高压差低扭矩方钻杆旋塞阀的制作方法

1.本发明涉及钻井装备技术领域，尤其是涉及一种高压差低扭矩方钻杆旋塞阀。


背景技术：

2.方钻杆旋塞阀是球型的旋转阀，通过旋转90度使阀体上的通道口与阀体上的通道口相通或分开，实现开启或关闭的一种阀门。目前，现有的方钻杆旋塞阀上的旋钮直接与球体相连接，如果加工精度有偏差时，旋钮中心与球体中心不重合，进而增加的旋钮的旋转扭矩。
3.本技术人发现现有技术至少存在以下技术问题：
4.在现有技术中，方钻杆旋塞阀上的旋钮和球体容易出现偏差，球体和球座密封面、旋钮和本体之间摩擦系数大，在高压差下开或关方钻杆旋塞阀时，旋钮的旋转扭矩比较大。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供高压差低扭矩方钻杆旋塞阀，以解决现有技术中存在的在高压差下开或关方钻杆旋塞阀时，旋钮的旋转扭矩比较大的技术问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
6.为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
7.本发明提供的一种高压差低扭矩方钻杆旋塞阀，包括本体、旋钮、球体和转换板，其中，所述球体位于所述本体内，所述旋钮和所述转换板位于所述本体的侧壁上，所述旋钮的底部与所述转换板的顶部配合连接，所述球体的侧壁与所述转换板的底部配合连接；
8.所述转换板的顶部设置有第一配合部，所述转换板的底部设置有第二配合部，所述第一配合部和所述第二配合部垂直设置。
9.可选地，所述第一配合部为向内凹陷的第一配合槽，所述旋钮的底部设置有向外突出的第一配合条，所述第一配合条能伸入到所述第一配合槽内且所述第一配合条和所述第一配合槽配合连接。
10.可选地，所述第一配合部为向外突出的第二配合条，所述旋钮的底部设置有向内凹陷的第二配合槽，所述第二配合条能伸入到所述第二配合槽内且所述第二配合条和所述第二配合槽配合连接。
11.可选地，所述第二配合部为向外突出的第三配合条，所述球体的侧壁上设置有向内凹陷的第三配合槽，所述第三配合条能伸入到所述第三配合槽内且所述第三配合条和所述第三配合槽配合连接。
12.可选地，所述球体上设置有流通孔和透气孔，所述第三配合槽和所述流通孔通过所述透气孔相连通；所述第三配合条的自由端设置有向内凹陷的透气槽，所述透气孔能通过所述透气槽与所述球体外相连通。
13.可选地，所述旋钮和所述本体之间设置有减磨片和第一密封圈。
14.可选地，还包括下球座和上球座，所述下球座和所述上球座均安装在所述本体内，
所述下球座和所述上球座分别位于所述球体的两侧，所述下球座的端部与所述球体的外壁配合连接，所述上球座的端部与所述球体的外壁配合连接。
15.可选地，所述下球座的周向侧壁上设置有第二密封圈和波簧。
16.可选地，所述上球座包括第一挡环、第二挡环、第三挡环和座体，所述第一挡环套在所述座体的端部上且所述第一挡环的外壁嵌入到所述本体的内壁上，所述第二挡环的外壁嵌入到所述本体的内壁上且所述第二挡环的端部与所述座体的另一端部相抵接，所述第三挡环嵌入在所述第二挡环内且所述第三挡环的端部与所述座体的另一端部相抵接。
17.可选地，所述上球座上设置有第三密封圈。
18.本发明提供的一种高压差低扭矩方钻杆旋塞阀，旋钮的底部与转换板的第一配合部相配合连接，球体的侧壁与转换板的第二配合部相配合连接，而且第一配合部和第二配合部垂直设置，当球体受到钻井液的压力时，球体会进行偏移，但是由于转换板的设置，旋钮并不会进行偏移，也就不会增加旋钮的旋转扭矩，解决了现有技术中存在的在高压差下开或关方钻杆旋塞阀时，旋钮的旋转扭矩比较大的技术问题。
19.本发明优选技术方案至少还可以产生如下技术效果：
20.透气孔和透气槽的设置，解决了球体内外压力差大的技术问题；球体和球座密封面采取镀膜处理，解决了摩擦系数大的技术问题。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1是本发明实施例提供的高压差低扭矩方钻杆旋塞阀的剖视图；
23.图2是本发明实施例提供的高压差低扭矩方钻杆旋塞阀的无本体的剖视图；
24.图3是本发明实施例提供的高压差低扭矩方钻杆旋塞阀的旋钮、球体和转换板的连接的结构示意图；
25.图4是本发明实施例提供的高压差低扭矩方钻杆旋塞阀的转换板的结构示意图；
26.图5是本发明实施例提供的高压差低扭矩方钻杆旋塞阀的转换板的另一侧面的结构示意图；
27.图6是本发明实施例提供的高压差低扭矩方钻杆旋塞阀的球体的结构示意图；
28.图7是本发明实施例提供的高压差低扭矩方钻杆旋塞阀的旋钮的结构示意图；
29.图8是本发明实施例提供的高压差低扭矩方钻杆旋塞阀的旋钮的另一侧面的结构示意图；
30.图9是本发明实施例提供的高压差低扭矩方钻杆旋塞阀的下球座的剖视图；
31.图10是本发明实施例提供的高压差低扭矩方钻杆旋塞阀的上球座的剖视图；
32.图中1、本体；2、旋钮；21、第一配合条；22、减磨片；23、第一密封圈；3、球体；31、第三配合槽；32、流通孔；33、透气孔；4、转换板；41、第一配合槽；42、第三配合条；421、透气槽；5、下球座；51、第二密封圈；52、波簧；6、上球座；61、第一挡环；62、第二挡环；63、第三挡环；64、座体；65、第三密封圈。
具体实施方式
33.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
34.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有说明，
″
多个
″
的含义是两个或两个以上；术语
″
上
″
、
″
下
″
、
″
左
″
、
″
右
″
、
″
内
″
、
″
外
″
、
″
前端
″
、
″
后端
″
、
″
头部
″
、
″
尾部
″
等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语
″
第一
″
、
″
第二
″
、
″
第三
″
等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
35.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语
″
安装
″
、
″
相连
″
、
″
连接
″
应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
36.实施例1：
37.本发明提供了一种高压差低扭矩方钻杆旋塞阀，包括本体1、旋钮2、球体3和转换板4，其中，球体3位于本体1内，旋钮2和转换板4位于本体1的侧壁上，本体1的侧壁上设置有安装孔，旋钮2和转换板4安装在安装孔内，安装孔的顶端设置有限制转动的突出块，旋钮2的顶部设置有容纳缺口，突出块伸入到容纳缺口中，突出块与容纳缺口的端部限制接触，即容纳缺口的端部接触到突出块时，就无法继续向原方向转动，突出块与容纳缺口的组合限制了旋钮2的转动角度，同时也可以很容易的判断出高压差低扭矩方钻杆旋塞阀是关闭，还是开启状态，旋钮2的底部与转换板4的顶部配合连接，球体3的侧壁与转换板4的底部配合连接；
38.转换板4的顶部设置有第一配合部，转换板4的底部设置有第二配合部，第一配合部和第二配合部垂直设置。本发明提供的一种高压差低扭矩方钻杆旋塞阀，旋钮2的底部与转换板4的第一配合部相配合连接，球体3的侧壁与转换板4的第二配合部相配合连接，而且第一配合部和第二配合部垂直设置，当球体3受到钻井液的压力时，球体3会进行偏移，但是由于转换板4的设置，旋钮2并不会进行偏移，也就不会增加旋钮2的旋转扭矩，解决了现有技术中存在的在高压差下开或关方钻杆旋塞阀时，旋钮的旋转扭矩比较大的技术问题。
39.实施例2：
40.作为可选地实施方式，第一配合部为向内凹陷的第一配合槽41，旋钮2的底部设置有向外突出的第一配合条21，第一配合条21能伸入到第一配合槽41内且第一配合条21和第一配合槽41配合连接。
41.实施例3：
42.作为可选地实施方式，第一配合部为向外突出的第二配合条，旋钮2的底部设置有向内凹陷的第二配合槽，第二配合条能伸入到第二配合槽内且第二配合条和第二配合槽配合连接。
43.实施例4：
44.作为可选地实施方式，第二配合部为向外突出的第三配合条42，球体3的侧壁上设置有向内凹陷的第三配合槽31，第三配合条42能伸入到第三配合槽31内且第三配合条42和第三配合槽31配合连接。当球体3受到水流的冲击时，第三配合槽31会相对于第三配合条42的长度方向移动，发生偏差，但第三配合条42与第一配合槽41为垂直设置，但不会影响到第一配合槽41会与第一配合条21发生移动，进而可以保持旋钮2不动，同时也就不会增加旋转扭矩。
45.实施例5：
46.作为可选地实施方式，球体3上设置有流通孔32和透气孔33，当流通孔32与本体1内的通孔相垂直时，高压差低扭矩方钻杆旋塞阀为关闭状态；当流通孔32与本体1内的通孔相平行时，高压差低扭矩方钻杆旋塞阀为开启状态。第三配合槽31和流通孔32通过透气孔33相连通；第三配合条42的自由端设置有向内凹陷的透气槽421，透气孔33能通过透气槽421与球体3外相连通。当球体3与转换板4连接好后，流通孔32可以通过透气孔33以及透气槽421与球体3外相连通，进而保持球体3内外压力平衡，减少压差，减少下球座5和上球座6对球体3的压力。
47.作为可选地实施方式，旋钮2和本体1之间设置有减磨片22和第一密封圈23，减磨片22可以减少旋钮2和本体1两者之间的摩擦力，进而减少旋转扭矩，第一密封圈23采用的材料可以为氟橡胶或氢化丁晴橡胶。
48.实施例6：
49.作为可选地实施方式，还包括下球座5和上球座6，下球座5和上球座6均安装在本体1内，下球座5和上球座6分别位于球体3的两侧，下球座5的端部与球体3的外壁配合连接，上球座6的端部与球体3的外壁配合连接。
50.作为可选地实施方式，下球座5的周向侧壁上设置有第二密封圈51和波簧52，第二密封圈51采用的材料可以为氟橡胶或氢化丁晴橡胶，波簧52可以保证下球座5抵接到球体3上。
51.作为可选地实施方式，上球座6包括第一挡环61、第二挡环62、第三挡环63和座体64，第一挡环61套在座体64的端部上且第一挡环61的外壁嵌入到本体1的内壁上，第二挡环62的外壁嵌入到本体1的内壁上且第二挡环62的端部与座体64的另一端部相抵接，第三挡环63嵌入在第二挡环62内且第三挡环63的端部与座体64的另一端部相抵接。
52.作为可选地实施方式，上球座6上设置有第三密封圈65，第三密封圈65采用的材料可以为氟橡胶或氢化丁晴橡胶。
53.实施例7：
54.本体1采用的材料可以为4145h或42crnimo锻材，旋钮2、球体3、下球座5和上球座6均采用不锈钢，耐腐蚀，强度高，不变形。球体3和本体1表面采用超音速火焰喷涂硬质合金处理，硬度高，耐冲蚀、耐酸碱，球体3、下球座5和上球座6密封面进行镀膜表面处理，降低摩擦系数。
55.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。