石油鉆井用整體閥芯式旋塞閥的制作方法
【專利摘要】石油鉆井用整體閥芯式旋塞閥，包括上閥座、球體、旋鈕、軸承、下閥座、閥體、彈性擋環(huán)、傳動(dòng)塊、閥套、定位面等，閥套為一圓管，上端面向下沿軸向開(kāi)有方槽，在方槽的一面開(kāi)有徑向孔，孔的形狀為傾斜45度對(duì)稱向內(nèi)凸出兩直角的圓孔，由上閥座、球體、下閥座、彈簧、彈性擋環(huán)、傳動(dòng)塊、閥套、定位面、支撐筋、限位臺(tái)組成的整體閥芯，可現(xiàn)場(chǎng)更換，方便快捷，只需在現(xiàn)場(chǎng)備用一定數(shù)量的整體閥芯，將換下來(lái)的整體閥芯，發(fā)回維修，節(jié)省了大量的備貨及運(yùn)輸成本。該閥為整體式結(jié)構(gòu)，強(qiáng)度高，可靠性好，操作與使用方便，使用成本低廉，壽命長(zhǎng)，可帶壓操作使用。
【專利說(shuō)明】
石油鉆井用整體閥芯式旋塞閥
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及石油工業(yè)鉆井技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及石油鉆井用整體閥芯式旋塞閥。
【背景技術(shù)】
[0002]旋塞閥是鉆柱循環(huán)系統(tǒng)中的手動(dòng)控制閥，是一種重要的內(nèi)防噴工具。旋塞閥有上部旋塞閥和下部旋塞閥。上部旋塞閥連接于水龍頭下端和方鉆桿上端之間，上部連接為內(nèi)螺紋，下部連接為外螺紋，用左旋螺紋連接。下部旋塞閥連接于方鉆桿或方鉆桿保護(hù)接頭的下端和鉆桿上端之間，上部連接為內(nèi)螺紋，下部連接為外螺紋，采用右旋螺紋連接。
[0003]旋塞閥操作簡(jiǎn)單，用專用扳手按指示要求轉(zhuǎn)動(dòng)90度即可實(shí)現(xiàn)開(kāi)或關(guān)。當(dāng)發(fā)生溢流或井噴時(shí)，關(guān)閉方鉆桿旋塞閥，截?cái)嗄酀{通道，防止鉆具內(nèi)的過(guò)高壓力損壞水龍帶和地面設(shè)備，達(dá)到鉆具內(nèi)防噴的目的。
[0004]旋塞閥是石油鉆井所必備的內(nèi)防噴工具，用量非常大，屬于損耗類鉆具，目前使用的旋塞閥為分體式結(jié)構(gòu)，即上閥座、球體、下閥座、彈簧等都是一個(gè)個(gè)的散件，維護(hù)保養(yǎng)需要專用工具和試壓設(shè)備，出現(xiàn)故障后，為了安全起見(jiàn)，不可能在現(xiàn)場(chǎng)完成維修保養(yǎng)工作，只能整體運(yùn)回基地維修中心進(jìn)行維修保養(yǎng)，現(xiàn)場(chǎng)工作只能是拆下舊旋塞閥，換上新旋塞閥，現(xiàn)場(chǎng)要備用一定數(shù)量的新旋塞閥，有不少因長(zhǎng)期閑置而失去功能，造成很大的浪費(fèi)，同時(shí)要增加不少的來(lái)回運(yùn)輸成本，常常為了減少運(yùn)輸成本而將不該報(bào)廢的旋塞閥或配件做報(bào)廢處理，造成更大的浪費(fèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決上述設(shè)備的不足，本發(fā)明提供了一種石油鉆井用整體閥芯式旋塞閥，該閥由上閥座、球體、下閥座、彈簧、彈性擋環(huán)、傳動(dòng)塊、閥套、定位面、支撐筋、限位臺(tái)組成的整體閥芯，整體閥芯是經(jīng)壓力試驗(yàn)合格的產(chǎn)品，現(xiàn)場(chǎng)即可更換整體閥芯，方便快捷，只需在現(xiàn)場(chǎng)備用一定數(shù)量的整體閥芯，將換下來(lái)的整體閥芯，發(fā)回維修，節(jié)省了大量的備貨及運(yùn)輸成本，本發(fā)明的目的就是為現(xiàn)場(chǎng)提供一種石油鉆井用整體閥芯式旋塞閥。
[0006]本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
[0007]石油鉆井用整體閥芯式旋塞閥，其包括擋圈、擋環(huán)、卡環(huán)、上閥座、球體、旋鈕、軸承、下閥座、彈簧、閥體、彈性擋環(huán)、傳動(dòng)塊、閥套、定位面、支撐筋、限位臺(tái)，其中閥體為一圓管狀，兩端加工有螺紋，內(nèi)孔從上到下加工有一個(gè)環(huán)形槽和兩個(gè)臺(tái)階，環(huán)形槽內(nèi)裝有卡環(huán)，第一個(gè)臺(tái)階上支撐著閥套，環(huán)形槽向下有一個(gè)徑向臺(tái)階孔，孔內(nèi)裝有旋鈕和軸承，軸承支撐在臺(tái)階上并套在旋鈕上，旋鈕的臺(tái)階支撐在軸承上，上閥座與閥套通過(guò)彈性擋環(huán)連接為一體，傳動(dòng)塊的左部插入球體平面上的長(zhǎng)槽內(nèi)，中部穿過(guò)定位面所在的孔，右部插入旋鈕左端面上的長(zhǎng)槽內(nèi)，球體位于上閥座和下閥座的中間，與他們分別組成球面密封副，上閥座、球體與下閥座進(jìn)行表面硬化處理。
[0008]閥套為一圓管狀，下部外圓有一凹臺(tái)，凹臺(tái)以下外圓面上有環(huán)形槽，槽內(nèi)有密封，上部外圓面上有環(huán)形槽，內(nèi)孔有兩個(gè)臺(tái)階，第一個(gè)臺(tái)階加工成圓錐面，第二個(gè)臺(tái)階上方裝有下閥座，上端面向下沿軸向開(kāi)有方槽，在方槽的一面開(kāi)有徑向孔，孔的形狀為傾斜45度對(duì)稱向內(nèi)凸出兩直角的圓孔，直角邊對(duì)應(yīng)的面就是定位面，定位面包括開(kāi)定位面和關(guān)定位面，在孔的外部，環(huán)形槽向下加工有N形平面，N形平面的中間為支撐筋，彈簧裝入下閥座下端面上均勻分布的孔內(nèi)，下端支撐在閥套內(nèi)孔的第二個(gè)臺(tái)階上。
[0009]上閥座為圓管狀，外圓面上有兩道環(huán)形槽，第一道環(huán)形槽內(nèi)有密封，第二道環(huán)形槽的槽下面的內(nèi)部向下傾斜，第一道環(huán)形槽向下，沿軸向有兩個(gè)相互平行的平面，內(nèi)圓面上有環(huán)形槽，內(nèi)孔下部有內(nèi)球面，球面中部有環(huán)形槽，閥套上部外圓面上環(huán)形槽的槽上面的內(nèi)部向上傾斜，彈性擋環(huán)為一開(kāi)口圓管，上端面和下端面的外部為平面，上端面和下端面的內(nèi)部分別向上和向下傾斜。
[0010]球體為一圓球，沿軸向中心有通孔，外部沿軸向有兩個(gè)相互平行的平面，其中一個(gè)平面上有一個(gè)垂直于軸向的長(zhǎng)槽，長(zhǎng)槽的中部有與通孔相通的小孔，下閥座為圓管狀，外圓面上有環(huán)形槽，槽內(nèi)有密封，內(nèi)孔上部有內(nèi)球面，球面中部有環(huán)形槽，內(nèi)孔中部有環(huán)形槽。
[0011]旋鈕為有一個(gè)臺(tái)階的圓柱狀，其左端面上有一個(gè)長(zhǎng)槽，臺(tái)階右部為小圓柱，小圓柱面上有環(huán)形槽，槽內(nèi)有密封，右端面中心有內(nèi)六方槽，右端面上有徑向標(biāo)記線，傳動(dòng)塊為長(zhǎng)條狀，長(zhǎng)條兩端面為圓柱面，沿軸向圓柱面上有有臺(tái)階。
[0012]下閥座與彈簧的結(jié)構(gòu)有第二種:與上述不同的是，下閥座下端面上沒(méi)有孔，下部外圓有一凹臺(tái)，凹臺(tái)以下叫做限位臺(tái)，彈簧套在限位臺(tái)上，上端面支撐著凹臺(tái)。
[0013]本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):由上閥座、球體、下閥座、彈簧、彈性擋環(huán)、傳動(dòng)塊、閥套、定位面、支撐筋、限位臺(tái)組成的整體閥芯，整體閥芯是經(jīng)壓力試驗(yàn)合格的產(chǎn)品，現(xiàn)場(chǎng)即可更換整體閥芯，方便快捷，只需在現(xiàn)場(chǎng)備用一定數(shù)量的整體閥芯，將換下來(lái)的整體閥芯，發(fā)回維修，節(jié)省了大量的備貨及運(yùn)輸成本。該閥為整體式結(jié)構(gòu)，強(qiáng)度高，可靠性好，操作與使用方便，使用成本低廉，壽命長(zhǎng)，可帶壓操作使用。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1:石油鉆井用整體閥芯式旋塞閥示意圖圖2:石油鉆井用整體閥芯式旋塞閥閥套示意圖
圖3:石油鉆井用整體閥芯式旋塞閥下閥座與彈簧的結(jié)構(gòu)二示意圖1、擋圈2、擋環(huán)3、卡環(huán)4、上閥座5、彈性擋環(huán)6、球體7、傳動(dòng)塊8、旋鈕9、軸承10、閥套11、下閥座12、彈簧13、閥體14、定位面15、支撐筋16、限位臺(tái)。
【具體實(shí)施方式】
[0015]現(xiàn)結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖:圖1、圖2、圖3對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。
[0016]實(shí)施例一:
石油鉆井用整體閥芯式旋塞閥，其包括擋圈1、擋環(huán)2、卡環(huán)3、上閥座4、球體6、旋鈕8、軸承9、下閥座11、彈簧12、閥體13、彈性擋環(huán)5、傳動(dòng)塊7、閥套10、定位面14、支撐筋15，其中閥體13為一圓管狀，兩端加工有螺紋，內(nèi)孔從上到下加工有一個(gè)環(huán)形槽和兩個(gè)臺(tái)階，環(huán)形槽內(nèi)裝有卡環(huán)3，第一個(gè)臺(tái)階上支撐著閥套10，環(huán)形槽向下有一個(gè)徑向臺(tái)階孔，孔內(nèi)裝有旋鈕8和軸承9，軸承9支撐在臺(tái)階上并套在旋鈕8上，旋鈕8的臺(tái)階支撐在軸承9上，上閥座4與閥套10通過(guò)彈性擋環(huán)5連接為一體，傳動(dòng)塊7的左部插入球體6平面上的長(zhǎng)槽內(nèi)，中部穿過(guò)定位面14所在的孔，右部插入旋鈕8左端面上的長(zhǎng)槽內(nèi)，球體6位于上閥座4和下閥座11的中間，與他們分別組成球面密封副，上閥座4、球體6與下閥座11進(jìn)行表面硬化處理。
[0017]閥套10為一圓管狀，下部外圓有一凹臺(tái)，凹臺(tái)以下外圓面上有環(huán)形槽，槽內(nèi)有密封，上部外圓面上有環(huán)形槽，內(nèi)孔有兩個(gè)臺(tái)階，第一個(gè)臺(tái)階加工成圓錐面，第二個(gè)臺(tái)階上方裝有下閥座11，上端面向下沿軸向開(kāi)有方槽，在方槽的一面開(kāi)有徑向孔，孔的形狀為傾斜45度對(duì)稱向內(nèi)凸出兩直角的圓孔，直角邊對(duì)應(yīng)的面就是定位面14，定位面14包括開(kāi)定位面和關(guān)定位面，在孔的外部，環(huán)形槽向下加工有N形平面，N形平面的中間為支撐筋15，彈簧12裝入下閥座11下端面上均勻分布的孔內(nèi)，下端支撐在閥套10內(nèi)孔的第二個(gè)臺(tái)階上。
[0018]上閥座4為圓管狀，外圓面上有兩道環(huán)形槽，第一道環(huán)形槽內(nèi)有密封，第二道環(huán)形槽的槽下面的內(nèi)部向下傾斜，第一道環(huán)形槽向下，沿軸向有兩個(gè)相互平行的平面，內(nèi)圓面上有環(huán)形槽，內(nèi)孔下部有內(nèi)球面，球面中部有環(huán)形槽，閥套10上部外圓面上環(huán)形槽的槽上面的內(nèi)部向上傾斜，彈性擋環(huán)5為一開(kāi)口圓管，上端面和下端面的外部為平面，上端面和下端面的內(nèi)部分別向上和向下傾斜。
[0019]球體6為一圓球，沿軸向中心有通孔，外部沿軸向有兩個(gè)相互平行的平面，其中一個(gè)平面上有一個(gè)垂直于軸向的長(zhǎng)槽，長(zhǎng)槽的中部有與通孔相通的小孔，下閥座11為圓管狀，外圓面上有環(huán)形槽，槽內(nèi)有密封，內(nèi)孔上部有內(nèi)球面，球面中部有環(huán)形槽，內(nèi)孔中部有環(huán)形槽。
[0020]旋鈕8為有一個(gè)臺(tái)階的圓柱狀，其左端面上有一個(gè)長(zhǎng)槽，臺(tái)階右部為小圓柱，小圓柱面上有環(huán)形槽，槽內(nèi)有密封，右端面中心有內(nèi)六方槽，右端面上有徑向標(biāo)記線，傳動(dòng)塊7為長(zhǎng)條狀，長(zhǎng)條兩端面為圓柱面，沿軸向圓柱面上有有臺(tái)階。
[0021]實(shí)施例二:
與實(shí)施例一不同的是，石油鉆井用整體閥芯式旋塞閥，還包括限位臺(tái)16，下閥座11下端面上沒(méi)有孔，下部外圓有一凹臺(tái)，凹臺(tái)以下叫做限位臺(tái)16，彈簧12套在限位臺(tái)16上，上端面支撐著凹臺(tái)。
[0022]將石油鉆井用整體閥芯式旋塞閥接入鉆柱，接通泥漿通道，用專用扳手逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕8，旋鈕8通過(guò)傳動(dòng)塊7帶動(dòng)球體6逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，當(dāng)傳動(dòng)塊7的兩側(cè)面與定位面14的開(kāi)定位面相接觸時(shí)，旋塞閥完全打開(kāi)，此時(shí)由擋環(huán)2、卡環(huán)3、上閥座4、球體6的通孔、下閥座11、閥套10、閥體13的內(nèi)孔構(gòu)成泥漿通道，泥漿由上部鉆具經(jīng)泥漿通道流出，當(dāng)發(fā)生溢流或井噴時(shí)，用專用扳手順時(shí)針旋轉(zhuǎn)旋鈕8 90度，傳動(dòng)塊7的兩側(cè)面與定位面14的關(guān)定位面相接觸時(shí)，旋塞閥完全關(guān)閉，截?cái)嗄酀{通道，阻止鉆具內(nèi)的過(guò)高壓力損壞水龍帶和地面設(shè)備，達(dá)到鉆具內(nèi)防噴的目的。
[0023]石油鉆井用整體閥芯式旋塞閥需要現(xiàn)場(chǎng)維修時(shí)，使其處于關(guān)閉狀態(tài)，用擋圈鉗將擋圈I取出，然后依次取出擋環(huán)2和卡環(huán)3，用專用工具將由上閥座4、球體6、下閥座11、彈簧12、彈性擋環(huán)5、傳動(dòng)塊7、閥套10、定位面14、支撐筋15、限位臺(tái)16組成的整體閥芯取出，更換新的整體閥芯，再依次裝上卡環(huán)3、擋環(huán)2和擋圈I，方便快捷，換下來(lái)的舊的整體閥芯，發(fā)回維修中心維修。
[0024]以上兩個(gè)實(shí)施例是本發(fā)明典型的實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例，本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的方案及對(duì)本發(fā)明中的部分配件的外形進(jìn)行變更或折解，可以做出多種實(shí)施例，在不改變其功能的情況下，都視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.石油鉆井用整體閥芯式旋塞閥，其包括擋圈(I)、擋環(huán)(2)、卡環(huán)(3)、上閥座(4)、球體(6)、旋鈕(8)、軸承(9)、下閥座(11)、彈簧(12)、閥體(13)，其特征還加有彈性擋環(huán)(5)、傳動(dòng)塊(7)、閥套(10)、定位面(14)、支撐筋(15)、限位臺(tái)(16)，其中閥體(13)為一圓管狀，兩端加工有螺紋，內(nèi)孔從上到下加工有一個(gè)環(huán)形槽和兩個(gè)臺(tái)階，環(huán)形槽內(nèi)裝有卡環(huán)(3)，第一個(gè)臺(tái)階上支撐著閥套(10)，環(huán)形槽向下有一個(gè)徑向臺(tái)階孔，孔內(nèi)裝有旋鈕(8)和軸承(9)，軸承(9)支撐在臺(tái)階上并套在旋鈕(8)上，旋鈕(8)的臺(tái)階支撐在軸承(9)上，上閥座(4)與閥套(10)通過(guò)彈性擋環(huán)(5)連接為一體，傳動(dòng)塊(7)的左部插入球體(6)平面上的長(zhǎng)槽內(nèi)，中部穿過(guò)定位面(14)所在的孔，右部插入旋鈕(8)左端面上的長(zhǎng)槽內(nèi)，球體(6)位于上閥座(4)和下閥座(11)的中間，與他們分別組成球面密封副，上閥座(4)、球體(6)與下閥座(11)進(jìn)行表面硬化處理。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石油鉆井用整體閥芯式旋塞閥，其特征是閥套(10)為一圓管狀，下部外圓有一凹臺(tái)，凹臺(tái)以下外圓面上有環(huán)形槽，槽內(nèi)有密封，上部外圓面上有環(huán)形槽，內(nèi)孔有兩個(gè)臺(tái)階，第一個(gè)臺(tái)階加工成圓錐面，第二個(gè)臺(tái)階上方裝有下閥座(11)，上端面向下沿軸向開(kāi)有方槽，在方槽的一面開(kāi)有徑向孔，孔的形狀為傾斜45度對(duì)稱向內(nèi)凸出兩直角的圓孔，直角邊對(duì)應(yīng)的面就是定位面(14)，定位面(14)包括開(kāi)定位面和關(guān)定位面，在孔的外部，環(huán)形槽向下加工有N形平面，N形平面的中間為支撐筋(15)，彈簧(12)裝入下閥座(11)下端面上均勻分布的孔內(nèi)，下端支撐在閥套(10)內(nèi)孔的第二個(gè)臺(tái)階上。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的石油鉆井用整體閥芯式旋塞閥，其特征是上閥座(4)為圓管狀，外圓面上有兩道環(huán)形槽，第一道環(huán)形槽內(nèi)有密封，第二道環(huán)形槽的槽下面的內(nèi)部向下傾斜，第一道環(huán)形槽向下，沿軸向有兩個(gè)相互平行的平面，內(nèi)圓面上有環(huán)形槽，內(nèi)孔下部有內(nèi)球面，球面中部有環(huán)形槽，閥套(10)上部外圓面上環(huán)形槽的槽上面的內(nèi)部向上傾斜，彈性擋環(huán)(5)為一開(kāi)口圓管，上端面和下端面的外部為平面，上端面和下端面的內(nèi)部分別向上和向下傾斜。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的石油鉆井用整體閥芯式旋塞閥，其特征是球體(6)為一圓球，沿軸向中心有通孔，外部沿軸向有兩個(gè)相互平行的平面，其中一個(gè)平面上有一個(gè)垂直于軸向的長(zhǎng)槽，長(zhǎng)槽的中部有與通孔相通的小孔，下閥座(11)為圓管狀，外圓面上有環(huán)形槽，槽內(nèi)有密封，內(nèi)孔上部有內(nèi)球面，球面中部有環(huán)形槽，內(nèi)孔中部有環(huán)形槽。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石油鉆井用整體閥芯式旋塞閥，其特征是旋鈕(8)為有一個(gè)臺(tái)階的圓柱狀，其左端面上有一個(gè)長(zhǎng)槽，臺(tái)階右部為小圓柱，小圓柱面上有環(huán)形槽，槽內(nèi)有密封，右端面中心有內(nèi)六方槽，右端面上有徑向標(biāo)記線，傳動(dòng)塊(7)為長(zhǎng)條狀，長(zhǎng)條兩端面為圓柱面，沿軸向圓柱面上有有臺(tái)階。6.根據(jù)權(quán)利要求1、2與4所述的石油鉆井用整體閥芯式旋塞閥，其特征是下閥座(11)與彈簧(12)的結(jié)構(gòu)有第二種:與權(quán)利要求1、2與4不同的是，下閥座(11)下端面上沒(méi)有孔，下部外圓有一凹臺(tái)，凹臺(tái)以下叫做限位臺(tái)(16)，彈簧(12)套在限位臺(tái)(16)上，上端面支撐著凹臺(tái)ο
【文檔編號(hào)】E21B34/06GK106014335SQ201610586479
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年7月25日
【發(fā)明人】朱懷軍, 吳冬鳳, 劉超, 田相錄, 王笑笑
【申請(qǐng)人】東營(yíng)市創(chuàng)元石油機(jī)械制造有限公司