CN215057260U - 一种具有弹簧保护结构的箭形止回阀 - Google Patents

Abstract

一种具有弹簧保护结构的箭形止回阀，包括主阀体、弹簧座、推力弹簧、阀芯筒、斜面密封圈、支撑套、阀座筒和拼合环，所述主阀体采用一体化结构，简化结构，减低成本，减小产品的组装劳动强度，特别是利用弹簧座、主阀体和阀芯筒的配合结构，围护构成了推力弹簧的保护结构，使推力弹簧与钻井液液流相互隔离，避免了固体阻碍物在推力弹簧中的楔入，以及泥沙杂物在推力弹簧设置区域的积存，对推力弹簧的弹力性能可能产生的不利影响，同时，在弹簧座底部开设有连通通道，进一步将推力弹簧设置区域内可能积存的泥沙杂物及时导出，最大限度地保证或者提高箭形止回阀工作的稳定性和可靠性。

Description

一种具有弹簧保护结构的箭形止回阀

技术领域

本实用新型涉及一种箭形止回阀，具体涉及一种具有弹簧保护结构的箭形止回阀。

背景技术

钻具止回阀是在石油、天然气钻井生产过程中，预防地层高压流体及钻井液在钻具内喷出的一种专用随钻井下装置，主要包括有箭形止回阀、球形止回阀、投入止回阀和钻具浮阀等结构类型。目前，生产中广泛使用的箭形止回阀都是单向阀密封结构，由弹簧10提供弹性力控制阀芯14与阀座13密封面的开启与闭合，如图1所示，所述弹簧10套置在所述阀芯14上，完全裸露于内孔液流通道中，下端借助弹簧隔环15支撑在下接头12的上端端面上，在上接头11与所述阀芯14之间形成一个环形盲槽，生产应用过程中，由于所述弹簧10中经常会楔入泥浆中的固体阻碍物，所述环形盲槽中还极易积存泥沙杂物，使所述弹簧10不能流畅控制所述阀芯14与所述阀座13密封面开启或者闭合，使箭形止回阀工作的稳定性和可靠性收到了很大的影响；同时，所述箭形止回阀的本体通常采用上接头11和下接头12的分体组合结构，还存在结构较为复杂、组装强度较大、制造成本较高、整体结构稳固性有待进一步加强的问题和不足。因此，有必要研究开发结构简单、性能可靠、成本较低、以及组装劳动强度较小的箭形止回阀，提高箭形止回阀工作的稳定性和可靠性。

实用新型内容

本实用新型的目的是，提供一种具有弹簧保护结构的箭形止回阀，提高箭形止回阀工作的稳定性和可靠性。

一种具有弹簧保护结构的箭形止回阀，包括：主阀体、弹簧座、推力弹簧、阀芯筒、斜面密封圈、支撑套、阀座筒和拼合环，所述主阀体为一体化结构，上下两端分别开设有螺纹连接结构，用以与钻具钻杆相连接，内孔中设置有双级径缩台肩，上部开设有拼合环镶置环槽，在设置于下部的一级台肩面上设置安装有所述弹簧座，所述弹簧座与所述主阀体形成结构配合，所述阀芯筒套置在所述弹簧座的座体上，使所述弹簧座、所述主阀体和所述阀芯筒围护组成一个封闭的环形空间，所述推力弹簧容置于所述环形空间之中，上下两端分别支撑在所述阀芯筒的底端和所述弹簧座的外展台肩上，在设置于上部的二级台肩面上设置有所述阀座筒，所述阀座筒侧壁与所述主阀体形成密封配合，所述拼合环镶嵌在所述拼合环镶置环槽中，对所述阀座筒进行轴向固定，所述支撑套在内部径向支撑所述拼合环，并由卡簧限位固定，所述阀座筒的下端面具有与所述阀芯筒上端面相互配合的倾斜密封面，在所述倾斜密封面上安装有橡胶密封环。

进一步，优选在所述弹簧座的底部沿圆周分布开设有连通通道，所述连通通道将由所述弹簧座、所述主阀体和所述阀芯筒围护组成的环形空间与所述主阀体的液流内孔相导通，使可能沉积于所述环形空间中的泥沙沉积物能够从所述连通通道导出，保证所述推力弹簧的工作可靠性。

本实用新型的有益效果是，提供一种具有弹簧保护结构的箭形止回阀，采用一体化的主阀体结构，简化结构，减低成本，减小产品的组装劳动强度，特别是利用弹簧座、主阀体和阀芯筒的配合结构，围护构成了推力弹簧的保护结构，使推力弹簧与钻井液液流相互隔离，避免了固体阻碍物在推力弹簧中的楔入，以及泥沙杂物在推力弹簧设置区域的积存，对推力弹簧的弹力性能可能产生的不利影响，同时，在弹簧座底部开设有连通通道，进一步将推力弹簧设置区域内可能积存的泥沙杂物及时导出，最大限度地保证或者提高箭形止回阀工作的稳定性和可靠性。

附图说明

图1为现有技术中箭形止回阀结构图。

图2为本实用新型箭形止回阀结构图。

图3为图2中A-A线剖视图。

图4为图2中B-B线剖视图。

具体实施方式

下面结合具体实施例及其附图，对本实用新型请求保护的技术方案做进一步描述。

一种具有弹簧保护结构的箭形止回阀，如图2至图4所示，由主阀体1、弹簧座2、推力弹簧3、阀芯筒4、斜面密封圈5、支撑套6、阀座筒7和拼合环8所构成，所述主阀体1为一体化结构，上端开设有内螺纹，下端开设有外螺纹，内部开设有上下贯通的液流内孔，所述液流内孔中设置有双级径缩台肩，上部开设有拼合环镶置环槽，中部开设有井液增径导流腔，在设置于下部的一级台肩面上设置安装有所述弹簧座2，所述弹簧座2的座体与所述主阀体1之间设置有环形空间，底部具有外展台肩，所述外展台肩与所述主阀体1形成结构配合，所述阀芯筒4套置在所述弹簧座2的座体上，由所述弹簧座2、所述主阀体1和所述阀芯筒4将所述环形空间围护构成封闭空间，所述推力弹簧3容置于所述封闭空间之中，上下两端分别支撑在所述阀芯筒4的底端和所述弹簧座2的所述外展台肩上，在所述阀芯筒4与所述井液增径导流腔开设区域对应处的侧壁上，沿圆周均匀分布开设有4个液流孔，同时，在所述弹簧座2底部的外展台肩上，沿圆周分布开设有6条连通通道20，所述连通通道20将由所述弹簧座2、所述主阀体1和所述阀芯筒4围护组成的所述环形空间与所述主阀体1的液流内孔相导通；在设置于上部的二级台肩面上设置有所述阀座筒7，所述阀座筒7侧壁与所述主阀体1形成密封配合，所述拼合环8为，由4块瓣体组合而成的圆环体，镶嵌在所述拼合环镶置环槽中，对所述阀座筒7进行轴向固定，所述支撑套6在内部径向支撑所述拼合环8，并由卡簧9限位固定，所述阀座筒7的下端面具有与所述阀芯筒4上端面相互配合的倾斜密封面，在所述倾斜密封面上安装有斜面密封圈5，所述斜面密封圈5具有镶嵌尾翼，所述镶嵌尾翼镶入所述阀座筒的内部，可增强所述斜面密封圈5的抗变形能力，提高所述阀座筒7与所述阀芯筒4之间的密封效果。

所述一种具有弹簧保护结构的箭形止回阀，装配时，首先将弹簧座2从主阀体1上部送入液流内孔中，并稳固座支在设置于所述液流内孔下部的一级台肩面上，随后依次在所述弹簧座2的座体上套置推力弹簧3和阀芯筒4，然后，再将安装有外密封圈和斜面密封圈5的阀座筒7从所述主阀体1上部送入所述液流内孔中，并稳固座支在设置于所述液流内孔上部的二级台肩面上，使所述阀座筒7外侧与所述主阀体1构成密封配合结构，内侧斜面与所述阀芯筒4的密封面形成密封配合，之后再依将拼合环8的组成瓣体镶入所述液流内孔中开设的拼合环镶置环槽中，利用所述拼合环8在轴向限位固定所述阀座筒7，最后在所述拼合环8的内环面上镶入卡簧9固定所述拼合环8的组合结构，使所述阀座筒7、所述拼合环8与所述主阀体1之间构成稳固的连接结构，自然状态下，所述阀座筒7与所述阀芯筒4保持密封配合，阻断了所述主阀体1的液流内孔。使用时，利用所述主阀体1上下两端的连接结构将所述一种具有弹簧保护结构的箭形止回阀连接于钻具钻杆上随钻工作，当井口泵压升高克服所述推力弹簧3的弹性力以及井下液流或者气流压力时，所述阀芯筒4将受力下行，解除与所述阀座筒7之间的密封配合，在液流内孔中，泥浆液流可通过其中开设的井液增径导流腔和所述阀芯筒4上开设的液流孔形成导通，保持泥浆液流的正常循环，满足井下作业要求；当井下液流或者气流压力增高大于井口泵压存在井涌等事故风险时，井下压力作用，将推动所述阀芯筒4上行，使所述阀座筒7与所述阀芯筒4之间回复至密封配合状态，阻断所述液流内孔，切断液流通道，有效防止地层高压流体及钻井液在钻具内喷涌至地面，造成生产事故；在上述生产控制过程当中，所述推力弹簧3始终处于所述弹簧座2、所述主阀体1和所述阀芯筒4围护构成的封闭空间当中，避免遭受泥浆液流的直接冲击，不会因杂物楔入和泥沙沉积影响所述推力弹簧3的工作性能和工作状态，而且，所述弹簧座2下部开设的连通通道20能够及时有效地将可能深入或者反流进入的泥沙或者固体颗粒导排至所述液流内孔中，对所述推力弹簧3起到进一步的维护保护作用，充分实现本实用新型的目的。

Claims (3)

1.一种具有弹簧保护结构的箭形止回阀，其特征在于，包括：主阀体（1）、弹簧座（2）、推力弹簧（3）、阀芯筒（4）、斜面密封圈（5）、支撑套（6）、阀座筒（7）和拼合环（8），所述主阀体（1）为一体化结构，上下两端分别开设有螺纹连接结构，内孔中设置有双级径缩台肩，上部开设有拼合环镶置环槽，在设置于下部的一级台肩面上设置安装有所述弹簧座（2），所述弹簧座（2）与所述主阀体（1）形成结构配合，所述阀芯筒（4）套置在所述弹簧座（2）的座体上，使所述弹簧座（2）、所述主阀体（1）和所述阀芯筒（4）围护组成一个封闭的环形空间，所述推力弹簧（3）容置于所述环形空间之中，上下两端分别支撑在所述阀芯筒（4）的底端和所述弹簧座（2）的外展台肩上，在设置于上部的二级台肩面上设置有所述阀座筒（7），所述阀座筒（7）侧壁与所述主阀体（1）形成密封配合，所述拼合环（8）镶嵌在所述拼合环镶置环槽中，对所述阀座筒（7）进行轴向限位固定，所述支撑套（6）在内部径向支撑所述拼合环（8），并由卡簧（9）限位固定，所述阀座筒（7）的下端面具有与所述阀芯筒（4）上端面相互配合的倾斜密封面，在所述倾斜密封面上安装有所述斜面密封圈（5）。

2.如权利要求1所述一种具有弹簧保护结构的箭形止回阀，其特征在于：在所述弹簧座（2）的底部沿圆周分布开设有连通通道，所述连通通道将由所述弹簧座（2）、所述主阀体（1）和所述阀芯筒（4）围护组成的环形空间与所述主阀体（1）的液流内孔相导通。

3.如权利要求1所述一种具有弹簧保护结构的箭形止回阀，其特征在于：所述斜面密封圈（5）具有镶嵌尾翼，所述镶嵌尾翼镶入所述阀座筒（7）的内部。

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