旋转阀的制作方法

本文涉及动力设备技术，尤指一种旋转阀。

背景技术：

注水泥固井作业是整个石油钻井过程中的一个重要环节，固井质量的好坏直接影响到油气井投产后能否顺利开采、采油井寿命及油气藏的采收率。水泥头作为固井作业中必不可少的井口工具，在固井作业中，需要完成循环泥浆、注隔离液、注水泥、释放胶塞、投放座封球、替泥浆等固井作业，这就需要水泥头拥有投放坐封球或投放胶塞的机械结构。

现有投放胶塞的机械结构为挡销式结构，这种结构只能用于投放胶塞，不能用于投放座封球，除此之外，它还有投放胶塞速度慢，结构不可靠等缺点，无法满足固井作业高效快速的要求。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题中的至少之一，本文提供了一种旋转阀，可用于水泥头投放坐封球或胶塞，且结构可靠，同时还能够满足固井作业高效快速的要求，其实用性显著。

为了达到本文目的，本文提供了一种旋转阀，用于水泥头投放坐封球或胶塞，包括：外筒，其侧壁上设置有驱动插孔；内筒，安装在所述外筒内，所述内筒的内部形成主通道，所述内筒和所述外筒之间形成第一环空通道；阀体，密封安装在所述外筒内、并位于所述内筒的下方，所述阀体上具有沿所述阀体轴向设置的第一通孔和沿所述阀体径向设置的第二通孔，所述第一通孔和所述第二通孔相交，所述内筒的下端与所述第一通孔的上端密封连接，所述阀体和所述外筒之间形成有沿所述阀体轴向的开关通道，所述第二通孔连通所述开关通道，所述驱动插孔位于所述开关通道的侧壁上、并对应于所述第二通孔；和阀芯，密封安装在所述第二通孔上，所述阀芯上对应所述驱动插孔处设置有旋转驱动部和开关部，所述旋转驱动部用于带动所述阀芯在所述第二通孔内转动、且所述阀芯转动可带动所述开关部打开所述开关通道和关闭所述开关通道；其中，所述阀芯上具有沿所述阀芯径向设置的第三通孔和第四通孔、沿所述阀芯轴向设置的第五通孔，所述第四通孔的内端连通所述第三通孔，所述第五通孔与所述第三通孔相交；且：所述开关部打开所述开关通道时，所述第一通孔的下端经过所述第四通孔、所述第五通孔连通所述第一环空通道；所述开关部关闭所述开关通道时，所述第一通孔的下端径所述第三通孔连通所述主通道、所述第五通孔与所述第一环空通道断开。

可选地，所述旋转阀还包括：过塞筒，安装在所述外筒内、并位于所述阀体的下方，所述过塞筒的上端与所述第一通孔的下端密封连接，所述过塞筒与所述外筒之间形成第二环空通道。

可选地，所述旋转阀还包括：中部具有安装孔的两个卡板，分别固定在所述阀体的上端面和下端面上，所述外筒的内壁面上设置有两个环形的卡槽，两个所述卡板的边缘分别卡在两个所述卡槽内，位于上方的所述卡板套装在所述胶塞上、位于下方的所述卡板套装在所述过塞筒上。

可选地，所述旋转阀还包括：驱动轴，安装在所述驱动插孔内、并与所述旋转驱动部配合连接。

可选地，所述驱动轴的内端具有非圆形插头、外端具有与驱动源配合的第一非圆形插孔，所述旋转驱动部为第二非圆形插孔，所述非圆形插头插入所述第二非圆形插孔内。

可选地，所述旋转阀还包括：轴承，所述驱动插孔为阶梯孔，所述驱动轴上具有轴肩，所述轴承设置于所述轴肩与所述阶梯孔的阶梯面之间。

可选地，所述外筒和所述内筒均为圆形筒，所述阀体的横截面呈腰形状，所述第二通孔开设在所述阀体的侧平面上，所述阀体的两个侧平面与所述外筒的内壁围成两个所述开关通道；其中，所述驱动插孔包括有两个。

可选地，所述阀芯呈圆柱形状，所述开关部为两个对称设置的弓形板，两个所述弓形板的直边与所述阀芯的两个端面相连接，两个所述弓形板的弧形边与所述内筒的内表面相配合。

可选地，所述第三通孔与所述第四通孔垂直相交，所述第五通孔位于两个所述弓形板的一旁。

可选地，所述第五通孔和所述第四通孔均包括有多个。

与现有技术相比，本发明实施例提供了一种旋转阀，可用于水泥头投放坐封球或胶塞，且结构可靠，同时还能够满足固井作业高效快速的要求，其实用性显著。

本文的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本文而了解。本文的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本文技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本文的技术方案，并不构成对本文技术方案的限制。

图1为本申请一个实施例所述的旋转阀的主视结构剖视示意图；

图2为图1所示的旋转阀的俯视结构剖视示意图；

图3为图1所示的旋转阀中阀体的立体结构示意图；

图4为图3所示的阀体的俯视结构示意图；

图5为图3所示的阀体的主视结构剖视示意图；

图6为图1所示的旋转阀中阀芯的立体结构示意图。

其中，图1至图6中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1外筒，11驱动插孔，12卡槽，2内筒，21主通道，22第一环空通道，23第二环空通道，3胶塞，4阀体，41第一通孔，42第二通孔，43开关通道，5阀芯，51第三通孔，52第四通孔，53第五通孔，54弓形板，6过塞筒，7卡板，8驱动轴，9轴承。

具体实施方式

为使本文的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本文的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本文，但是，本文还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此，本文的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面结合附图描述本文一些实施例的旋转阀。

本发明实施例提供的旋转阀，用于水泥头投放坐封球或胶塞3，如图1和图2所示，包括：外筒1，其侧壁上设置有驱动插孔11；内筒2，安装在外筒1内，内筒2的内部形成主通道21，内筒2和外筒1之间形成第一环空通道22；阀体4(如图3至图5所示)，密封安装在外筒1内、并位于内筒2的下方，阀体4上具有沿阀体4轴向设置的第一通孔41和沿阀体4径向设置的第二通孔42，第一通孔41和第二通孔42相交，内筒2的下端与第一通孔41的上端密封连接(如卡接连接，内筒2和外筒1可选为胶筒)，阀体4和外筒1之间形成有沿阀体4轴向的开关通道43，第二通孔42连通开关通道43，驱动插孔11位于开关通道43的侧壁上、并对应于第二通孔42；和阀芯5(如图6所示))，密封安装在第二通孔42上，阀芯5上对应驱动插孔11处设置有旋转驱动部和开关部，旋转驱动部用于带动阀芯5在第二通孔42内转动、且阀芯5转动可带动开关部打开开关通道43和关闭开关通道43；其中，阀芯5上具有沿阀芯5径向设置的第三通孔51和第四通孔52、沿阀芯5轴向设置的第五通孔53，第四通孔52的内端连通第三通孔51，第五通孔53与第三通孔51相交；且：如图1和图2所示，开关部打开开关通道43时，第一通孔41的下端经过第四通孔52、第五通孔53连通第一环空通道22；开关部关闭开关通道43时(图中未示出)，第一通孔41的下端径第三通孔51连通主通道21、第五通孔53与第一环空通道22断开。

本发明实施例提供的旋转阀，可用于水泥头投放坐封球或胶塞，且结构可靠，同时还能够满足固井作业高效快速的要求，其实用性显著。

较好地，如图1所示，坐封球或胶塞3安装在内筒2内。

可选地，如图1所示，旋转阀还包括：过塞筒6(可选为胶筒)，安装在外筒1内、并位于阀体4的下方，过塞筒6的上端与第一通孔41的下端密封连接(如卡接连接)，过塞筒6与外筒1之间形成第二环空通道23。

可选地，如图1和图2所示，旋转阀还包括：中部具有安装孔的两个卡板7，分别固定在阀体4的上端面和下端面上，外筒1的内壁面上设置有两个环形的卡槽12，两个卡板7的边缘分别卡在两个卡槽12内，位于上方的卡板7套装在胶塞3上、位于下方的卡板7套装在过塞筒6上。

其中，卡板7通过螺钉固定在阀体4上。当然，卡板7也可以是通过焊接或卡接等的方式固定在阀体4上，也可实现本申请的目的，其宗旨未脱离本发明的设计思想，在此不再赘述，但应属于本申请的保护范围内。

可选地，如图1所示，旋转阀还包括：驱动轴8，安装在驱动插孔11内、并与旋转驱动部配合连接。

当然，也可以是驱动轴8与阀体4也可以制作成一体等，也可实现本申请的目的，其宗旨未脱离本发明的设计思想，在此不再赘述，但应属于本申请的保护范围内。

可选地，驱动轴8的内端具有非圆形插头、外端具有与驱动源配合的第一非圆形插孔，旋转驱动部为第二非圆形插孔，非圆形插头插入第二非圆形插孔内。

其中，非圆形可以是正方形、正六边形、三角形等，均可实现本申请的目的，在此不再赘述。

可选地，旋转阀还包括：轴承9，驱动插孔11为阶梯孔，驱动轴8上具有轴肩，轴承9设置于轴肩与阶梯孔的阶梯面之间。

其中，轴承9优选为承压轴承。

可选地，外筒1和内筒2均为圆形筒，阀体4的横截面呈腰形状，第二通孔42开设在阀体4的侧平面上，阀体4的两个侧平面与外筒1的内壁围成两个开关通道43；其中，驱动插孔11包括有两个。

可选地，如图1所示，阀芯5呈圆柱形状，开关部为两个对称设置的弓形板54，两个弓形板54的直边与阀芯5的两个端面相连接，两个弓形板54的弧形边与内筒2的内表面相配合，用于打开和关闭开关通道。

即：弓形板54旋转至纵向位置时，打开开关通道；弓形板旋转至横向位置时，关闭开关通道。

可选地，如图6所示，第三通孔51与第四通孔52垂直相交，阀芯5往复旋转90度可在打开开关通道状态和关闭开关通道状态进行切换，第五通孔53位于两个弓形板54的一旁。

可选地，第五通孔53和第四通孔52均包括有多个。

参照图1至图6，旋转阀工作方式如下：阀芯5嵌入阀体4的第二通孔42内，驱动轴8控制阀芯5转动，驱动轴8可外接气动装置或手动装置以提供旋转的动力，同时在外筒1外部可设计限制驱动轴8转动角度的装置，仅能往复转动90度。图1和图2所示旋转阀安装状态为开关通道打开状态，在此状态下，阀芯5对胶塞3起支撑作用，阀芯5的第四通孔52朝向为正下方，与过塞筒6相通，第三通孔51呈水平状态，两侧弓形板54呈竖直状态，此时第一环空通道22导通，主通道21不导通。

当驱动轴8带动阀芯5旋转90°时，两侧弓形板54呈水平状态，第三通孔51竖直状态与主通道21和过塞筒6导通，第五通孔53位于弓形板54下方，此时环空通道112不导通，主通道113导通，胶塞3将被释放。

综上所述，本发明实施例提供了一种旋转阀，可用于水泥头投放坐封球或胶塞，且结构可靠，同时还能够满足固井作业高效快速的要求，其实用性显著。

在本文的描述中，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本文中的具体含义。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本文的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

虽然本文所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本文而采用的实施方式，并非用以限定本文。任何本文所属领域内的技术人员，在不脱离本文所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本文的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。