压力可调节式止回阀的制作方法
【专利说明】
[技术领域]
[0001]本发明涉及石油钻井用升降式止回阀技术领域，具体地说是一种压力可调节式止回阀。
[【背景技术】]
[0002]目前，石油钻井压井现场普遍使用的升降式止回阀，具有如下特点:
[0003](I)阀座设计为金属骨架硫化橡胶结构，阀座和阀体之间直接采用硫化的橡胶密封，阀座和阀瓣之间也采用硫化的橡胶密封。其缺点是当压井泥浆经过阀座和阀瓣之间的空间，容易刮伤硫化的橡胶，橡胶面容易粘附泥浆沙粒，阀座和阀瓣之间贴合不严实，密封就会失效；而且压井泥浆含酸性物质，容易侵蚀阀体密封部位，阀座和阀体之间的密封就会失效。
[0004](2)推动阀瓣与阀座初始密封的力所用的弹簧设计安装在阀腔内。其缺点是当弹簧设计好后成形后，压缩力固定，无法调节。且弹簧浸泡在钻进泥浆液体中容易被腐蚀，压井速度快时，弹簧收到的冲击力较大，易变形、失效。
[0005](3)拉紧阀瓣与阀座密封的力靠下部设计的螺钉紧定的力来提高的。其缺点是紧定螺钉装置设计在阀体底部，增加了泄漏点，而且受空间的限制，工人身体蹲下，用扳手调节困难。
[
【发明内容】
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[0006]本发明的目的就是要解决上述的不足而提供一种压力可调节式止回阀，不仅实现了上部调节，便于钻井工人的操作，而且进行调节力的数值量化、准确可控制，减轻了钻井工人的劳动强度。
[0007]为实现上述目的设计一种压力可调节式止回阀，包括阀体1、阀座3、阀瓣4和阀盖6，所述阀体I与阀座3之间密封连接，所述阀盖6上部设有驱动机构，所述驱动机构包括手轮10、压杆9、缸体8、弹簧7和顶杆5，所述弹簧7设置于缸体8内，所述弹簧7的下端连接有顶杆5，所述顶杆5下端连接阀瓣4，所述阀瓣4与阀座3的阀口之间密封连接，所述弹簧7的上端连接有压杆9，所述压杆9上端连接手轮10。
[0008]所述阀座3设计为具有内外锥面的碗状结构，所述阀座3的内外锥面一次加工成型，所述阀瓣4下端设有与阀座3内锥面相配合的锥面，所述阀瓣4与阀座3之间的锥面上通过堆焊硬质合金层密封连接。
[0009]所述阀体I与阀座3之间采用金属密封圈一 2密封连接，所述阀瓣4与阀座3的阀口之间采用金属密封圈二 11密封连接。
[0010]所述金属密封圈一 2设置为内锥面碗式结构，所述金属密封圈一 2采用不锈钢材料制成。
[0011]所述弹簧7采用INCONEL弹簧钢合金制成。
[0012]所述压杆9下部外围套设有压杆套12，所述压杆套12固定连接在缸体8上端，所述压杆套12内壁设有内梯形螺纹，所述压杆9外壁设有与内梯形螺纹相配合的外梯形螺纹。
[0013]所述压杆9上部外围设置有刻度线。
[0014]本发明同现有技术相比，如下如有优点:
[0015](I)阀体与阀座之间、阀瓣与阀座之间均采用金属密封连接，不仅密封可靠、稳定，而且适合高压、高温、高抗硫作业；
[0016](2)阀瓣与阀座金属贴合面，不仅抗冲刷，耐磨损，还能用于多次压井作业、和大流量作业；
[0017](3)弹簧力可调式设计属于创新设计，上部调节便于工人的操作，而且进行调节力的数值量化、准确可控制；
[0018](4)阀座和阀瓣的更换频次少，减轻了钻井工人的劳动强度；
[0019]综上:本发明所述的压力可调节式止回阀经试验验证，其调节可靠，高压密封性能好，受到了油田现场专家对产品最高度的评价。
[【附图说明】]
[0020]图1是本发明的结构示意图；
[0021]图中:1、阀体2、阀座金属密封圈3、阀座4、阀瓣5、顶杆6、阀盖7、弹簧8、缸体9、压杆10、手轮11、金属密封圈二 12、压杆套。
[【具体实施方式】]
[0022]下面结合附图对本发明作以下进一步说明:
[0023]如附图所示，本发明包括:阀体1、阀座3、阀瓣4和阀盖6，阀体I与阀座3之间密封连接，阀盖6上部设有驱动机构，驱动机构包括手轮10、压杆9、缸体8、弹簧7和顶杆5，弹簧7设置于缸体8内，弹簧7的下端连接有顶杆5，顶杆5下端连接阀瓣4，阀瓣4与阀座3的阀口之间密封连接，弹簧7的上端连接有压杆9，压杆9上端连接手轮10 ;其中，弹簧7压缩力由上部手轮10旋转推动压杆9来实现，弹簧7采用INCONEL弹簧钢合金制成，通过固溶和双时效热处理，使弹簧具有高性能回位功能和长使用寿命；阀体I与阀座3之间采用金属密封圈一 2密封连接，阀瓣4与阀座3的阀口之间采用金属密封圈二 11密封连接，金属密封圈一 2设置为内锥面碗式结构，金属密封圈一 2采用300不锈钢材料制成。
[0024]本发明中，阀座3设计为具有内外锥面的碗状结构，阀座3的内外锥面一次加工成型，阀瓣4下端设有与阀座3内锥面相配合的锥面，阀瓣4与阀座3之间的锥面上通过堆焊硬质合金层密封连接。压杆9下部外围套设有压杆套12，压杆套12固定连接在缸体8上端，压杆套12内壁设有内梯形螺纹，压杆9外壁设有与内梯形螺纹相配合的外梯形螺纹，压杆9上部外围设置有刻度线。
[0025]本发明属于石油钻采设备中压井管线配套装备，泥浆压入井底必需的设备，属于机械加工领域。其阀座与阀瓣之间的密封比压设计通过上部可调节的高性能回位弹簧提供，弹簧通过上部手轮旋转由压杆传达动力压缩。阀座与阀体之间为金属与金属的密封，阀座与阀瓣之间也为金属与金属的密封，不同于其他的柔性橡胶密封的结构，从而能够避免泥浆对柔性密封件的损伤引起渗漏，同时高硬度的金属层阻抗高压泥浆流进的剧烈冲刷。该止回阀具有普通止回阀的所有特征和功能，也可用做压井管线中的溢流调节阀。弹簧等部件部接触高压并具有化学性质的泥浆，防止了腐蚀，避免了弹簧腐蚀和泥浆冲刷后失效，阀门不再具有止回效果。
[0026]本发明中，阀座设计为碗状结构，内锥面堆焊硬质合金，内外锥面一次加工成型，阀座与阀体之间设计有不锈钢锥形金属密封环密封，阀瓣密封锥面喷焊硬质合金。其具有如下特点:(I)压井泥浆经过阀座和阀瓣之间的空间，接触的是硬质合金表面，硬质合金的强度远高于泥浆中沙粒的硬度，表面防腐蚀而且耐磨损。合金表面粗糙度要求高，沙粒不会粘附；(2)阀座与阀体之间设计有不锈钢锥形金属密封环密封，阀体密封部位不接触到压井泥浆液体。
[0027]本发明中，压紧阀瓣与阀座所用的弹簧设计在阀盖上部的驱动机构内。其具有如下特点:弹簧不接触到压井泥浆，不会受到冲刷和腐蚀；弹簧设计在外部，更换方便，不接井液介质材料要求低。
[0028]本发明中，调节弹簧力由上部手轮驱动压杆调节。其具有如下特点:驱动机构设计在阀门上部，梯形螺纹传动调节准确，在压杆上部具有微刻度，从压杆上观察压缩力的大小；直接转动手轮调节，钻井工人不需要弯腰到阀体下部调节，安全性好。
[0029]本发明并不受上述实施方式的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种压力可调节式止回阀，包括阀体(1)、阀座(3)、阀瓣⑷和阀盖(6)，所述阀体(I)与阀座(3)之间密封连接，其特征在于:所述阀盖(6)上部设有驱动机构，所述驱动机构包括手轮(10)、压杆(9)、缸体(8)、弹簧(7)和顶杆(5)，所述弹簧(7)设置于缸体(8)内，所述弹簧(7)的下端连接有顶杆(5)，所述顶杆(5)下端连接阀瓣(4)，所述阀瓣(4)与阀座(3)的阀口之间密封连接，所述弹簧(7)的上端连接有压杆(9)，所述压杆(9)上端连接手轮(10)。
2.如权利要求1所述的压力可调节式止回阀，其特征在于:所述阀座(3)设计为具有内外锥面的碗状结构，所述阀座(3)的内外锥面一次加工成型，所述阀瓣⑷下端设有与阀座(3)内锥面相配合的锥面，所述阀瓣(4)与阀座(3)之间的锥面上通过堆焊硬质合金层密封连接。
3.如权利要求1所述的压力可调节式止回阀，其特征在于:所述阀体(I)与阀座(3)之间采用金属密封圈一(2)密封连接，所述阀瓣(4)与阀座(3)的阀口之间采用金属密封圈二(11)密封连接。
4.如权利要求3所述的压力可调节式止回阀，其特征在于:所述金属密封圈一(2)设置为内锥面碗式结构，所述金属密封圈一(2)采用不锈钢材料制成。
5.如权利要求4所述的压力可调节式止回阀，其特征在于:所述弹簧(7)采用INCONEL弹簧钢合金制成。
6.如权利要求5所述的压力可调节式止回阀，其特征在于:所述压杆(9)下部外围套设有压杆套(12)，所述压杆套(12)固定连接在缸体(8)上端，所述压杆套(12)内壁设有内梯形螺纹，所述压杆(9)外壁设有与内梯形螺纹相配合的外梯形螺纹。
7.如权利要求6所述的压力可调节式止回阀，其特征在于:所述压杆(9)上部外围设置有刻度线。
【专利摘要】本发明涉及一种压力可调节式止回阀，包括阀体(1)、阀座(3)、阀瓣(4)和阀盖(6)，阀体(1)与阀座(3)之间密封连接，阀盖(6)上部设有驱动机构，驱动机构包括手轮(10)、压杆(9)、缸体(8)、弹簧(7)和顶杆(5)，弹簧(7)设置于缸体(8)内，弹簧(7)的下端连接有顶杆(5)，顶杆(5)下端连接阀瓣(4)，阀瓣(4)与阀座(3)的阀口之间密封连接，弹簧(7)的上端连接有压杆(9)，压杆(9)上端连接手轮(10)；本发明同现有技术相比，结构新颖、简单，不仅实现了上部调节，便于钻井工人的操作，而且进行调节力的数值量化、准确可控制，减轻了钻井工人的劳动强度。
【IPC分类】F16K1-42, F16K1-38, F16K15-18, F16K25-04, F16K15-06, F16K37-00
【公开号】CN104864132
【申请号】CN201510253243
【发明人】方存正, 刘德银, 王英才, 方品田
【申请人】上海以琳石油机械制造有限公司
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年5月18日