专利名称：一种安全可靠的旋塞阀的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及石油机械，井口钻采设备中“旋塞阀”的改进。
背景技术：
在油气田钻采作业中，手动控制的“旋塞阀”是必不可少的重要部件。它安装在方钻杆或油管上，用于控制井喷或井涌，防止钻井液的流失和环境污染。“旋塞阀”原有国家标准、现有行业标准检验其质量；但在使用中，仍存在着许多问题一是上阀座、下阀座与阀球两端的接触处，常用0型橡胶密封圈密封；在长期使用中，易变形、易结渣、易润滑不良或嵌入砂粒，使阀门密封失效或开关困难。二是许多阀门用扳手和旋塞开关阀门时，常用销钉和旋塞的柱体上90°凹槽作旋转定位；在紧急情况下或大力操作时，常会切断销钉，使得阀门开关定位不准。三是阀体内孔端面与下阀座的台阶之间，常用多只均布的螺旋弹簧保持弹性；因空间尺寸小、钢丝细，其弹性效果和均勻性较差。四是扳手的插入端和旋塞中的沉孔，都习惯地加工成六角形；在阀门开关阻力较大时，六角沉孔或扳手的插入端常会发生打圆现象。在即将发生井喷或溢流的关键时刻，一旦旋塞阀失去作用，将会对人员、设备、油气井和环境安全造成重大威胁，甚至带来灾难性后果。所以，不断改进和提高产品的安全性及可靠性，防患于未然就非常必要。
发明内容本实用新型的目的在于针对现有或可能存在的问题，设计一种总体结构相同，但多处细节不同的“旋塞阀”。本实用新型的不同之处是在上阀座、下阀座与阀球两端的接触处均切有环孔台阶，在环孔台阶内均镶有用高强度聚四氟乙烯材料制成的密封垫圈；驱动阀门开关的旋塞底板周边加工成橄榄形，橄榄形两边是90°夹角的圆弧，两头是凸起的直角，凸起直角的两条边分别与两边的圆弧相切；橄榄形的旋塞底板与上阀座之间的限位环端面贴合后，只能在阀体内作90°的往复转动。另外，下阀座外圆的台阶处和阀体内第一层、第二层阶梯状圆柱孔的台阶处，安装的是一只整体的波形簧；旋塞一端的沉孔和扳手的插入端，均加工成四角形。由于本实用新型在上阀座、下阀座与阀球两端的接触处，均镶有用高强度聚四氟乙烯材料制成的密封垫圈，其摩擦系数小，强度高、不变形，无缝隙、不结垢、不夹砂，更有利于阀球的转动和密封；驱动阀门开关的旋塞底板周边加工成橄榄形，紧贴着限位环转动，定位更准、坚固耐用；在下阀座与阀体的台阶之间，采用的是一只整体的波形簧替代原来的多根螺旋小弹簧，使得下阀座受力更均勻、弹性更好；旋塞一端的沉孔和扳手的插入端，均加工成四角形，比原来的六角形更坚固耐用。从而使“旋塞阀”的故障进一步减少，性能进一步提高，寿命进一步延长，具有明显的经济和社会效益。
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以下结合附图对本实用新型作进一步说明图1为本实用新型的总体结构全剖视示意图。图2为本实用新型图1中的A向，拆去扳手、阀体和上密封圈后，旋塞处在开阀位置的示意图。图3为本实用新型图1中的A向，拆去扳手、阀体和上密封圈后，旋塞旋转90°，处在闭阀位置的示意图。附图中标号所示的零件名称如下1、阀体，2、阀盖，3、上阀座，4、阀球，5、下阀座，6、波形簧，7、下密封圈，8、密封垫圈，9、小密封圈，10、旋塞，11、限位环，12、上密封圈，13、扳手，14、紧定螺钉。
具体实施方式
图1中，本实用新型由阀体(1)、阀盖O)、上阀座(3)、阀球0)、下阀座(5)、波形簧(6)、密封垫圈(8)、旋塞(10)、限位环(11)、扳手(13)、紧定螺钉(14)和三种规格的密封圈所组成；工作时，直立使用。阀体(1)为空心管状体，上端为锥形螺纹孔，用与上方的方钻杆或油管联接；下端为锥形螺纹管柱，用与下方的方钻杆或油管联接。阀体(1)内中间的上方是一段螺纹孔，下方是三层阶梯状圆柱形通孔，分别用来安装阀盖O)、上阀座(3)、阀球0)、下阀座(5)、波形簧(6)、限位环(11)和密封圈等零部件；在第一层阶梯状圆柱孔的中间管壁上，钻有一只垂直向外的孔，孔壁上加工有密封槽，密封槽内装有小密封圈(9)，用于安装旋塞(10)，并对其进行密封。阀盖( 为空心圆柱体，外圆是螺纹，中间是通孔，用来封盖阀内的零件，并允许流体通过；在其靠近上端面的位置，径向切有一条深达半径的槽，在槽口正中的上端面上，钻有一个向下的螺纹孔，螺纹孔中装有紧定螺钉(14)，拧紧后可防其松动。上阀座(3) 的外圆上切有两道密封槽，槽中装有上密封圈(12)，用于与阀体(1)中第一层阶梯状圆柱孔配合和密封；上阀座(3)的上端是平面，中间是通孔，下端通孔边切有环孔台阶，环孔台阶中镶有用高强度聚四氟乙烯材料制成的密封垫圈(8)，用与阀球(4)接触密封；在上阀座 (3)的下端外边缘切有一节环形台阶，用于安装限位环(11)，使之紧贴着旋塞(10)的底板。 阀球(4)是一只中间有大通孔的球体，其一侧削成平面并开有一道凹槽，用与旋塞(10)的底板配合后驱动阀门开关。下阀座(5)的外圆是两个不同直径的圆柱体，在其交接的台阶处和阀体(1)第一层、第二层阶梯状圆柱孔的台阶处，装有一只整体的波形簧(6)，使得阀座( 产生弹性、并贴紧阀球G)。在下阀座( 下方直径较细的圆柱体上切有两道密封槽，槽中装有下密封圈(7)，用与阀体(1)中第二层阶梯状圆柱孔配合和密封。下阀座(5) 中间是通孔，上端通孔边切有环孔台阶，环孔台阶中镶有用高强度聚四氟乙烯材料制成的密封垫圈(8)，用与阀球(4)接触密封。图1、图2和图3中显示的旋塞(10)是开关阀门的枢纽；其主体部分是圆柱体， 从圆柱体的一端向内加工成四角形沉孔，以便用四角形插入端的扳手(1 驱动阀门；旋塞(10)的圆柱体另一端是边缘凸出的底板，底板的外面有一道凸出的键，装配后插在阀球(4)侧面的凹槽中传递扭矩；旋塞(10)的底板周边加工成橄榄形，橄榄形两边是90° 夹角的圆弧，两头是凸起的直角，凸起直角的两条边分别与两边的圆弧相切；橄榄形的旋塞 (10)底板与上阀座(3)之间的限位环(11)端面贴合后，只能在阀体内作90°的往复转动，从而防止阀门开关过度时，增加流体阻力或影响密封性能。
权利要求1.一种安全可靠的旋塞阀，由阀体、阀盖、上阀座、阀球、下阀座、弹簧、密封垫圈、旋塞、 限位环、扳手、紧定螺钉和密封圈所组成，其特征是在上阀座(3)、下阀座(5)与阀球(4) 两端的接触处均切有环孔台阶，在环孔台阶内均镶有用高强度聚四氟乙烯材料制成的密封垫圈(8)；驱动阀门开关的旋塞(10)底板周边加工成橄榄形，橄榄形两边是90°夹角的圆弧，两头是凸起的直角，凸起直角的两条边分别与两边的圆弧相切；橄榄形的旋塞(10)底板与上阀座⑶之间的限位环(11)端面贴合后，只能在阀体⑴内作90°的往复转动。
2.根据权利要求1所述的旋塞阀，其特征是下阀座( 外圆的台阶处和阀体(1)第一层、第二层阶梯状圆柱孔的台阶处，安装的是一只整体的波形簧(6)。
3.根据权利要求1所述的旋塞阀，其特征是旋塞(10)—端的沉孔和扳手(1 的插入端，均加工成四角形。
专利摘要一种安全可靠的旋塞阀，涉及石油机械、井口工具设备的改进。在上阀座、下阀座与阀球两端的接触处，均切有环孔台阶并镶有用高强度聚四氟乙烯材料制成的密封垫圈。驱动阀门开关的旋塞底板周边加工成橄榄形，橄榄形两边是90°夹角的圆弧，两头是凸起的直角，凸起直角的两条边分别与两边的圆弧相切；橄榄形的旋塞底板与上阀座之间的限位环端面贴合后，只能在阀体内作90°的往复转动。另外，下阀座外圆的台阶处和阀体第一层、第二层阶梯状圆柱孔的台阶处，安装的是一只整体的波形簧；旋塞一端的沉孔和扳手的插入端，均加工成四角形。从而使旋塞阀的故障进一步减少，性能进一步提高，寿命进一步延长，具有明显的经济和社会效益。
文档编号F16K5/20GK202056341SQ201120170918
公开日2011年11月30日 申请日期2011年5月17日 优先权日2011年5月17日
发明者周为清, 周正军, 曹广超, 曹征财 申请人:阜宁县石油机械有限公司