專利名稱：低扭矩方鉆桿上旋塞閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種鉆具內(nèi)防噴工具，具體的說(shuō)是一種低扭矩方鉆桿上旋塞。
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(kāi)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)、閥座剌壞，
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(kāi)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(kāi)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)容本實(shí)用新型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(kāi)關(guān)動(dòng)作 靈活、使用壽命長(zhǎng)、安全可靠的低扭矩方鉆桿上旋塞閥。 本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，該旋塞閥包括閥體、上閥座、下閥座、帶有支撐 套的拼合環(huán)、楔錐體、球形閥瓣、閥桿、導(dǎo)向桿、旋轉(zhuǎn)螺母、軌道銷，所述的上閥座和下閥座設(shè) 置在閥體的內(nèi)部，兩側(cè)設(shè)置有球形閥瓣的楔錐體裝在上閥座和下閥座之間，在閥體的縱向 通孔上、楔錐體的上面連接有導(dǎo)向桿，楔錐體的下面連接有閥桿，閥桿與旋轉(zhuǎn)螺母連接，閥 體的通孔上導(dǎo)向部位設(shè)置有軌道銷。 所述的楔錐體與兩側(cè)的球形閥瓣通過(guò)其上的燕尾槽鏈接，三個(gè)部分構(gòu)成組合閥 芯，組合閥芯兩側(cè)的球形閥瓣其球面即為密封面；球形閥瓣上開(kāi)有燕尾槽，楔錐體上帶有與 燕尾槽匹配的燕尾導(dǎo)軌，楔錐體和閥瓣可通過(guò)其上的燕尾槽和燕尾導(dǎo)軌相互配合滑動(dòng)。 所述的閥桿上加工有梯形螺紋并與旋轉(zhuǎn)螺母配合形成螺旋傳動(dòng)。 所述的導(dǎo)向桿上銑有精密螺旋槽軌道。 本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)和積極效果 (1)、本實(shí)用新型產(chǎn)品低扭矩方鉆桿上旋塞啟閉時(shí)組合球閥體的密封面是在與閥 座密封面完全脫開(kāi)狀態(tài)下進(jìn)行的，啟閉力矩小、密封面無(wú)磨損、操作靈活。同時(shí)由于在開(kāi)啟 時(shí)，球瓣離開(kāi)閥座時(shí)鉆桿內(nèi)的介質(zhì)沿球瓣表面均勻通過(guò)并勻速降壓，因此高壓時(shí)無(wú)須增設(shè) 旁路便可方便地開(kāi)啟；并且降低了介質(zhì)高速通過(guò)時(shí)對(duì)閥座表面局部沖蝕，使用壽命長(zhǎng)。 (2)、本實(shí)用新型產(chǎn)品靠機(jī)械力密封，改變了傳統(tǒng)旋塞依靠介質(zhì)壓力和彈簧預(yù)緊力 實(shí)現(xiàn)密封的特點(diǎn)，具有可靠地雙向密封功能。
3[0013] (3)、本實(shí)用新型產(chǎn)品能雙保險(xiǎn)自鎖。即螺紋的自鎖及楔錐體斜楔角的自鎖，安全可靠。

圖1為低扭矩方鉆桿上旋塞閥整體結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2為本實(shí)用新型組合閥芯、閥桿和導(dǎo)向桿連接結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3為本實(shí)用新型燕尾槽和燕尾導(dǎo)軌連接A-A剖示圖。
具體實(shí)施方式由附圖1所示該旋塞閥包括閥體1、上閥座2、下閥座3、帶有支撐套4的拼合環(huán) 5、楔錐體6、球形閥瓣7、閥桿8、導(dǎo)向桿9、旋轉(zhuǎn)螺母10、軌道銷ll，所述的上閥座2和下閥 座3設(shè)置在閥體1的內(nèi)部，兩側(cè)設(shè)置有球形閥瓣7的楔錐體6裝在上閥座2和下閥座3之 間，在閥體1的縱向通孔上、楔錐體6的上面連接有導(dǎo)向桿9，楔錐體6的下面連接有閥桿 8，閥桿8與旋轉(zhuǎn)螺母10連接，閥體1的通孔上導(dǎo)向部位設(shè)置有軌道銷11。 由附圖2、3所示所述的楔錐體6與兩側(cè)的球形閥瓣7通過(guò)其上的燕尾槽12鏈 接，三個(gè)部分構(gòu)成組合閥芯，組合閥芯兩側(cè)的球形閥瓣7其球面即為密封面13 ;球形閥瓣7 上開(kāi)有燕尾槽12，楔錐體6上帶有與燕尾槽12匹配的燕尾導(dǎo)軌14，楔錐體6和閥瓣7可通 過(guò)其上的燕尾槽12和燕尾導(dǎo)軌14相互配合滑動(dòng)。 所述的閥桿8上加工有梯形螺紋并與旋轉(zhuǎn)螺母10配合形成螺旋傳動(dòng)。 所述的導(dǎo)向桿9上銑有精密螺旋槽軌道15。 所述的楔錐體6上開(kāi)有通孔16。 本實(shí)用新型方鉆桿上旋塞的工作原理是凸輪的原理使得組合閥球體在旋轉(zhuǎn)過(guò)程 中與閥座密封面脫離，旋轉(zhuǎn)到位后再將球瓣推向閥座實(shí)現(xiàn)密封。 工作過(guò)程當(dāng)組合閥芯處于全開(kāi)位置時(shí)，用扳手逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)螺母IO，帶動(dòng)閥 桿8、導(dǎo)向桿9和閥腔內(nèi)的組合閥芯按導(dǎo)向桿上的軌道15旋轉(zhuǎn)90°時(shí)，閥桿8、導(dǎo)向桿9和 組合閥芯受到軌道銷11止位，不能繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，只能帶動(dòng)楔錐體6作直線向上的運(yùn)動(dòng)。在楔 錐體6兩側(cè)斜面的作用下，將與斜面相配合的兩球瓣7撐開(kāi)壓向上下閥座2、3實(shí)現(xiàn)密封，組 合閥芯全關(guān)閉。 當(dāng)組合閥芯處于全關(guān)閉位置時(shí)，用扳手順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)螺母IO，帶動(dòng)閥桿8、導(dǎo)向 桿9和楔錐體6作直線向下運(yùn)動(dòng)，在斜面燕尾槽12的作用下，將與斜面相配合的兩球瓣7 收攏離開(kāi)上下閥座2、3，繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)螺母10，閥桿8、導(dǎo)向桿9和組合閥芯按導(dǎo)向桿9上的 軌道15旋轉(zhuǎn)90。達(dá)到極限位置，組合閥芯全部開(kāi)啟。
權(quán)利要求一種低扭矩方鉆桿上旋塞閥，其特征在于該旋塞閥包括閥體(1)、上閥座(2)、下閥座(3)、帶有支撐套(4)的拼合環(huán)(5)、楔錐體(6)、球形閥瓣(7)、閥桿(8)、導(dǎo)向桿(9)、旋轉(zhuǎn)螺母(10)、軌道銷(11)，所述的上閥座(2)和下閥座(3)設(shè)置在閥體(1)的內(nèi)部，兩側(cè)設(shè)置有球形閥瓣(7)的楔錐體(6)裝在上閥座(2)和下閥座(3)之間，在閥體(1)的縱向通孔上、楔錐體(6)的上面連接有導(dǎo)向桿(9)，楔錐體(6)的下面連接有閥桿(8)，閥桿(8)與旋轉(zhuǎn)螺母(10)連接，閥體(1)的通孔上導(dǎo)向部位設(shè)置有軌道銷(11)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種低扭矩方鉆桿上旋塞閥，其特征在于所述的楔錐體(6) 與兩側(cè)的球形閥瓣(7)通過(guò)其上的燕尾槽(12)鏈接，三個(gè)部分構(gòu)成組合閥芯，組合閥芯兩 側(cè)的球形閥瓣(7)其球面即為密封面(13);球形閥瓣(7)上開(kāi)有燕尾槽(12)，楔錐體(6) 上帶有與燕尾槽(12)匹配的燕尾導(dǎo)軌(14)，楔錐體(6)和閥瓣(7)可通過(guò)其上的燕尾槽 (12)和燕尾導(dǎo)軌(14)相互配合滑動(dòng)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種低扭矩方鉆桿上旋塞閥，其特征在于所述的閥桿(8) 上加工有梯形螺紋并與旋轉(zhuǎn)螺母(10)配合形成螺旋傳動(dòng)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種方鉆桿上旋塞閥，其特征在于所述的導(dǎo)向桿(9)上銑 有精密螺旋槽軌道(15)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種低扭矩方鉆桿上旋塞閥，其特征在于所述的楔錐體(6) 上開(kāi)有通孔(16)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種鉆具內(nèi)防噴工具，具體的說(shuō)是一種低扭矩方鉆桿上旋塞閥，該旋塞閥包括閥體、上閥座、下閥座、帶有支撐套的拼合環(huán)、楔錐體、球形閥瓣、閥桿、導(dǎo)向桿、旋轉(zhuǎn)螺母、軌道銷，所述的上閥座和下閥座設(shè)置在閥體的內(nèi)部，兩側(cè)設(shè)置有球形閥瓣的楔錐體裝在上閥座和下閥座之間，在閥體的縱向通孔上、楔錐體的上面連接有導(dǎo)向桿，楔錐體的下面連接有閥桿，閥桿與旋轉(zhuǎn)螺母連接，閥體的通孔上導(dǎo)向部位設(shè)置有軌道銷。本實(shí)用新型啟閉力矩小、密封面無(wú)磨損、操作靈活。同時(shí)由于在開(kāi)啟時(shí)，球瓣離開(kāi)閥座時(shí)鉆桿內(nèi)的介質(zhì)沿球瓣表面均勻通過(guò)并勻速降壓，因此高壓時(shí)無(wú)須增設(shè)旁路便可方便地開(kāi)啟；并且降低了介質(zhì)高速通過(guò)時(shí)對(duì)閥座表面局部沖蝕，使用壽命長(zhǎng)。
文檔編號(hào)E21B34/06GK201546670SQ20092009480
公開(kāi)日2010年8月11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