CN204828751U - 具有稳定密封能力的新型方钻杆旋塞阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了具有稳定密封能力的新型方钻杆旋塞阀，它包括上阀座总成、下阀座总成、开关轴总成、阀芯总成和阀体（1），上阀座总成，下阀座总成和阀芯总成均位于阀体（1）的内腔内，且上阀座总成位于阀芯总成上方，下阀芯总成位于阀芯总成下方，所述的阀芯总成包括阀芯（2）、左支架（3）、右支架（4）和销轴（5），所述的开关轴总成包括开关轴（6）和平面滚针轴承（7）。本实用新型的有益效果是：通过间隙设计，使阀芯在旋塞阀工作是处于浮动状态，可以自动调整与阀座之间的相对位置，而且阀体使用寿命长，整个旋塞阀工装可靠、装配简单。

Description

具有稳定密封能力的新型方钻杆旋塞阀

技术领域

本实用新型涉及钻井旋塞阀，特别是具有稳定密封能力的新型方钻杆旋塞阀。

背景技术

方钻杆旋塞阀是通过人工控制阀芯转动，使其处于开启或者关闭状态，保护钻柱系统在地层高压下处于安全状态的一种钻具内防喷工具。但是目前钻井现场所使用的旋塞阀存在许多问题，例如使用过程中可能出现卡死现象，关闭状态容易受到破坏，带压条件下打开比较困难等问题。方钻杆旋塞阀对于保障井控安全，避免井控事故发生具有重要作用，同时安装方钻杆旋塞阀后，可以控制钻井液流量，达到节约钻井液，降低环境污染等有益效果。因此，研究一种新型方钻杆用旋塞阀具有重要的现实意义。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供具有稳定密封能力的新型方钻杆旋塞阀。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：具有稳定密封能力的新型方钻杆旋塞阀，它包括上阀座总成、下阀座总成、开关轴总成、阀芯总成和阀体，上阀座总成，下阀座总成和阀芯总成均位于阀体的内腔内，且上阀座总成位于阀芯总成上方，下阀芯总成位于阀芯总成下方；

所述的阀芯总成包括阀芯、左支架、右支架和销轴，所述的左支架和右支架闭合为一腔体，阀芯安装在该腔体内，以左支架所在方向为左，右支架所在方向为右，所述的阀芯的左侧设置有一定位轴和开设有一开关限位槽，左支架上开设有与定位轴配合的定位孔，且左支架上开设有一销孔，销轴与销孔配合连接，且销轴的右端位于开关限位槽内，所述的右支架的右端面上开设有一圆孔，圆孔的下端开设有一缺口，所述的阀芯的右端面上设置有一连接轴，且连接轴位于圆孔内；

所述的开关轴总成包括开关轴和平面滚针轴承，平面滚针轴承安装在开关轴上，所述的阀体的侧壁上开设有一轴孔，开关轴的右端以及平面滚针轴承均配合连接在轴孔内，且开关轴的右端通过至少三个密封圈密封，所述的连接轴上开设有一凹槽，开关轴的左端设置有一方形块，所述的方形块与凹槽配合连接。

所述的下阀座总成包括下阀座、波纹弹簧A、四氟乙烯密封圈A和调整垫圈A，所述的调整垫圈A安装在阀体内腔的台阶上，下阀座安装在调整垫圈A上方且下阀座与阀体内侧壁通过至少三组密封圈密封，所述波纹弹簧A位于下阀座与调整垫圈A之间的缝隙内，所述的四氟乙烯密封圈A安装在下阀座上端且与阀芯下端接触密封。

所述的上阀座总成包括上阀座、波纹弹簧B、四氟乙烯密封圈B、调整垫圈B、阀座体和压紧螺母，所述的上阀座位于阀芯上方，所述的波纹弹簧B安装在上阀座与阀芯之间的缝隙内且与阀芯上端接触密封，所述的阀座体配合安装在阀体内腔内且通过至少三组密封圈密封，所述的阀座体下端通过左支架和右支架共同支撑，所述的上阀座配合在阀座体内腔内且通过至少三组密封圈密封，在上阀座上端与阀座体内腔顶部之间设置有调整垫圈B，四氟乙烯密封圈B安装在调整垫圈B与上阀座之间的缝隙内，所述的压紧螺母位于阀座体上方且通过旋紧将阀座体压紧。

所述的密封圈为O形密封圈。

所述的开关限位槽的弧形角度为90°，且与销轴配合后，使阀芯只具备开启和关闭两种状态

本实用新型具有以下优点：

1、通过间隙设计，保证阀芯与阀座之间具有1~2mm的间隙，使阀芯在旋塞阀工作是处于浮动状态，可以自动调整与阀座之间的相对位置；

2、轴向载荷通过左、右支架传递给阀体，由阀体承受上部载荷，而不是由阀座承受，使阀座具有更长的使用寿命；

3、开关限位槽限制开关轴的旋转角度只有90°，保证旋塞阀只有开启或者关闭两种工作状态，工作稳定可靠；

4、整个旋塞阀系统结构简单，装配容易。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图

图2为图1中E-E剖视示意图

图3为阀芯主视示意图

图4为阀芯剖视示意图

图5为左、右支架配合连接立体示意图

图中，1-阀体，2-阀芯，3-左支架，4-右支架，5-销轴，6-开关轴，7-平面滚针轴承，8-轴孔，9-下阀座，10-波纹弹簧A，11-四氟乙烯密封圈A，12-调整垫圈A，13-上阀座，14-波纹弹簧B，15-四氟乙烯密封圈B，16-调整垫圈B，17-阀座体，18-压紧螺母，21-定位轴，22-开关限位槽，23-连接轴，24-方形块，25-凹槽，31-定位孔，32-销孔，41-圆孔，42-缺口。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的描述，本实用新型的保护范围不局限于以下所述：

如图1所示，具有稳定密封能力的新型方钻杆旋塞阀，它包括上阀座总成、下阀座总成、开关轴总成、阀芯总成和阀体1，上阀座总成，下阀座总成和阀芯总成均位于阀体1的内腔内，且上阀座总成位于阀芯总成上方，下阀芯总成位于阀芯总成下方；

在本实施例中，如图1~图5所示，所述的阀芯总成包括阀芯2、左支架3、右支架4和销轴5，所述的左支架3和右支架4闭合为一腔体，阀芯2安装在该腔体内，以左支架3所在方向为左，右支架4所在方向为右，所述的阀芯2的左侧设置有一定位轴21和开设有一开关限位槽22，左支架3上开设有与定位轴配合的定位孔31，且左支架3上开设有一销孔32，销轴5与销孔32配合连接，且销轴5的右端位于开关限位槽22内，所述的右支架4的右端面上开设有一圆孔41，圆孔41的下端开设有一缺口42，所述的阀芯2的右端面上设置有一连接轴23，且连接轴23位于圆孔41内；在本实施例中，阀芯2与阀体1之前存在着间隙，该间隙控制在1~2mm，这样可使阀芯2处于浮动状态，使阀芯2具备微调特征，可保证阀芯2与上阀座13、下阀座9的自动调整，即阀芯2的径向自动调整和上阀座13、下阀座9的轴向振动调整，而且左支架3和右支架4是一件完整支架通过线切割加工得到，左支架3和右支架4与阀体1直接接触，因此该旋塞阀纵向载荷传递特征表现为：纵向载荷通过阀芯传递到左、右支架3、4，然后左、右支架3、4再传递到阀体1，而非由上、下阀座13、9承受，从而有效的保证了上、下阀座13、9的使用寿命。

在本实施例中，所述的开关轴总成包括开关轴6和平面滚针轴承7，平面滚针轴承7安装在开关轴6上，所述的阀体1的侧壁上开设有一轴孔8，开关轴6的右端以及平面滚针轴承7均配合连接在轴孔8内，且开关轴6的右端通过至少三个密封圈密封，所述的连接轴23上开设有一凹槽25，开关轴6的左端设置有一方形块24，所述的方形块24与凹槽25配合连接。

在本实施例中，所述的下阀座总成包括下阀座9、波纹弹簧A10、四氟乙烯密封圈A11和调整垫圈A12，所述的调整垫圈A12安装在阀体1内腔的台阶上，下阀座9安装在调整垫圈A12上方且下阀座9与阀体1内侧壁通过至少三组密封圈密封，所述波纹弹簧A10位于下阀座9与调整垫圈A12之间的缝隙内，所述的四氟乙烯密封圈A11安装在下阀座9上端且与阀芯2下端接触密封，下阀座9与波纹弹簧A10配合使用，可以保证其接触在一定范围内，通过波纹弹簧A10的作用，阀芯2与下阀座9保持一定的挤压力与摩擦力，从而实现稳定密封能力的技术效果。同时也可以通过调节波纹弹簧A10的刚度，使旋塞阀具有不同的密封能力，从而确保阀芯2与下阀座9的密封性能。

所述的上阀座总成包括上阀座13、波纹弹簧B14、四氟乙烯密封圈B15、调整垫圈B16、阀座体17和压紧螺母18，所述的上阀座13位于阀芯2上方，所述的波纹弹簧B14安装在上阀座13与阀芯2之间的缝隙内且与阀芯2上端接触密封，所述的阀座体17配合安装在阀体1内腔内且通过至少三组密封圈密封，所述的阀座体17下端通过左支架3和右支架4共同支撑，所述的上阀座13配合在阀座体17内腔内且通过至少三组密封圈密封，在上阀座13上端与阀座体17内腔顶部之间设置有调整垫圈B15，四氟乙烯密封圈B15安装在调整垫圈B15与上阀座13之间的缝隙内，所述的压紧螺母18位于阀座体17上方且通过旋紧将阀座体17压紧，上阀座13与波纹弹簧B15配合使用，可以保证其接触在一定范围内，通过波纹弹B14的作用，阀芯2与上阀座13保持一定的挤压力与摩擦力，从而实现稳定密封能力的技术效果。同时也可以通过调节波纹弹簧B14的刚度，使旋塞阀具有不同的密封能力，从而确保阀芯2与上阀座13的密封性能。

在本实施例中，所述的密封圈为O形密封圈，在密封圈安装位置，均开设有与密封圈配合的密封槽。

在本实施例中，所述的开关限位槽22的弧形角度为90°，且与销轴5配合后，使阀芯2只具备开启和关闭两种状态，从而有效保证旋塞阀的开启、关闭和密封。

Claims (5)

1.具有稳定密封能力的新型方钻杆旋塞阀，其特征在于：它包括上阀座总成、下阀座总成、开关轴总成、阀芯总成和阀体（1），上阀座总成，下阀座总成和阀芯总成均位于阀体（1）的内腔内，且上阀座总成位于阀芯总成上方，下阀芯总成位于阀芯总成下方；

所述的阀芯总成包括阀芯（2）、左支架（3）、右支架（4）和销轴（5），所述的左支架（3）和右支架（4）闭合为一腔体，阀芯（2）安装在该腔体内，以左支架（3）所在方向为左，右支架（4）所在方向为右，所述的阀芯（2）的左侧设置有一定位轴（21）和开设有一开关限位槽（22），左支架（3）上开设有与定位轴配合的定位孔（31），且左支架（3）上开设有一销孔（32），销轴（5）与销孔（32）配合连接，且销轴（5）的右端位于开关限位槽（22）内，所述的右支架（4）的右端面上开设有一圆孔（41），圆孔（41）的下端开设有一缺口（42），所述的阀芯（2）的右端面上设置有一连接轴（23），且连接轴（23）位于圆孔（41）内；

所述的开关轴总成包括开关轴（6）和平面滚针轴承（7），平面滚针轴承（7）安装在开关轴（6）上，所述的阀体（1）的侧壁上开设有一轴孔（8），开关轴（6）的右端以及平面滚针轴承（7）均配合连接在轴孔（8）内，且开关轴（6）的右端通过至少三个密封圈密封，所述的连接轴（23）上开设有一凹槽（25），开关轴（6）的左端设置有一方形块（24），所述的方形块（24）与凹槽（25）配合连接。

2.根据权利要求1所述的具有稳定密封能力的新型方钻杆旋塞阀，其特征在于：所述的下阀座总成包括下阀座（9）、波纹弹簧A（10）、四氟乙烯密封圈A（11）和调整垫圈A（12），所述的调整垫圈A（12）安装在阀体（1）内腔的台阶上，下阀座（9）安装在调整垫圈A（12）上方且下阀座（9）与阀体（1）内侧壁通过至少三组密封圈密封，所述波纹弹簧A（10）位于下阀座（9）与调整垫圈A（12）之间的缝隙内，所述的四氟乙烯密封圈A（11）安装在下阀座（9）上端且与阀芯（2）下端接触密封。

3.根据权利要求1所述的具有稳定密封能力的新型方钻杆旋塞阀，其特征在于：所述的上阀座总成包括上阀座（13）、波纹弹簧B（14）、四氟乙烯密封圈B（15）、调整垫圈B（16）、阀座体（17）和压紧螺母（18），所述的上阀座（13）位于阀芯（2）上方，所述的波纹弹簧B（14）安装在上阀座（13）与阀芯（2）之间的缝隙内且与阀芯（2）上端接触密封，所述的阀座体（17）配合安装在阀体（1）内腔内且通过至少三组密封圈密封，所述的阀座体（17）下端通过左支架（3）和右支架（4）共同支撑，所述的上阀座（13）配合在阀座体（17）内腔内且通过至少三组密封圈密封，在上阀座（13）上端与阀座体（17）内腔顶部之间设置有调整垫圈B（15），四氟乙烯密封圈B（15）安装在调整垫圈B（15）与上阀座（13）之间的缝隙内，所述的压紧螺母（18）位于阀座体（17）上方且通过旋紧将阀座体（17）压紧。

4.根据权利要求1~3中任意一项所述的具有稳定密封能力的新型方钻杆旋塞阀，其特征在于：所述的密封圈为O形密封圈。

5.根据权利要求1所述的具有稳定密封能力的新型方钻杆旋塞阀，其特征在于：所述的开关限位槽（22）的弧形角度为90°，且与销轴（5）配合后，使阀芯（2）只具备开启和关闭两种状态。