CN218031527U - 一种油田用可双侧平衡控制开闭的外定位式旋塞阀 - Google Patents
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Abstract
一种油田用可双侧平衡控制开闭的外定位式旋塞阀，包括阀体、阀球、下阀座、上阀座和旋转栓，下阀座与上阀座依次密封配合镶置在阀体当中，阀球限位设置在下阀座和上阀座之间，可相对下阀座和上阀座转动并分别与二者保持密封配合，与阀球位置相对应，在阀体径向两端对称镶置有旋转栓，内侧端分别与阀球配合连接并可传递扭矩动力，外侧端分别设置有扳转控制结构，该旋塞阀通过在阀球两侧对称设置旋转栓，能够平衡球阀与上阀座和下阀座之间的配合状态，最大限度地减小阀球与上阀座和下阀座之间的摩擦阻力，提高旋转栓扳转的流畅性和有效性，增强旋塞阀工作的可靠性，同时通过限位槽和限位块的外配合定位，可提高控制操作的可靠性，优化产品结构设计。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种油田用旋塞阀，具体涉及一种油田用可双侧平衡控制开闭的外定位式旋塞阀。
背景技术
旋塞阀是油田钻柱循环系统中的一种手动控制阀，作为一种重要的内防喷工具包括有上部旋塞阀和下部旋塞阀两大类，当发生溢流或者井喷时，将阀栓扳转90°角度关闭阀口即可达到截流防喷的目的。现有技术中旋塞阀主要包括有阀体、阀球、下阀座、上阀座、旋钮、定位盘和定位环组成部件，其中：阀球由上阀座和下阀座配合限位镶置在阀体之中，阀球的一端固定转轴连接在阀体内壁上，对应另一端与镶嵌在阀体内的旋钮同轴连接，通过扳动旋钮可控制阀球翻转实现阀口的闭合或者打开，在阀体内侧利用定位盘和定位环的结构配合，将旋钮的旋转角度限制在90°的范围内，这种传统结构的旋塞阀在目前生产中得到了较为广泛的应用。但是，由于手动控制阀在阀口两端存在较大压力差时普遍都存在扳转开闭困难的问题，而这种传统结构的旋塞阀采用一端施力扳转阀球的操作方式，一方面存在球阀轴线两端的作用扭矩明显不均衡现象，致使球阀转动阻力增大，另一方面单点施力还使力量的作用强度收到了很大的局限，使高压差状态下扳转困难的问题难以得到改观，同时，阀体内部设置了定位盘、定位环以及二者之间的配合结构，在一定程度上增大了旋塞阀设计结构的复杂性，既导致了产品加工和转配难度的增大，同时也致使生产成本和劳动强度的提高。因此，有必要对现行传统旋塞阀结构做出优化改进，提高阀球受力均衡性，增强旋塞阀工作可靠性，降低产品生产成本和生产劳动强度。
实用新型内容
提供一种油田用可双侧平衡控制开闭的外定位式旋塞阀，采用双侧平衡施力方式，提高阀球受力均衡性，增强旋塞阀工作可靠性。
一种油田用可双侧平衡控制开闭的外定位式旋塞阀，包括：阀体、阀球、下阀座、上阀座和旋转栓，所述阀体为圆柱状筒体，上下两端分别开设有连接螺纹，用以接入油田钻具钻杆，所述阀球为开设有轴向通孔的圆球形状，外侧球面上与所述轴向通孔相垂直的轴线方向两侧相互对称分别设置有键销结构，所述下阀座和所述上阀座均为圆筒形状，外周直径分别与所述阀体的内腔孔径相对应，在所述下阀座上端面和所述上阀座下端面上的局部区域分别设置有与所述阀球外侧球面对应配合的弧形球面，所述下阀座与所述上阀座依次密封配合镶置在所述阀体的内腔当中，所述阀球由所述下阀座和所述上阀座配合限位，设置在所述下阀座和所述上阀座之间，可相对所述下阀座和所述上阀座转动，并使所述阀球外圆周面分别与所述下阀座和所述上阀座上的所述弧形球面保持密封配合，当所述阀球轴向通孔转动至所述阀体轴向方向时，所述阀体的内腔通道导通，而当转动至与所述阀体轴向相垂直方向时，所述阀体的内腔通道关闭，与所述阀球的设置位置相对应，在所述阀体的径向两端对称位置分别开设有限位台肩的镶置孔，由所述限位台肩限位，所述旋转栓分别贯通所述阀体侧壁，与所述镶置孔密封配合镶卡在所述镶置孔中，内侧端分别与所述阀球上设置的键销结构配合连接，可向所述阀球传递扭矩动力，外侧端分别设置有扳转控制结构，利用所述扳转控制结构可从外部向所述旋转栓施加扭矩动力。
所述一种油田用可双侧平衡控制开闭的外定位式旋塞阀，优选在在所述阀体的镶置孔中设置有限位块，在所述旋转栓上开设有与所述限位块结构对应配合的限位槽，将所述旋转栓的旋角幅度限制为90°，并保持两端的限位点分别对应所述阀体内腔通道的导通和关闭状态。
所述一种油田用可双侧平衡控制开闭的外定位式旋塞阀，优选在所述旋转栓和所述阀球的对应端之间分别设置有十字结，利用所述十字结过渡，分别使所述旋转栓与所述阀球相互连接，以提高旋转状态下所述阀球对所述旋转栓施加在其两端扭矩动力的同轴度动态适调能力。
所述一种油田用可双侧平衡控制开闭的外定位式旋塞阀，优选在所述旋转栓与所述镶置孔中限位台肩的配合面之间设置有减磨垫片，以减小所述旋转栓旋转时与所述阀体之间的摩擦阻力，提高所述旋转栓扳转的流畅性和有效性，同时，降低所述旋转栓与所述阀体之间的磨损强度，提高所述旋转栓与所述阀体的使用寿命。
一种具有双阀口可双侧平衡控制开闭的外定位式旋塞阀，在所述阀体1内腔中设置有双级阀口，每个所述阀口处还分别包括：阀球、下阀座、上阀座和旋转栓，在每个所述阀口上，所述阀体、所述阀球、所述下阀座、所述上阀座和所述旋转栓之间均具有与所述一种油田用可双侧平衡控制开闭的外定位式旋塞阀相同的连接结构关系。
所述一种具有双阀口可双侧平衡控制开闭的外定位式旋塞阀，优选两级所述阀口上设置的所述旋转栓分别沿所述阀体相互垂直的两条径向交叉设置，使所述阀体外圆周面上均匀分布有4个所述阀口开闭的控制点，增大了所述阀口控制开闭的便捷性。
本实用新型的有益效果是，提供一种油田用可双侧平衡控制开闭的外定位式旋塞阀，通过在阀球两侧对称设置2个旋转栓，既可在一侧施加扭矩动力，也可两侧同时施加扭矩动力开闭旋塞阀，由于两侧平衡施加作用力有利于保持阀球受力的均衡性，能够平衡球阀与上阀座和下阀座之间的配合状态，最大限度地减小阀球与上阀座和下阀座之间的摩擦阻力，有效缓解和改善现有技术中存在的高压差下控制阀球旋转困难问题，提高旋转栓扳转的流畅性和有效性，增强旋塞阀工作的可靠性，同时，在旋转栓及与其相配合的镶置孔外侧端设置相互对应的限位槽和限位块，使操作者能够直观观察旋转栓的旋转幅度，进一步提高控制操作的可靠性，更主要的是还能够省却设置于阀体内部的定位盘与定位环限位配合结构，优化了产品结构设计，降低产品生产成本和生产劳动强度。
附图说明
图1为具有双阀口可双侧平衡控制开闭的外定位式旋塞阀结构图。
图2为图1中A方向局部侧视图。
图3为图1中B-B断面剖视图。
图4为图1中C-C断面剖视图。
具体实施方式
进一步，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。
一种具有双阀口的油田用可双侧平衡控制开闭的外定位式旋塞阀，如图1至图4所示，由阀体1、阀球2、下阀座3、上阀座4、旋转栓5、十字结7、减磨垫片8、支撑环9、拼接环10、弹性挡圈11和波圈弹簧12所组成。
在所述阀体1内腔中设置有双级阀口，在所述阀体1的内腔当中，所述阀口设置处朝向所述阀体1的对应端端头方向，依次设置有3级内凸台肩和1个环形卡槽，所述下阀座3和所述上阀座4分别由一级台肩面和三级台肩面限位，密封配合镶置在所述阀体1的内腔当中，所述上阀座4的上端由所述支撑环9、所述拼接环10和所述弹性挡圈11的组合结构固定限位，其中：所述拼接环10的拼接块分别镶嵌在所述环形卡槽中组合构成环体，所述支撑环9配合置于所述拼接环10的内环之中，所述弹性挡圈11镶卡在所述拼接环10内环面上开设的镶嵌环槽中，将所述支撑环9抵顶卡紧在所述上阀座4的上端面上，进而将所述上阀座4锁紧固定在所述阀体1上，所述阀球2配合设置在所述下阀座3和所述上阀座4之间，可相对所述下阀座3和所述上阀座4转动，在所述阀体1上设置的二级台肩面与所述下阀座3之间安装有所述波圈弹簧12，向所述下阀座3提供弹性预紧力，利用所述下阀座3和所述上阀座4对所述阀球2是夹持作用力，使所述阀球2外圆周面分别与所述下阀座3和所述上阀座4上的弧形球面保持密封配合，在所述阀球2外侧球面上与轴向通孔相垂直的轴线方向两侧相互对称分别设置有直线键销，在所述阀体1的径向两端与所述阀球2设置位置对应处分别开设有具有限位台肩的镶置孔，所述旋转栓5分别由所述限位台肩限位密封配合镶卡在所述镶置孔中，内侧端头上设置有直线键销，外侧端头上设置有六方盲槽14，所述十字结7为板状体，两侧板面上分别开设有相互呈十字交叉的直线凹槽，所述所述十字结7分别对应设置在所述旋转栓5和所述阀球2之间，两个侧面上的直线凹槽分别与所述旋转栓5和所述阀球2上设置的直线键销对应配合，利用所述十字结7过渡使所述旋转栓5与所述阀球2相互连接，在所述旋转栓5与所述限位台肩的配合面之间设置有减磨垫片8。同时，在所述镶置孔中设置有限位块6，在所述旋转栓5上开设有与所述限位块6结构对应配合的限位槽13，将所述旋转栓5的旋角幅度a限制为90°，并保持两端的限位点分别对应所述阀体1内腔通道的导通和关闭状态。
本实施所述一种具有双阀口的油田用可双侧平衡控制开闭的外定位式旋塞阀，采用了双阀口四控制点结构设计，可以有效增强截流防喷功能实现的安全性和可靠性，当一个阀口产生故障失效后，另一个阀口则能够进一步提供有效的功能保障，而且，在实际生产中还可以设置机械控制模式，即利用辅助设施将一个阀口设置为机械动力控制方式，同时预留另一个阀口保持手动控制方式，这一生产满控制模式在保证生产安全的前提下推进旋塞阀控制的机械化，具有良好的推广应用前景。
Claims (4)
1.一种油田用可双侧平衡控制开闭的外定位式旋塞阀，包括：阀体（1）、阀球（2）、下阀座（3）、上阀座（4）和旋转栓（5），所述阀体（1）为圆柱状筒体，上下两端分别开设有连接螺纹，所述阀球（2）为开设有轴向通孔的圆球形状，外侧球面上与所述轴向通孔相垂直的轴线方向两侧相互对称分别设置有键销结构，所述下阀座（3）和所述上阀座（4）均为圆筒形状，外周直径分别与所述阀体（1）的内腔孔径相对应，在所述下阀座（3）上端面和所述上阀座（4）下端面上的局部区域分别设置有与所述阀球（2）外侧球面对应配合的弧形球面，所述下阀座（3）与所述上阀座（4）依次密封配合镶置在所述阀体（1）的内腔当中，所述阀球（2）由所述下阀座（3）和所述上阀座（4）配合限位，设置在所述下阀座（3）和所述上阀座（4）之间，可相对所述下阀座（3）和所述上阀座（4）转动，并使所述阀球（2）外圆周面分别与所述下阀座（3）和所述上阀座（4）上的所述弧形球面保持密封配合；
其特征在于：与所述阀球（2）的设置位置相对应，在所述阀体（1）的径向两端对称位置分别开设有限位台肩的镶置孔，由所述限位台肩限位，所述旋转栓（5）分别贯通所述阀体（1）侧壁，与所述镶置孔密封配合镶卡在所述镶置孔中，内侧端分别与所述阀球（2）上设置的键销结构配合连接，外侧端分别设置有扳转控制结构。
2.如权利要求1所述一种油田用可双侧平衡控制开闭的外定位式旋塞阀，其特征在于：在所述阀体（1）的镶置孔中设置有限位块（6），在所述旋转栓（5）上开设有与所述限位块（6）结构对应配合的限位槽，将所述旋转栓（5）的旋角幅度限制为90°，并保持两端的限位点分别对应所述阀体（1）内腔通道的导通和关闭状态。
3.如权利要求2所述一种油田用可双侧平衡控制开闭的外定位式旋塞阀，其特征在于：在所述旋转栓（5）和所述阀球（2）的对应端之间分别设置有十字结（7），利用所述十字结（7）过渡，分别使所述旋转栓（5）与所述阀球（2）相互连接。
4.如权利要求1至3任一项所述一种油田用可双侧平衡控制开闭的外定位式旋塞阀，其特征在于：在所述旋转栓（5）与所述镶置孔中限位台肩的配合面之间设置有减磨垫片（8）。
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