CN210178969U - 一种整体软密封的旋塞式泥浆阀 - Google Patents

Abstract

一种整体软密封的旋塞式泥浆阀，由阀体、密封衬套、旋塞、阀杆、阀盖、限位销、手柄、轮毂、注脂阀和通用的密封件、联接件所组成。在阀体和旋塞之间，装有一个整体的密封衬套，密封衬套采用工程塑料或橡胶材料模塑成型；在旋塞上端圆柱体的圆周上，加工有两道密封槽，槽内装有大O型圈；在旋塞的上平面与阀盖的下平面之间留有空隙，在此空隙处的阀体侧壁上，钻有一个进口处有锥形螺纹的台阶孔，在有锥形螺纹的台阶孔中装有注脂阀；阀杆用底部通长的平键，与旋塞上面封闭式的长凹槽相衔接。具有结构简单、体积较小、生产容易、开关迅速、使用方便、成本较低的优点，具有明显的经济效益和社会效益。

Description

一种整体软密封的旋塞式泥浆阀

技术领域

本实用新型涉及石油钻采等行业中使用的“泥浆阀”。

背景技术

泥浆阀是石油、天然气钻采过程中，向钻机和井下输送高压泥浆，实现高压喷射钻井的重要部件。在钻井过程中，大量的高压泥浆钻井液高速地从泥浆阀中通过，经过管道和钻杆输入到井底，可以降低切削温度，冲洗和排出钻屑，提高钻井速度，降低钻头的磨损和钻井成本。现有的泥浆阀多采用闸阀结构，其缺点是依靠螺杆和螺母的相对运动升降闸板，阀门的开关速度较慢；闸板在缓慢的开关过程中会受到高压泥浆中固体颗粒的反复冲刷和磨损，从而降低阀门的使用寿命；而且闸阀的结构复杂、体积硕大、价格偏高。市场上也有极少数企业生产销售旋塞式泥浆阀，但其密封一直是个难题；现有绝大多数旋塞式泥浆阀，在旋塞和阀体之间，都采用镶嵌橡胶的四片对接的金属衬套，有的还外加镶嵌橡胶的金属阀座进行硬密封，其共同的缺点是结构较复杂、加工要求高、使用寿命短、密封效果差。

发明内容

本实用新型是针对现有泥浆阀存在的问题，采用新的技术方案，对旋塞式泥浆阀进行创新设计，以提供一种价廉物美的泥浆阀产品。

本实用新型由阀体、密封衬套、旋塞、阀杆、阀盖、限位销、手柄、轮毂、注脂阀和通用的密封件、联接件所组成，其独特之处是：在阀体和旋塞之间，装有一个整体的密封衬套，密封衬套采用工程塑料或橡胶材料模塑成型；在旋塞上端圆柱体的圆周上，加工有两道密封槽，槽内装有大O型圈；在旋塞的上平面与阀盖的下平面之间留有空隙，在此空隙处的阀体侧壁上，钻有一个进口处有锥形螺纹的台阶孔，在有锥形螺纹的台阶孔中装有注脂阀。

由于本实用新型在阀体和旋塞之间，采用一个整体的密封衬套进行密封，具有结构简单、加工容易、成本较低的优点；在旋塞的上平面与阀盖的下平面之间留有空隙，在此空隙处的阀体侧壁上钻孔，并装上注脂阀，可以向阀体内注入压力油脂，以抵消泥浆向上的压力，推动旋塞向下运动，压迫密封衬套产生弹性变形，以提高泥浆阀的防砂和密封效果。

附图说明

图1为本实用新型旋塞闭阀时总体结构A-A旋转全剖视示意图；

图2为本实用新型旋塞闭阀时阀体流道B-B处剖视示意图；

图3为本实用新型旋塞闭阀时总体俯视和轮毂局部剖视示意图。

图中标号所示的零部件名称如下：

1、阀体，2、密封衬套，3、旋塞，4、阀杆，5、小O型圈，6、阀盖，7、沉头螺钉，8、限位销，9、手柄，10、轮毂，11、大平垫圈，12、弹簧垫圈，13、螺母，14、大O型圈，15、注脂阀。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：

图1、图2中，本实用新型由阀体1、密封衬套2、旋塞3、阀杆4、阀盖6、限位销8、手柄9、轮毂10、注脂阀15和通用的密封件、联接件所组成；除密封衬套2、小O型圈5和大O型圈14外，其余均为金属零部件。

阀体1的中间是加工有盲孔阀腔的柱体，左右两端是伸出的带颈接头。两端带颈接头的中心是与盲孔阀腔垂直交汇的左右通道孔，左右通道孔的两端进出口处均加工有球面和密封圈槽，在两端带颈接头外圆螺纹的帮助下，对外联接泥浆管道的活接头。在阀体1中间柱体上端的侧壁上，钻有一个进口处有锥形螺纹的台阶孔，孔中装有注脂阀15；在阀体1中间柱体的上端环形平面上，加工有均布的螺纹盲孔，用于联接阀盖6。阀体1中间的盲孔阀腔，为上大下小两个不同直径的台阶孔，在小直径台阶孔的最下边加工有一个退刀槽；在小直径台阶孔与左右通道孔车由线垂直方向的边缘处，对称地加工有两个轴向的开放式键槽，用于防止密封衬套2跟随旋塞3旋转。

密封衬套2为一整体密封件，可根据工作介质的具体情况，酌情选择工程塑料或丁腈橡胶，经模塑成形。密封衬套2的外圆直径，与阀腔中小直径台阶孔的直径相同；外圆上两条凸起的轴向平键尺寸，与阀腔中两个轴向开放式键槽尺寸相同；内孔和通道孔的直径，与旋塞3的中间圆柱体以及阀体1的左右通道孔的直径相同；下方内孔的锥度，与旋塞3下方的锥度相同；以保证阀门装配使用后，对阀体1和旋塞3起着良好的密封作用。

旋塞3一个为不同直径的旋转体零件：其上端是直径最大的圆柱体，在圆柱体的圆周上加工有两道密封槽，槽内装有大O型圈14，起着活塞的作用；上端面的中心处加工有一个封闭式的长凹槽，用于接受阀杆4下端平键传递的力矩；其中间是同一直径的长圆柱体，在长圆柱体与阀体1左右通道孔对应的部位，开有一个与轴线垂直的通道孔；其最下方是一段圆锥体，在上方液压油的推动下，用于挤压密封衬套2的下方进行均衡密封。

阀杆4的上方是螺杆，以便于用螺纹联接件与轮毂10联接固定；螺杆的下方是六棱柱，用与轮毂10的中心六角孔配合；六棱柱的下方是光洁圆柱体，圆柱体的表面加工有两道密封槽，内装小O型圈5，以防阀杆4与阀盖6的配合处产生泄漏；圆柱体的下方是一道凸起的坎肩，以防止阀杆4从阀盖6的中心孔中滑出，并使旋塞3和阀盖6之间有一个固定的空隙；在坎肩的下面，加工有一条通长的平键，用于向旋塞3 传递开关力矩。

阀盖6的中间是圆柱孔，用来装配阀杆4和小O型圈5；阀盖6的上端是法兰，法兰的上面边缘处有两条对称的大于90°的开口圆弧槽，用于限定两个限位销8，使阀门只能作90°的开关运动；法兰的平面上均布着多个台阶孔，以便用两种长度尺寸的沉头螺钉7与阀体1联接；阀盖6的下端是圆柱体，在圆柱体的表面加工有两道密封槽，内装大O型圈14，以防阀体1与阀盖6的配合处产生泄漏。

图1、图3中，轮毂10呈圆饼状，中间是圆柱芯和六角孔，用与阀杆4配合；圆饼的上面有四根与圆柱芯等高的均布辐条，每根辐条内均加工有一个口朝外的螺纹孔，用于安装手柄9；辐条之间是辐板，在其中两块辐板的平面上对称地钻有两个小孔，内装两个大头在下的限位销8；在另外两块辐板的上面，加工有两个对称的不同色彩的箭头标志，用于显示阀门的开关情况。

本实用新型采取先下后上的装配顺序，即首先在阀体1的阀腔内装上密封衬套2、旋塞3和大O型圈14，在阀体1的上方装上注脂阀15；其次在阀盖6的中心孔和外圆周上装上阀杆4、小O型圈5和大O型圈14，再用多根沉头螺钉7固定在阀体1的上端，阀杆4用底部通长的平键，与旋塞3上面封闭式的长凹槽相衔接；接着将轮毂10 和其携带的限位销8、手柄9，用大平垫圈11、弹簧垫圈12和螺母13固定在阀杆4 的上端。使用时，须根据泥浆管道的压力和阀门的密封情况，通过注脂阀15，向阀体 1内旋塞3和阀盖6之间的空隙注入压力油，推动旋塞3向下运动压迫密封衬套2，使其产生变形进行密封。

Claims (6)

1.一种整体软密封的旋塞式泥浆阀，由阀体、旋塞、密封衬套、阀杆、阀盖、限位销、手柄、轮毂、注脂阀和通用的密封件、联接件所组成；其特征是：在阀体和旋塞之间，装有一个整体的密封衬套，密封衬套采用工程塑料或橡胶材料模塑成型；在旋塞上端圆柱体的圆周上，加工有两道密封槽，密封槽内装有大O型圈；在旋塞的上平面与阀盖的下平面之间留有空隙，在此空隙处的阀体侧壁上，钻有一个进口处有锥形螺纹的台阶孔，在有锥形螺纹的台阶孔中装有注脂阀。

2.根据权利要求1所述的旋塞式泥浆阀，其特征是：阀体中间的盲孔阀腔，为上大下小两个不同直径的台阶孔，在小直径台阶孔的最下边加工有一个退刀槽；在小直径台阶孔与左右通道孔轴线垂直方向的边缘处，对称地加工有两个轴向的开放式键槽。

3.根据权利要求1所述的旋塞式泥浆阀，其特征是：密封衬套的外圆直径，与阀腔中小直径台阶孔的直径相同；外圆上两条凸起的轴向平键尺寸，与阀腔中两个轴向开放式键槽尺寸相同；内孔和通道孔的直径，与旋塞的中间圆柱体以及阀体的左右通道孔的直径相同；下方内孔的锥度，与旋塞下方的锥度相同。

4.根据权利要求1所述的旋塞式泥浆阀，其特征是：旋塞一个为不同直径的旋转体零件：其上端是直径最大的圆柱体，在圆柱体的圆周上加工有两道密封槽，上端面的中心处加工有一个封闭式的长凹槽；其中间是同一直径的长圆柱体，在长圆柱体与阀体左右通道孔对应的部位，开有一个与轴线垂直的通道孔；其最下方是一段圆锥体。

5.根据权利要求1所述的旋塞式泥浆阀，其特征是：阀盖的中间是圆柱孔，阀盖的上端是法兰，法兰的上面边缘处有两条对称的大于90°的开口圆弧槽，法兰的平面上均布着多个台阶孔；阀盖的下端是圆柱体，在圆柱体的表面加工有两道密封槽。

6.根据权利要求1所述的旋塞式泥浆阀，其特征是：阀杆用底部通长的平键，与旋塞上面封闭式的长凹槽相衔接。

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