效果：
1、该用于石油、天然气钻井的旋塞阀，通过设置密封圈带动清理机构进行顺时针转动，使得抵触块与活动杆在阀座的滑动抵触下进行转动，使得抵触块与阀座内壁分离，而清理块与阀座内壁接触滑动，使得清理块可以刮下阀座内壁表面粘留的杂质，达到了便于清理的效果，避免了球形阀芯在转动的过程中被杂质卡死。
2、该用于石油、天然气钻井的旋塞阀，通过设置连接弹簧的两端分别连接第一密封块和第二密封块，使得连接弹簧可以通过第一密封块和第二密封块缓冲石油或天然气对阀座的冲击，达到了缓冲的效果，再通过连接密封套的底部插入第二密封块的内部，使得连接密封套可以包裹连接弹簧，避免了第一密封块和第二密封块的连接处出现漏口，达到了密封防漏的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明一种用于石油、天然气钻井的旋塞阀的结构正剖图；
图2为本发明一种用于石油、天然气钻井的旋塞阀阀座的结构示意图；
图3为本发明一种用于石油、天然气钻井的旋塞阀球形阀芯的结构侧剖图；
图4为本发明一种用于石油、天然气钻井的旋塞阀的A处结构放大图；
图5为本发明一种用于石油、天然气钻井的旋塞阀的B处结构放大图。
图中：1、阀体；2、阀座；3、球形阀芯；4、连接密封机构；5、密封圈；6、操作轴；7、清理机构；8、活动槽；9、活动轴；10、活动杆；11、活动弹簧；12、第一密封板；13、第二密封板；14、抵触块；15、清理块；16、连接轴；17、第一密封块；18、第二密封块；19、连接密封套；20、连接弹簧。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。
此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
请参阅图1-5，本发明公开了一种用于石油、天然气钻井的旋塞阀，包括阀体1、球形阀芯3、密封机构4以及清理机构7，所述阀体1的内部活动设置有阀座2，所述阀座2的内部活动设置有用于控制旋塞阀闭合的球形阀芯3，所述阀座2的顶部和底部均设置有用于对旋塞阀进行密封的连接密封机构4，所述球形阀芯3的表面固定设置有密封圈5，所述密封圈5的表面设置有用于清理杂质的清理机构7，所述清理机构7包括活动杆10，所述活动杆10的一端位于密封圈5的内部，所述密封圈5的内部开设有活动槽8，所述活动槽8的内部固定连接有活动轴9，所述活动杆10的一端与活动轴9的表面之间为活动套接，所述活动杆10的另一端活动设置有抵触块14，所述抵触块14与活动杆10之间通过连接轴16活动连接，所述抵触块14的一端与阀座2内壁之间相抵触，所述抵触块14的表面固定安装有清理块15，通过设置密封圈5带动清理机构7进行顺时针转动，使得抵触块14与活动杆10在阀座2的滑动抵触下进行转动，使得抵触块14与阀座2内壁分离，而清理块15与阀座2内壁接触滑动，使得清理块15可以刮下阀座2内壁表面粘留的杂质，达到了便于清理的效果，避免了球形阀芯3在转动的过程中被杂质卡死。
所述密封机构4包括第一密封块17和第二密封块18，所述第一密封块17和第二密封块18分别位于阀体1和阀座2的表面，所述第一密封块17和第二密封块18之间通过连接弹簧20固定连接，所述第一密封块17的底部固定连接有延伸至第二密封块18内部的连接密封套19，通过设置连接弹簧20的两端分别连接第一密封块17和第二密封块18，使得连接弹簧20可以通过第一密封块17和第二密封块18缓冲石油或天然气对阀座2的冲击，达到了缓冲的效果，再通过连接密封套19的底部插入第二密封块18的内部，使得连接密封套19可以包裹连接弹簧20，避免了第一密封块17和第二密封块18的连接处出现漏口，达到了密封防漏的效果。
具体的，所述球形阀芯3的侧面固定安装有操作轴6，所述操作轴6的一端外接驱动装置。
本实施方案中，利用操作轴6的一端外接驱动装置，使得驱动装置可以通过操作轴6带动球形阀芯3进行转动，使得球形阀芯3可以打开活关闭该装置，达到了启闭的效果。
具体的，所述活动杆10的表面固定安装有活动弹簧11，所述活动弹簧11的底部与活动槽8的底部之间为固定连接。
本实施方案中，利用活动弹簧11的底部与活动槽8的底部之间为固定连接，使得活动弹簧11可以带动活动杆10表面无外作用力时回归原位，达到了自动回位的效果。
具体的，所述活动杆10的上下表面分别固定安装有第一密封板12和第二密封板13，所述第一密封板12和第二密封板13的一端均延伸至密封圈5的内部。
本实施方案中，利用第一密封板12和第二密封板13的一端均延伸至密封圈5的内部，避免了石油或天然气会进入密封圈5的内部，达到了阻挡的效果。
本发明的工作原理及使用流程：在使用时，通过操作轴6外接驱动装置，使得操作轴6可以带动球形阀芯3进行顺时针转动，使得密封圈5跟随球形阀芯3一起转动，使得密封圈5带动清理机构7进行顺时针转动，使得抵触块14与活动杆10在阀座2的滑动抵触下进行转动，使得抵触块14与阀座2内壁分离，而清理块15与阀座2内壁接触滑动，使得清理块15可以刮下阀座2内壁表面粘留的杂质，如此使得球形阀芯3的开口和阀座2的开口对应，使得石油或天然气可以流通；而石油或天然气经过阀座2时，通过连接弹簧20的两端分别连接第一密封块17和第二密封块18，使得连接弹簧20可以通过第一密封块17和第二密封块18缓冲石油或天然气对阀座2的冲击，再通过连接密封套19的底部插入第二密封块18的内部，使得连接密封套19可以包裹连接弹簧20，避免了连接弹簧20会与石油或天然气接触，同时连接密封套19可以封闭第一密封块17和第二密封块18的连接处。
综上所述，该用于石油、天然气钻井的旋塞阀，通过设置密封圈5带动清理机构7进行顺时针转动，使得抵触块14与活动杆10在阀座2的滑动抵触下进行转动，使得抵触块14与阀座2内壁分离，而清理块15与阀座2内壁接触滑动，使得清理块15可以刮下阀座2内壁表面粘留的杂质，达到了便于清理的效果，避免了球形阀芯3在转动的过程中被杂质卡死；通过设置连接弹簧20的两端分别连接第一密封块17和第二密封块18，使得连接弹簧20可以通过第一密封块17和第二密封块18缓冲石油或天然气对阀座2的冲击，达到了缓冲的效果，再通过连接密封套19的底部插入第二密封块18的内部，使得连接密封套19可以包裹连接弹簧20，避免了第一密封块17和第二密封块18的连接处出现漏口，达到了密封防漏的效果。
需要说明的是，在本文中，诸如术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种用于石油、天然气钻井的旋塞阀，包括阀体（1）、球形阀芯（3）、密封机构（4）以及清理机构（7），其特征在于：所述阀体（1）的内部活动设置有阀座（2），所述阀座（2）的内部活动设置有用于控制旋塞阀闭合的球形阀芯（3），所述阀座（2）的顶部和底部均设置有用于对旋塞阀进行密封的连接密封机构（4），所述球形阀芯（3）的表面固定设置有密封圈（5），所述密封圈（5）的表面设置有用于清理杂质的清理机构（7）；
所述清理机构（7）包括活动杆（10），所述活动杆（10）的一端位于密封圈（5）的内部，所述活动杆（10）的另一端活动设置有抵触块（14），所述抵触块（14）的表面固定安装有清理块（15），通过设置密封圈（5）带动清理机构（7）进行顺时针转动，使得抵触块（14）与活动杆（10）在阀座（2）的滑动抵触下进行转动，使得抵触块（14）与阀座（2）内壁分离，而清理块（15）与阀座（2）内壁接触滑动，使得清理块（15）可以刮下阀座2内壁表面粘留的杂质；
所述密封机构（4）包括第一密封块（17）和第二密封块（18），所述第一密封块（17）和第二密封块（18）分别位于阀体（1）和阀座（2）的表面，所述第一密封块（17）和第二密封块（18）之间通过连接弹簧（20）固定连接，所述第一密封块（17）的底部固定连接有延伸至第二密封块（18）内部的连接密封套（19）。
2.根据权利要求1所述的一种用于石油、天然气钻井的旋塞阀，其特征在于：所述球形阀芯（3）的侧面固定安装有操作轴（6），所述操作轴（6）的一端外接驱动装置。
3.根据权利要求1所述的一种用于石油、天然气钻井的旋塞阀，其特征在于：所述密封圈（5）的内部开设有活动槽（8），所述活动槽（8）的内部固定连接有活动轴（9），所述活动杆（10）的一端与活动轴（9）的表面之间为活动套接。
4.根据权利要求3所述的一种用于石油、天然气钻井的旋塞阀，其特征在于：所述活动杆（10）的表面固定安装有活动弹簧（11），所述活动弹簧（11）的底部与活动槽（8）的底部之间为固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种用于石油、天然气钻井的旋塞阀，其特征在于：所述活动杆（10）的上下表面分别固定安装有第一密封板（12）和第二密封板（13），所述第一密封板（12）和第二密封板（13）的一端均延伸至密封圈（5）的内部，避免了石油或天然气会进入密封圈（ 5） 的内部。
6.根据权利要求1所述的一种用于石油、天然气钻井的旋塞阀，其特征在于：所述抵触块（14）与活动杆（10）之间通过连接轴（16）活动连接，所述抵触块（14）的一端与阀座（2）内壁之间相抵触。
7.根据权利要求6所述的一种用于石油、天然气钻井的旋塞阀，其特征在于：所述活动杆（10）的形状为扇形，且活动杆（10）为倾斜设置，倾斜角度范围十五度至九十度。
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