RU46327U1

RU46327U1 - VALVE

Info

Publication number: RU46327U1
Application number: RU2003120491/22U
Authority: RU
Inventors: Д.А. Голдобин; Ю.А. Коротаев
Original assignee: Общество с Ограниченной Ответственностью "Буровой инструмент"
Priority date: 2003-07-04
Filing date: 2003-07-04
Publication date: 2005-06-27

Abstract

Изобретение относится к области гидравлических, устройств и предназначено для гидравлического разобщения двух полостей. Задачей настоящего изобретения является создание конструкции клапана, в которой повышена надежность и долговечность работы клапана. Новым является то, что в предлагаемом клапане запорный элемент содержит не менее одной шайбы, размещенной в зоне выходного отверстия седла. Другим отличием является то, что запорный элемент клапана выполнен в виде диска тарельчатой формы. Таким образом, предложенный клапан позволяет продлить срок службы запорного элемента. Это дает возможность повысить долговечность работы клапана. Описанный клапан может использоваться во всех гидравлических устройствах, где присутствуют высокие давления.The invention relates to the field of hydraulic devices and is intended for hydraulic separation of two cavities. An object of the present invention is to provide a valve structure in which reliability and durability of a valve are improved. New is that in the proposed valve, the locking element contains at least one washer located in the area of the outlet of the seat. Another difference is that the locking element of the valve is made in the form of a disk-shaped disc. Thus, the proposed valve allows to extend the life of the locking element. This makes it possible to increase the durability of the valve. The described valve can be used in all hydraulic devices where high pressures are present.

Description

Изобретение относится к области гидравлических устройств и предназначено для гидравлического разобщения двух полостей.The invention relates to the field of hydraulic devices and is intended for hydraulic separation of two cavities.

Известен переливной клапан фирмы «Dyna-Drill» (см. книгу Балденко Д.Ф., Балденко Ф.Д.,. Гноевых А.Н «Винтовые забойные двигатели», М., Недра, 1999г., стр. 73, рис. 3.19), содержащий корпус с радиальными отверстиями, подпружиненный поршень, перемещающийся в корпусе, седло и уплотнения.Known overflow valve of the company "Dyna-Drill" (see book Baldenko D.F., Baldenko F.D., Gnoev A.N. "Screw downhole motors", M., Nedra, 1999, p. 73, Fig. 3.19), comprising a housing with radial holes, a spring-loaded piston moving in the housing, a seat and seals.

Недостатком известного клапана является то, что перемещение поршня с уплотнениями в корпусе клапана сопровождается трением. В абразивной среде промывочной жидкости это приводит к быстрому износу уплотнений, поршня и внутренней поверхности корпуса. В результате этого клапан перестает функционировать.A disadvantage of the known valve is that the movement of the piston with seals in the valve body is accompanied by friction. In the abrasive medium of the flushing fluid, this leads to rapid wear of the seals, piston and the inner surface of the housing. As a result, the valve ceases to function.

Указанные недостатки частично устранены в клапане, который является наиболее близким аналогом к заявляемому техническому решению и выбран в качестве прототипа (патент СССР № 1657582 МКИ Е 21 В 4/00, 21/00). Клапан содержит полый корпус с боковыми отверстиями, и запорный элемент, выполненный в виде гильзы из упругого эластичного материала, закрепленной внутри корпуса и перекрывающей с зазором зоны боковых отверстий.These disadvantages are partially eliminated in the valve, which is the closest analogue to the claimed technical solution and is selected as a prototype (USSR patent No. 1657582 MKI E 21 4/00, 21/00). The valve comprises a hollow body with side openings, and a locking element made in the form of a sleeve of elastic elastic material, fixed inside the body and overlapping with a gap zone of the side openings.

В этом клапане при небольшом перепаде давления промывочная жидкость перетекает из затрубного пространства во внутреннюю полость бурильных труб через боковые отверстия в корпусе и зазор между запорным элементом и корпусом.In this valve, with a slight pressure drop, flushing fluid flows from the annulus into the interior of the drill pipe through the side openings in the housing and the gap between the locking element and the housing.

При подаче промывочной жидкости давление внутри бурильных труб повышается. Это приводит к расширению диаметра запорного элемента и перекрытию зазора между запорным элементом и корпусом, переливной клапан закрывается. Промывочная жидкость поступает в забойный механизм.When flushing fluid is supplied, the pressure inside the drill pipe rises. This leads to the expansion of the diameter of the locking element and the overlap of the gap between the locking element and the housing, the overflow valve closes. Flushing fluid enters the bottomhole mechanism.

Недостатком известного клапана является то, что наружная поверхность запорного элемента при работе бурильного устройства и закрытом клапане находится в зоне низкого давления, а внутренняя поверхность - в зоне высокого давления. Зона низкого давления включает затрубное пространство, боковые отверстия в корпусе и зазор между внутренней поверхностью корпуса клапана и наружной поверхностью запорного элемента, а зона высокого давления -внутреннее пространство клапана. Перепад давления при работе бурильного устройства между зоной низкого и зоной высокого давления составляет 5-10 МПа. При таком высоком перепаде давления происходит выдавливание упругого эластичного материала, из которого выполнен запорный элемент, в зазор между внутренней поверхностью корпуса и наружной поверхностью запорного элемента, а так же в боковые отверстия полого корпуса. Это приводит к разрыву запорного элемента и является причиной поломки клапана.A disadvantage of the known valve is that the outer surface of the shut-off element during operation of the drilling device and the closed valve is in the low pressure zone, and the inner surface is in the high pressure zone. The low-pressure zone includes the annulus, the side openings in the body and the gap between the inner surface of the valve body and the outer surface of the shut-off element, and the high-pressure zone is the inner space of the valve. The pressure drop during the operation of the drilling device between the low zone and the high pressure zone is 5-10 MPa. With such a high pressure drop, the elastic elastic material from which the closure element is extruded is squeezed into the gap between the inner surface of the housing and the outer surface of the closure element, as well as into the side openings of the hollow body. This leads to a rupture of the shut-off element and causes a valve breakdown.

Задачей настоящего изобретения является создание конструкции клапана, в которой устранены указанные недостатки, повышена надежность и долговечность работы.The present invention is the creation of a valve design that eliminates these disadvantages, increased reliability and durability.

Указанная задача решается тем, что в предлагаемом клапане, включающем корпус, седло, содержащее не менее чем одно выходное отверстие, запорный элемент, выполненный из упругого эластичного материала, согласно изобретению, запорный элемент содержит не менее одной шайбы, размещенной в зоне выходного отверстия.This problem is solved in that in the proposed valve, comprising a housing, a saddle containing at least one outlet, a locking element made of an elastic elastic material according to the invention, the locking element contains at least one washer located in the area of the outlet.

Благодаря наличию в запорном элементе шайбы, последняя, при закрытии клапана, прилегает совместно с запорным элементом к поверхности седла, перекрывает выходное отверстие и препятствует выдавливанию запорного элемента в выходное отверстие. Таким образом, увеличивается срок службы запорного элемента и повышается долговечность клапана.Due to the presence of a washer in the locking element, the latter, when closing the valve, adjoins together with the locking element to the surface of the seat, closes the outlet and prevents the extrusion of the locking element into the outlet. Thus, the service life of the locking element is increased and the durability of the valve is increased.

Другим отличием является то, что запорный элемент клапана выполнен в виде диска тарельчатой формы.Another difference is that the locking element of the valve is made in the form of a disk-shaped disc.

Благодаря выполнению запорного элемента в виде диска тарельчатой формы, закрытие клапана происходит с отсутствием трения, что позволяет увеличить срок службы клапана.Due to the implementation of the locking element in the form of a disk-shaped disk, the valve closes with the absence of friction, which allows to increase the service life of the valve.

На фиг.1 и 2 показан общий вид клапана в продольном разрезе.Figure 1 and 2 shows a General view of the valve in longitudinal section.

На фиг.3 показано поперечное сечение клапана в увеличенном масштабе в месте расположения запорного элемента (сечение А-А на фиг.1).Figure 3 shows the cross-section of the valve on an enlarged scale at the location of the locking element (section AA in figure 1).

На фиг.4 и 5 показано поперечное сечение клапана в увеличенном масштабе в месте расположения запорного элемента (сечение А-А на фиг.2).Figures 4 and 5 show a cross-section of the valve on an enlarged scale at the location of the locking element (section AA in figure 2).

Клапан (фиг.1-5) включает корпус 1, например, с боковыми отверстиями 2, седло 3, содержащее не менее чем одно выходное отверстие 4, запорный элемент 5, выполненный из упругого эластичного материала. Запорный элемент 5 содержит не менее чем одну шайбу 6, закрепленную на запорном элементе 5, например, методом склеивания.The valve (Figs. 1-5) includes a housing 1, for example, with side openings 2, a seat 3 containing at least one outlet 4, a locking element 5 made of an elastic elastic material. The locking element 5 contains at least one washer 6, mounted on the locking element 5, for example, by gluing.

Количество шайб 6 определяется количеством выходных отверстий 4 (фиг.1-4).The number of washers 6 is determined by the number of outlet openings 4 (Figs. 1-4).

Шайба 6 также может быть выполнена цельной (фиг.2, 5). Поверхность такой шайбы перекрывает площадь всех выходных отверстий 4 седла 3.The washer 6 can also be made integral (figure 2, 5). The surface of such a washer covers the area of all outlet openings 4 of the saddle 3.

Запорный элемент 5 закреплен в корпусе 1 клапана посредством, например, втулки 7 и гайки 8 с резьбой 9, посредством которой к клапану прикреплены, например, бурильные трубы (на фиг. не показаны). К нижней части корпуса 1 прикреплено, например, бурильное устройство (на фиг. не показано) посредством, например, резьбы 10.The locking element 5 is fixed in the valve body 1 by, for example, a sleeve 7 and a nut 8 with a thread 9, by means of which, for example, drill pipes are attached to the valve (not shown in Fig.). For example, a drilling device (not shown) is attached to the lower part of the housing 1 by, for example, a thread 10.

Клапан работает следующим образом. При малом перепаде давления между полостью Б и полостью В клапан открыт. Жидкость свободно перетекает по отверстиям 2 и 4 из полости Б в полость В и обратно.The valve operates as follows. With a small pressure drop between cavity B and cavity C, the valve is open. The fluid flows freely through openings 2 and 4 from cavity B to cavity B and vice versa.

При увеличении давления в полости В запорный элемент 5, изгибаясь, прижимается к седлу 3 перекрывая выходное отверстие 4, разобщая полость Б от полости В. Клапан закрыт.With increasing pressure in the cavity B, the locking element 5, bending, is pressed against the seat 3, blocking the outlet 4, separating the cavity B from the cavity B. The valve is closed.

Преимуществом предлагаемого изобретения по отношению к прототипу является то, что шайба 6 способствует предохранению запорного элемента 5 от выдавливания в выходное отверстие 4, увеличивая срок службы запорного элемента, а выполнение запорного элемента в виде диска тарельчатой формы способствует закрытию клапана с отсутствием трения, что также позволяет увеличить срок службы запорного элемента.An advantage of the present invention in relation to the prototype is that the washer 6 helps to protect the locking element 5 from squeezing into the outlet 4, increasing the service life of the locking element, and the implementation of the locking element in the form of a disk-shaped disk helps to close the valve with no friction, which also allows increase the service life of the locking element.

Таким образом, предложенный клапан позволяет продлить срок службы запорного элемента. Это дает возможность повысить долговечность работы клапана.Thus, the proposed valve allows to extend the life of the locking element. This makes it possible to increase the durability of the valve.

Описанный клапан может использоваться во всех гидравлических устройствах, где присутствуют высокие давления.The described valve can be used in all hydraulic devices where high pressures are present.

Claims

A valve including a housing, a saddle containing at least one outlet, a locking element made of elastic material, characterized in that the locking element contains at least one washer located in the area of the outlet, with the washer fitting the saddle, and the locking element of the valve is made in the form of a disk-shaped disc.