CN207004792U - 一种球式凡尔阀总成结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种球式凡尔阀总成结构，包括凡尔座，凡尔座的形状为环形结构，凡尔座的外侧设有密封槽，密封槽内设有O型密封圈，凡尔座的内侧中间设有凡尔胶皮，凡尔胶皮上设有钢球，凡尔座上设有防止钢球上下开启工作时脱离的球压帽，钢球设于球压帽的腔体内，其特征在于，所述的球压帽的内壁上设有槽，槽内设有缓冲限制钢球冲击碰撞球压帽的缓冲密封垫。本实用新型安装快捷方便、结构简单合理、安全可靠、持久耐用，其有效合理的避免了高压流体介质对阀座、阀胶皮的工作锥面冲刷及钢球上下开启和闭合撞击造成的损坏。本实用新型便于井口压裂作业的顺利进行以及提高了其生产效率、降低了生产成本、减轻了工人劳动强度。

Description

一种球式凡尔阀总成结构

技术领域

本实用新型涉及一种球式凡尔阀总成结构，属于油气田压裂开采装备柱塞泵液力端易损配件的凡尔阀总成结构领域。

背景技术

柱塞泵液力端主要是靠吸入端自吸入低压流体并将其转换为高压流体从排出端排出的一种装置。如图1所示，传统凡尔阀总成是由凡尔座总成和凡尔体总成组成，是柱塞泵液力端的重要组成部分。凡尔阀总成是柱塞泵液力端中的重要易损零部件。其功能是通过柱塞泵在工作状态下柱塞运动，利用正负压强控制吸入端和排出端的开启与闭合，最终来实现泵的增压和排液。由于传统的凡尔阀总成长期承受泥浆、砂砾、酸液等高压流体介质的冲刷、腐蚀、磨损，其使用寿命极其不稳定、生产成本高、工人劳动强度大等缺点严重困扰现场的生产施工。还有凡尔阀总成的使用寿命还直接影响柱塞泵液力端的使用时间。随着国内页岩气大面积开采，现场采用水平井“井工厂”式压裂工艺，其特点是：1、最小化丛式作业，占地面积小；2、多井位集中开采；3、多工序集中作业；4、钻井液重复利用；5、多口井同时压裂；5、压裂反排液重复利用。此种作业模式是每天压裂4层连续压裂70～90层，每层2.5小时，每层必须检泵和更换易损件。一个平台施工就必须连续压裂十几天施工，一直到施工结束。可想而知，在如此大强度的施工中，工人的劳动强度、液力端总成和易损件的损耗都是巨大的。究其原因是凡尔体总成和凡尔座总成在连续作业下被高压力流体介质冲刷、磨损坏失效；凡尔胶皮在80～90度的压裂液中性能减低、耐磨性能下降密封失效导致凡尔体锥面直接撞击凡尔座锥面导致损坏。凡尔阀总成的频繁损坏和更换严重影响了井口压裂作业的顺利进行，使用改善凡尔阀总成的使用寿命已经成为各大油田压裂公司提高生产效率、创造高效益的一项艰巨任务。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供了一种安装快捷方便、结构简单合理、安全可靠、持久耐用的球式凡尔阀总成结构，解决了传统凡尔阀总成结构在油田压裂作业中使用寿命低下、效率不高的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是提供了一种球式凡尔阀总成结构，包括凡尔座，凡尔座的形状为环形结构，凡尔座的外侧设有密封槽，密封槽内设有O型密封圈，凡尔座的内侧中间设有凡尔胶皮，凡尔胶皮上设有钢球，凡尔座上设有防止钢球上下开启工作时脱离的球压帽，钢球设于球压帽的腔体内，其特征在于，所述的球压帽的内壁上设有槽，槽内设有缓冲限制钢球冲击碰撞球压帽的缓冲密封垫。

优选地，所述的凡尔座为锥圆结构的环形主体。

优选地，所述的凡尔胶皮设于环形主体的内锥圆上侧，密封槽设于环形主体的外锥圆上侧。

优选地，所述的凡尔座内中心的内锥圆上设有第一内锥孔，凡尔胶皮设于与其相匹配的第一内锥孔内。

优选地，所述的钢球与第一内锥孔形成线性接触。

优选地，所述的凡尔胶皮内设有第二内锥孔，钢球设于第二内锥孔的正上方。

优选地，所述的球压帽内槽的形状为防脱设计的锯齿状。

优选地，所述的球压帽为内球孔式结构，其外径设有螺纹。

优选地，所述的凡尔座的上部设有台阶，球压帽设于台阶上。

本实用新型安装快捷方便、结构简单合理、安全可靠、持久耐用，其有效合理的避免了高压流体介质对阀座、阀胶皮的工作锥面冲刷及钢球上下开启和闭合撞击造成的损坏。球压帽的内壁上设有槽，槽内设有缓冲密封垫，与槽紧密配合，缓冲限制钢球冲击碰撞球压帽。传统的凡尔阀总成在井口压裂作业一般寿命在6层到8层(约10小时～16小时)，而本实用新型可以使用寿命在30层(约75小时左右)，本实用新型便于井口压裂作业的顺利进行以及提高了其生产效率、降低了生产成本、减轻了工人劳动强度。

附图说明

图1为传统凡尔阀总成结构示意图；

图2为一种球式凡尔阀总成结构的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。

本实用新型为一种球式凡尔阀总成结构，如图2所示，其包括凡尔座1，凡尔座1为锥圆结构的环形主体，环形主体的外锥圆的外侧设有密封槽，密封槽内设有O型密封圈2，凡尔座1中心的内锥圆上侧设有凡尔胶皮3，凡尔胶皮3上设有钢球4，凡尔座1内中心的内锥圆上设有第一内锥孔，凡尔胶皮3设于与其相匹配的第一内锥孔内。凡尔胶皮3内设有第二内锥孔，钢球4设于凡尔胶皮3内的第二内锥孔的正上方，凡尔胶皮3内的第二内锥孔与钢球4之间在受到压力的作用下形成缓冲和密封，钢球4与凡尔座1的第一内锥孔形成线性接触，形成主要支撑钢球4的截面压力；凡尔座1上部的台阶上设有球压帽5，限制钢球4在球压帽5与凡尔座1之间的腔体内活动，防止钢球4上下开启工作时脱离；球压帽5内球孔面(即球压帽5的内壁上)设有槽，槽为锯齿状防脱设计，槽内设有缓冲密封垫6，与槽紧密配合，缓冲限制钢球4冲击碰撞球压帽5。球压帽5为内球孔式结构。球压帽5外径设有螺纹，用于拆装工具定位。

本实用新型安装时，将O型密封圈2置于凡尔座1的密封槽内，凡尔座1整体置于阀箱1∶16锥度孔密封面上，凡尔胶皮3置于凡尔座1中心的内锥圆上的第一内锥孔内，钢球4置于凡尔胶皮3上表面，工作时起到缓冲和密封作用，球压帽5位于凡尔座1上，内置缓冲密封垫6，防止工作时起到缓冲钢球4冲击碰撞球压帽5。

Claims (9)

1.一种球式凡尔阀总成结构，包括凡尔座(1)，凡尔座(1)的形状为环形结构，凡尔座(1)的外侧设有密封槽，密封槽内设有O型密封圈(2)，凡尔座(1)的内侧中间设有凡尔胶皮(3)，凡尔胶皮(3)上设有钢球(4)，凡尔座(1)上设有防止钢球(4)上下开启工作时脱离的球压帽(5)，钢球(4)设于球压帽(5)的腔体内，其特征在于，所述的球压帽(5)的内壁上设有槽，槽内设有缓冲限制钢球(4)冲击碰撞球压帽(5)的缓冲密封垫(6)。

2.如权利要求1所述的一种球式凡尔阀总成结构，其特征在于，所述的凡尔座(1)为锥圆结构的环形主体。

3.如权利要求2所述的一种球式凡尔阀总成结构，其特征在于，所述的凡尔胶皮(3)设于环形主体的内锥圆上侧，密封槽设于环形主体的外锥圆上侧。

4.如权利要求2所述的一种球式凡尔阀总成结构，其特征在于，所述的凡尔座(1)内中心的内锥圆上设有第一内锥孔，凡尔胶皮(3)设于与其相匹配的第一内锥孔内。

5.如权利要求4所述的一种球式凡尔阀总成结构，其特征在于，所述的钢球(4)与第一内锥孔形成线性接触。

6.如权利要求4所述的一种球式凡尔阀总成结构，其特征在于，所述的凡尔胶皮(3)内设有第二内锥孔，钢球(4)设于第二内锥孔的正上方。

7.如权利要求1所述的一种球式凡尔阀总成结构，其特征在于，所述的球压帽(5)内槽的形状为防脱设计的锯齿状。

8.如权利要求1所述的一种球式凡尔阀总成结构，其特征在于，所述的球压帽(5)为内球孔式结构，其外径设有螺纹。

9.如权利要求1所述的一种球式凡尔阀总成结构，其特征在于，所述的凡尔座(1)的上部设有台阶，球压帽(5)设于台阶上。