專利名稱：低扭矩方鉆桿旋塞閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鉆具內(nèi)防噴工具，具體的說(shuō)是一種低扭矩方鉆桿旋塞閥。
背景技術(shù)：
方鉆桿旋塞閥是鉆柱循環(huán)系統(tǒng)中的手動(dòng)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(hù)接頭 的下端之間。方鉆桿旋塞閥操作非常簡(jiǎn)單，用專用扳手按指示要求轉(zhuǎn)動(dòng)90度即可實(shí)現(xiàn)開或 關(guān)。在鉆修井作業(yè)中，為了避免井噴惡性事故的發(fā)生，均應(yīng)在方鉆桿上、下兩端組接方鉆桿 旋塞閥。近年來(lái)，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(dòng)、閥座刺壞， 閥芯長(zhǎng)期不活動(dòng)，閥座密封面銹蝕嚴(yán)重，旋鈕不能轉(zhuǎn)動(dòng)，旋塞閥本體斷裂，無(wú)法實(shí)現(xiàn)旋塞閥 的開關(guān)動(dòng)作等等，給油田生產(chǎn)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重時(shí)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(shí)經(jīng)常出現(xiàn)關(guān)閉后打不開的 現(xiàn)象，這樣工人就無(wú)法進(jìn)行下一步的操作，從而會(huì)形成安全的隱患，導(dǎo)致事故的發(fā)生。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理、密封效果好、旋塞閥的開關(guān)動(dòng)作靈活、 使用壽命長(zhǎng)、安全可靠的低扭矩方鉆桿旋塞閥。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)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(dòng)軸承座、旋轉(zhuǎn)開關(guān)、定位銷，所述的組合閥座和金屬閥座設(shè)置 在閥體腔體內(nèi)，帶有支撐套的拼合環(huán)設(shè)置在靠近金屬閥座一側(cè)，所述的閥球設(shè)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(shè)置有滑動(dòng)軸承座，設(shè)置在滑動(dòng)軸承內(nèi) 的閥桿與閥球的一端連接，設(shè)置在滑動(dòng)軸承座內(nèi)的旋轉(zhuǎn)開關(guān)與閥球的另一端連接，所述的 對(duì)應(yīng)組合閥座位置設(shè)置在閥體上的定位銷對(duì)組合閥座進(jìn)行定位。所述的閥球上開有通孔，閥桿和旋轉(zhuǎn)開關(guān)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(shè)置的內(nèi)孔。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)和積極效果1、由于采用彈性橡膠體的自緊密封機(jī)理，實(shí)現(xiàn)旋塞閥的密封，因此，沒有其他預(yù)緊 裝置，所以不存在鉆井液雜質(zhì)在滑動(dòng)間隙中積累造成卡死，關(guān)閉不嚴(yán)等問題。2、可在鉆修井全部工況下方便輕松開啟與關(guān)閉。3、實(shí)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(dāng)旋塞閥開啟或關(guān)閉時(shí)，球體密封面迅速脫離閥座密 封面，從而達(dá)到了磨損小，使用壽命長(zhǎng)。


圖1為低扭矩方鉆桿旋塞閥整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明A-A剖示圖。圖3、4為本發(fā)明組合閥座結(jié)構(gòu)示意圖。圖5、6為本發(fā)明金屬閥座結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式由附圖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(dòng)軸承8、8-1、旋轉(zhuǎn)開關(guān)9、定位銷10，所述的組合閥座2和金屬 閥座3設(shè)置在閥體1腔體內(nèi)，帶有支撐套4的拼合環(huán)5設(shè)置在靠近金屬閥座3 —側(cè)，所述的 閥球6設(shè)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(shè)置有滑 動(dòng)軸承座8、8-1，設(shè)置在滑動(dòng)軸承8-1內(nèi)的閥桿7與閥球6的一端連接，設(shè)置在滑動(dòng)軸承8 內(nèi)的旋轉(zhuǎn)開關(guān)9與閥球6的另一端連接，所述的對(duì)應(yīng)組合閥座2位置設(shè)置在閥體1上的定 位銷10對(duì)組合閥座2進(jìn)行定位。所述的閥球6上開有通孔11，閥桿7和旋轉(zhuǎn)開關(guān)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(shè)置的內(nèi)孔。本發(fā)明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(jī)理來(lái)大幅度 降低旋塞閥組合閥座2的密封比壓，并且，實(shí)現(xiàn)對(duì)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(guān)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(duì)于閥體中心線偏移一定距離，閥座密封面偏心一定距離。當(dāng)閥桿7繞中心線13順時(shí)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(dāng)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(shí)，旋塞閥將達(dá)到可靠密封。由于旋塞閥采用凸輪偏心結(jié)構(gòu)形式、當(dāng)旋塞閥 開啟時(shí)，閥球6迅速脫離組合閥座2和金屬閥座3密封面。當(dāng)旋塞閥關(guān)閉時(shí)，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(dá)到了開啟扭矩小，關(guān)閉嚴(yán)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(shí)會(huì)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(guān)9支撐處安裝特制的低摩 擦系數(shù)的滑動(dòng)軸承座8減小摩擦力。進(jìn)一步降低方鉆桿旋塞閥開啟或關(guān)閉時(shí)的扭矩。
權(quán)利要求
1.一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O)、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(dòng)軸承座(8,8-1)、旋轉(zhuǎn)開關(guān) (9)、定位銷(10)，所述的組合閥座( 和金屬閥座C3)設(shè)置在閥體(1)腔體內(nèi)，帶有支撐套 ⑷的拼合環(huán)(5)設(shè)置在靠近金屬閥座(3) —側(cè)，所述的閥球(6)設(shè)置在閥體⑴腔體內(nèi)、 組合閥座( 和金屬閥座C3)之間，在閥體(1)的徑向?qū)ΨQ設(shè)置有滑動(dòng)軸承座(8、8-1)，設(shè) 置在滑動(dòng)軸承(8-1)內(nèi)的閥桿(7)與閥球(6)的一端連接，設(shè)置在滑動(dòng)軸承(8)內(nèi)的旋轉(zhuǎn) 開關(guān)(9)與閥球(6)的另一端連接，所述的對(duì)應(yīng)組合閥座( 位置設(shè)置在閥體(1)上的定 位銷(10)對(duì)組合閥座(2)進(jìn)行定位。
2.根據(jù)權(quán)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(guān)(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(quán)利要求1所述的一種低扭矩方鉆桿旋塞閥，其特征在于所述的組合閥座(2) 和金屬閥座(3)的內(nèi)孔為偏心設(shè)置的內(nèi)孔。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鉆具內(nèi)防噴工具，具體的說(shuō)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(dòng)軸承座、旋轉(zhuǎn)開關(guān)、定位銷，所述的組合閥座和金屬閥座設(shè)置在閥體腔體內(nèi)，帶有支撐套的拼合環(huán)設(shè)置在靠近金屬閥座一側(cè)，所述的閥球設(shè)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(shè)置有滑動(dòng)軸承座，設(shè)置在滑動(dòng)軸承內(nèi)的閥桿與閥球的一端連接，設(shè)置在滑動(dòng)軸承座內(nèi)的旋轉(zhuǎn)開關(guān)與閥球的另一端連接，所述的對(duì)應(yīng)組合閥座位置設(shè)置在閥體上的定位銷對(duì)組合閥座進(jìn)行定位。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理、密封效果好、旋塞閥的開關(guān)動(dòng)作靈活、使用壽命長(zhǎng)、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)E21B34/06GK102071910SQ200910217918
公開日2011年5月25日 申請(qǐng)日期2009年11月19日 優(yōu)先權(quán)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(xué)軍, 朱吉林, 李興文, 李軍峰, 李新利, 李飛, 梁軍, 王濤, 王趁強(qiáng), 竇志勇, 胡安智, 許建國(guó), 謝良春, 賈建貞, 邊建杰, 邢希春, 高慶生, 魏立明, 黃全斌 申請(qǐng)人:李新利