本發(fā)明涉及鉆井防噴工具的技術領域，特別是一種集手動和自動操作于一體的方鉆桿旋塞閥。

背景技術：

目前方鉆桿旋塞閥是石油鉆柱循環(huán)系統(tǒng)中的手動防噴工具，有上部方鉆桿旋塞閥和下部方鉆桿旋塞閥兩種，是鉆修井必不可少的防噴工具。方鉆桿旋塞閥的操作比較簡單，可以通過工具旋轉旋桿實現(xiàn)旋塞閥的開關。近些年，在旋塞閥關閉狀態(tài)下，當旋塞閥上下壓差超過一定值時，旋塞閥閥球和楔形上閥座間的比壓過大，使開啟旋塞閥需要克服較大的摩擦力矩，因此工人無法手動打開旋塞閥，無法展開下一階段的工作。同時扭轉閥球的所需的巨大扭矩也會損傷旋桿、十字節(jié)等傳遞部件，造成旋塞閥報廢。即使能夠打開旋塞閥，但在密封面間的高比壓下，閥球和閥座間的相對運動會對密封面造成磨損，導致再次使用時密封不嚴，降低閥的使用壽命。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的缺點，提供一種結構緊湊、使用壽命長、啟閉安全可靠、能夠實現(xiàn)自動開啟的集手動和自動操作于一體的方鉆桿旋塞閥。

本發(fā)明的目的通過以下技術方案來實現(xiàn)：一種集手動和自動操作于一體的方鉆桿旋塞閥，它包括閥體、上閥座、下閥座和球閥，所述的閥體內(nèi)設置有型腔，上閥座和下閥座均安裝于型腔內(nèi)，所述的上閥座的下端部設置有球形座A，下閥座的上端部設置有球形座B，球閥位于型腔內(nèi)且設置于球形座A和球閥座B之間，球閥與球閥座球形配合，球閥內(nèi)開設有連通型腔的鉆井液流道，所述的球閥的右端部設置有圓柱，所述的鉆井液流道壁上開設有限位臺階，限位臺階繞鉆井液流道軸線布置，所述的閥體的左右側均開設有安裝孔，左側安裝孔內(nèi)旋轉安裝有手動操作盤，右側安裝孔內(nèi)固連有自動操作盤，自動操作盤的左端部開設有盲孔A，所述的球閥的左端部固連于手動操作盤上，其右端部經(jīng)圓柱旋轉安裝于盲孔A內(nèi)，該方鉆桿旋塞閥還包括設置于鉆井液流道內(nèi)的旋轉擋板，旋轉擋板右側設置有轉軸A，轉軸A貫穿圓柱且延伸于盲孔A內(nèi)，轉軸A延伸部與盲孔A內(nèi)壁之間安裝有扭簧，在扭簧扭力作用下旋轉擋板上端面抵靠在限位臺階上。

所述的旋轉擋板水平設置。

所述的轉軸A延伸部上設置有扭簧固定口I，所述的盲孔A內(nèi)壁上設置有扭簧固定口II。

所述的扭簧的一端固連于扭簧固定口I內(nèi)，另一端固連于扭簧固定口II內(nèi)。

所述的鉆井液流道左側內(nèi)壁上開設有與盲孔A共軸線的盲孔B。

所述的旋轉擋板的左側設置有與轉軸A共軸線的轉軸B，所述的轉軸B旋轉安裝于盲孔B內(nèi)。

所述的手動操作盤的左右側分別設置有十字口和連接件，連接件插裝于球閥側壁上。

所述的轉軸A與球閥之間的接觸處、圓柱與盲孔A之間的接觸處均設置有密封圈。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點：本發(fā)明結構緊湊、使用壽命長、啟閉安全可靠、能夠實現(xiàn)自動開啟。

附圖說明

圖1 為本發(fā)明的結構示意圖；

圖2 為閥體的結構示意圖；

圖3 為上閥座的結構示意圖；

圖4 為下閥座的結構示意圖；

圖5 為球閥的結構示意圖；

圖6 為球閥的主剖視圖；

圖7 為旋轉擋板的結構示意圖；

圖8 為自動操作盤的結構示意圖；

圖9 為圖1的I部局部放大視圖；

圖10 為扭簧的結構示意圖；

圖中，1-閥體，2-上閥座，3-下閥座，4-球閥，5-球形座A，6-鉆井液流道，7-圓柱，8-限位臺階，9-安裝孔，10-手動操作盤，11-自動操作盤，12-盲孔A，13-旋轉擋板，14-轉軸A，15-扭簧，16-扭簧固定口I，17-扭簧固定口II，18-盲孔B，19-轉軸B，20-連接件，21-密封圈。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明做進一步的描述，本發(fā)明的保護范圍不局限于以下所述：

如圖1~10所示，一種集手動和自動操作于一體的方鉆桿旋塞閥，它包括閥體1、上閥座2、下閥座3和球閥4，所述的閥體1內(nèi)設置有型腔，上閥座2和下閥座3均安裝于型腔內(nèi)，所述的上閥座2的下端部設置有球形座A5，下閥座3的上端部設置有球形座B，球閥4位于型腔內(nèi)且設置于球形座A5和球閥座B之間，球閥4與球閥座球形配合，球閥4內(nèi)開設有連通型腔的鉆井液流道6。

所述的球閥4的右端部設置有圓柱7，所述的鉆井液流道6壁上開設有限位臺階8，限位臺階8繞鉆井液流道6軸線布置，所述的閥體1的左右側均開設有安裝孔9，左側安裝孔9內(nèi)旋轉安裝有手動操作盤10，右側安裝孔9內(nèi)固連有自動操作盤11，自動操作盤11的左端部開設有盲孔A12，所述的球閥4的左端部固連于手動操作盤10上，其右端部經(jīng)圓柱7旋轉安裝于盲孔A12內(nèi)。

該方鉆桿旋塞閥還包括設置于鉆井液流道6內(nèi)的旋轉擋板13，旋轉擋板13水平設置，旋轉擋板13右側設置有轉軸A14，轉軸A14貫穿圓柱7且延伸于盲孔A12內(nèi)，轉軸A14延伸部與盲孔A12內(nèi)壁之間安裝有扭簧15，在扭簧15扭力作用下旋轉擋板13上端面抵靠在限位臺階8上。限位臺階8起到了對旋轉擋板13限位的作用，即旋轉擋板13在扭簧15的作用下，旋轉擋板13始終抵靠在限位臺階8上，旋轉擋板13阻斷了上閥座2內(nèi)的鉆井液進入下閥座3內(nèi)，該螺塞閥始終處于關閉狀態(tài)，當鉆井液達壓力升高到大于扭簧15施加給旋轉擋板13的彈簧力時，旋轉擋板13繞轉軸A14軸線且朝遠離限位臺階8方向旋轉，上閥座2內(nèi)的鉆井液進入下閥座3內(nèi)，該螺塞閥處于打開狀態(tài)，實現(xiàn)了自動打開螺旋塞的操作，同時起到了單向流的作用，避免了換單根時鉆井液泄露。

所述的轉軸A14延伸部上設置有扭簧固定口I16，所述的盲孔A12內(nèi)壁上設置有扭簧固定口II17，扭簧15的一端固連于扭簧固定口I16內(nèi)，另一端固連于扭簧固定口II17內(nèi)。所述的鉆井液流道6左側內(nèi)壁上開設有與盲孔A12共軸線的盲孔B18，旋轉擋板13的左側設置有與轉軸A14共軸線的轉軸B19，所述的轉軸B19旋轉安裝于盲孔B18內(nèi)。

所述的手動操作盤10的左右側分別設置有十字口和連接件20，連接件20插裝于球閥4側壁上，連接件20與球閥4固連于一體，當轉動球閥時，只需將旋桿或十字節(jié)的工作端插于十字口內(nèi)，轉動旋桿或十字節(jié)，即可帶動球閥4繞盲孔A12的軸線在型腔內(nèi)旋轉90°，球閥4阻斷了上閥座2內(nèi)的鉆井液進入下閥座3內(nèi)，使該螺塞閥處于關閉狀態(tài)，實現(xiàn)了手動關閉螺旋塞的操作，適用于出現(xiàn)意外或自動操作失效情況的場合。

所述的轉軸A14與球閥4之間的接觸處、圓柱7與盲孔A12之間的接觸處均設置有密封圈21。

本發(fā)明的工作過程如下：

初始狀態(tài)下，旋轉擋板13在扭簧15的作用下阻斷上閥座2內(nèi)的鉆井液進入下閥座3內(nèi)，該螺塞閥始終處于關閉狀態(tài)。當鉆井液達壓力升高到大于扭簧15施加給旋轉擋板13的彈簧力時，旋轉擋板13繞轉軸A14軸線且朝遠離限位臺階8方向旋轉，上閥座2內(nèi)的鉆井液進入下閥座3內(nèi)，該螺塞閥處于打開狀態(tài)，實現(xiàn)了自動打開螺旋塞的操作，有效避免了當旋塞閥上下壓差超過一定值時旋塞閥閥球和上閥座間的比壓過大，使開啟旋塞閥需要克服較大的摩擦力矩，出現(xiàn)工人無法手動打開旋塞閥的現(xiàn)象，同時節(jié)省了人工操作強度。

當出現(xiàn)意外或自動操作失效情況的場合時，將旋桿或十字節(jié)的工作端插于十字口內(nèi)，轉動旋桿或十字節(jié)，即可帶動球閥4繞盲孔A12的軸線在型腔內(nèi)旋轉90°，球閥4阻斷了上閥座2內(nèi)的鉆井液進入下閥座3內(nèi)，使該螺塞閥處于關閉狀態(tài)，實現(xiàn)了手動關閉螺旋塞的操作。因此該方鉆桿螺旋塞既可以實現(xiàn)自動啟閉閥門，又可以實現(xiàn)手動打開閥門，啟閉安全可靠，運行平穩(wěn)，使用壽命更長。