專利名稱：低扭矩方鉆桿旋塞閥的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種鉆具內(nèi)防噴工具，具體的說是一種低扭矩方鉆桿旋塞閥。
背景技術：
方鉆桿旋塞閥是鉆柱循環(huán)系統(tǒng)中的手動控制閥，是防止井噴的有效工具之一。方 鉆桿旋塞閥分上部方鉆桿旋塞閥和下部方鉆桿旋塞閥。上部方鉆桿旋塞閥連接于水龍頭下 端和方鉆桿上端之間。下部方鉆桿旋塞閥連接于方鉆桿下端和鉆桿上端或方鉆桿保護接頭 的下端之間。方鉆桿旋塞閥操作非常簡單，用專用扳手按指示要求轉(zhuǎn)動90度即可實現(xiàn)開或 關。在鉆修井作業(yè)中，為了避免井噴惡性事故的發(fā)生，均應在方鉆桿上、下兩端組接方鉆桿 旋塞閥。 近年來，旋塞閥頻繁發(fā)生閥芯與閥座之間密封失效，旋轉(zhuǎn)銷不能轉(zhuǎn)動、閥座剌壞，
閥芯長期不活動，閥座密封面銹蝕嚴重，旋鈕不能轉(zhuǎn)動，旋塞閥本體斷裂，無法實現(xiàn)旋塞閥
的開關動作等等，給油田生產(chǎn)帶來巨大的經(jīng)濟損失，嚴重時甚至誘發(fā)井噴事故。 由于傳統(tǒng)的旋塞閥采用的是球型的結(jié)構(gòu)，管柱壓力大時經(jīng)常出現(xiàn)關閉后打不開的
現(xiàn)象，這樣工人就無法進行下一步的操作，從而會形成安全的隱患，導致事故的發(fā)生。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是要提供一種結(jié)構(gòu)簡單合理、密封效果好、旋塞閥的開關動作 靈活、使用壽命長、安全可靠的低扭矩方鉆桿旋塞閥。 本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的，該旋塞閥包括閥體、組合閥座、金屬閥座、帶有 支撐套的拼合環(huán)、閥球、閥桿、滑動軸承座、旋轉(zhuǎn)開關、定位銷，所述的組合閥座和金屬閥座 設置在閥體腔體內(nèi)，帶有支撐套的拼合環(huán)設置在靠近金屬閥座一側(cè)，所述的閥球設置在閥 體腔體內(nèi)、組合閥座和金屬閥座之間，在閥體的徑向?qū)ΨQ設置有滑動軸承座，設置在滑動軸 承內(nèi)的閥桿與閥球的一端連接，設置在滑動軸承座內(nèi)的旋轉(zhuǎn)開關與閥球的另一端連接，所 述的對應組合閥座位置設置在閥體上的定位銷對組合閥座進行定位。 所述的閥球上開有通孔，閥桿和旋轉(zhuǎn)開關與閥球之間的連接采用偏心連接的結(jié)構(gòu) 形式。所述的組合閥座和金屬閥座的內(nèi)孔為偏心設置的內(nèi)孔。 本實用新型具有以下優(yōu)點和積極效果 1、由于采用彈性橡膠體的自緊密封機理，實現(xiàn)旋塞閥的密封，因此，沒有其他預緊 裝置，所以不存在鉆井液雜質(zhì)在滑動間隙中積累造成卡死，關閉不嚴等問題。 2 、可在鉆修井全部工況下方便輕松開啟與關閉。 3、實現(xiàn)全工況下(低壓、高壓工況)可靠密封。 4、由于采用凸輪偏心結(jié)構(gòu)、當旋塞閥開啟或關閉時，球體密封面迅速脫離閥座密 封面，從而達到了磨損小，使用壽命長。
圖1為低扭矩方鉆桿旋塞閥整體結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2為本實用新型A-A剖示圖。 圖3、4為本實用新型組合閥座結(jié)構(gòu)示意圖。 圖5、6為本實用新型金屬閥座結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式由附圖1、2所示該旋塞閥包括閥體1、組合閥座2、金屬閥座3、帶有支撐套4的 拼合環(huán)5、閥球6、閥桿7、滑動軸承8、8-1、旋轉(zhuǎn)開關9、定位銷10，所述的組合閥座2和金屬 閥座3設置在閥體1腔體內(nèi)，帶有支撐套4的拼合環(huán)5設置在靠近金屬閥座3 —側(cè)，所述的 閥球6設置在閥體1腔體內(nèi)、組合閥座2和金屬閥座3之間，在閥體1的徑向?qū)ΨQ設置有滑 動軸承座8、8-1，設置在滑動軸承8-1內(nèi)的閥桿7與閥球6的一端連接，設置在滑動軸承8 內(nèi)的旋轉(zhuǎn)開關9與閥球6的另一端連接，所述的對應組合閥座2位置設置在閥體1上的定 位銷10對組合閥座2進行定位。 所述的閥球6上開有通孔11 ，閥桿7和旋轉(zhuǎn)開關9與閥球6之間的連接采用偏心 連接的結(jié)構(gòu)形式。 由附圖3、4、5、6所示所述的組合閥座2和金屬閥座3的內(nèi)孔為偏心設置的內(nèi)孔。 本實用新型的工作原理首先利用組合閥座2彈性橡膠體12的自緊密封機理來大 幅度降低旋塞閥組合閥座2的密封比壓，并且，實現(xiàn)對高壓介質(zhì)的可靠密封。由于密封比壓 的大幅度的降低，所以旋塞閥的啟閉扭矩也大幅度的降低。其次，閥桿7和旋轉(zhuǎn)開關9與閥 球6之間的連接采用凸輪偏心式結(jié)構(gòu)形式，組合閥座2和金屬閥座3與閥球6之間的接觸采 用偏心形式，即閥球6中心線相對于閥體中心線偏移一定距離，閥座密封面偏心一定距離。 當閥桿7繞中心線13順時針旋轉(zhuǎn)90° 、則閥球6亦隨之旋轉(zhuǎn)90度、并與組合閥座 2和金屬閥座3密封面吻合。當密封副間的摩擦力矩和閥桿7密封摩擦力矩之和大于介質(zhì) 壓力形成的力矩時，旋塞閥將達到可靠密封。由于旋塞閥采用凸輪偏心結(jié)構(gòu)形式、當旋塞閥 開啟時，閥球6迅速脫離組合閥座2和金屬閥座3密封面。當旋塞閥關閉時，閥球6與組合 閥座2和金屬閥座3密封面迅速吻合。從而達到了開啟扭矩小，關閉嚴密的目的。另外、由 于低扭矩方鉆桿旋塞閥采用固定球結(jié)構(gòu)，因此固定球的支撐承受著很大的徑向作用力，旋 轉(zhuǎn)時會產(chǎn)生很大的摩擦力，為降低此摩擦力，在閥桿7和旋轉(zhuǎn)開關9支撐處安裝特制的低摩 擦系數(shù)的滑動軸承座8減小摩擦力。進一步降低方鉆桿旋塞閥開啟或關閉時的扭矩。
權利要求一種低扭矩方鉆桿旋塞閥，其特征在于該旋塞閥包括閥體(1)、組合閥座(2)、金屬閥座(3)、帶有支撐套(4)的拼合環(huán)(5)、閥球(6)、閥桿(7)、滑動軸承座(8、8-1)、旋轉(zhuǎn)開關(9)、定位銷(10)，所述的組合閥座(2)和金屬閥座(3)設置在閥體(1)腔體內(nèi)，帶有支撐套(4)的拼合環(huán)(5)設置在靠近金屬閥座(3)一側(cè)，所述的閥球(6)設置在閥體(1)腔體內(nèi)、組合閥座(2)和金屬閥座(3)之間，在閥體(1)的徑向?qū)ΨQ設置有滑動軸承座(8、8-1)，設置在滑動軸承(8-1)內(nèi)的閥桿(7)與閥球(6)的一端連接，設置在滑動軸承(8)內(nèi)的旋轉(zhuǎn)開關(9)與閥球(6)的另一端連接，所述的對應組合閥座(2)位置設置在閥體(1)上的定位銷(10)對組合閥座(2)進行定位。
2. 根據(jù)權利要求1所述的一種低扭矩方鉆桿旋塞閥，其特征在于所述的閥球(6)上 開有通孔(11)，閥桿(7)和旋轉(zhuǎn)開關(9)與閥球(6)之間的連接采用偏心連接的結(jié)構(gòu)形式。
3. 根據(jù)權利要求l所述的一種低扭矩方鉆桿旋塞閥，其特征在于所述的組合閥座(2) 和金屬閥座(3)的內(nèi)孔為偏心設置的內(nèi)孔。
專利摘要本實用新型涉及一種鉆具內(nèi)防噴工具，具體的說是一種低扭矩方鉆桿旋塞閥。該旋塞閥包括閥體、組合閥座、金屬閥座、帶有支撐套的拼合環(huán)、閥球、閥桿、滑動軸承座、旋轉(zhuǎn)開關、定位銷，所述的組合閥座和金屬閥座設置在閥體腔體內(nèi)，帶有支撐套的拼合環(huán)設置在靠近金屬閥座一側(cè)，所述的閥球設置在閥體腔體內(nèi)、組合閥座和金屬閥座之間，在閥體的徑向?qū)ΨQ設置有滑動軸承座，設置在滑動軸承內(nèi)的閥桿與閥球的一端連接，設置在滑動軸承座內(nèi)的旋轉(zhuǎn)開關與閥球的另一端連接，所述的對應組合閥座位置設置在閥體上的定位銷對組合閥座進行定位。本實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單合理、密封效果好、旋塞閥的開關動作靈活、使用壽命長、安全可靠等優(yōu)點。
文檔編號E21B34/06GK201546671SQ20092009480
公開日2010年8月11日 申請日期2009年11月19日 優(yōu)先權日2009年11月19日
發(fā)明者叢旭日, 劉建軍, 華健軍, 孟慶輝, 張亮, 張新成, 曹學軍, 朱吉林, 李興文, 李軍峰, 李新利, 李飛, 梁軍, 王濤, 王趁強, 竇志勇, 胡安智, 許建國, 謝良春, 賈建貞, 邊建杰, 邢希春, 高慶生, 魏立明, 黃全斌 申請人:李新利