倒灰桶开关阀的制作方法

本实用新型涉及油气开采领域，特别涉及一种注水泥塞倒灰桶开关阀。

背景技术：

倒灰桶是一种修井时用于向井筒内输送水泥浆的设备，该倒灰桶的底部一般设置有开关阀，当预先充装好水泥浆的倒灰桶通过钢缆输送到井筒中要求封堵的目的层段后，倒灰桶底部的开关阀在外力作用下开启，使倒灰桶中的水泥浆流出，并填充到目的层段中的预定位置。

相关技术中，该倒灰桶开关阀一般由阀座主体，设置在该阀座主体底部的开关撬，以及设置在该阀座主体内的玻璃挡板组成。其中，该开关撬可以通过推杆与该玻璃挡板接触。当将倒灰桶输送至目的层段后，该倒灰桶开关阀中的开关撬会触碰到目的层段底层的沙面，该开关撬能够将受到的撞击力传递至推杆，使该推杆将该玻璃挡板撞碎，此时该倒灰桶中的水泥浆即可流出倒灰桶。

但是，相关技术中的倒灰桶开关阀每次使用时都需要更换新的玻璃挡板，该倒灰桶开关阀的使用成本较高。

技术实现要素：

为了解决相关技术中倒灰桶开关阀使用成本较高的问题，本实用新型提供了一种倒灰桶开关阀，所述开关阀包括：

内设空腔的阀座主体、密封组件和开关组件；

所述阀座主体的顶端开口，用于连接倒灰桶，所述阀座主体的底端设置有多个出灰孔；

所述密封组件设置在所述阀座主体的空腔内，且能够在所述阀座主体的空腔内转动，所述密封组件用于密封所述阀座主体的空腔；

所述开关组件设置在所述阀座主体的底部，且与所述密封组件活动连接，当所述开关组件与目的层段的表面接触时，能够推动所述密封组件翻转，使所述密封组件解除对所述阀座主体空腔的密封，以便所述倒灰桶内的水泥浆通过所述出灰孔排出。

可选的，所述开关阀还包括：锁定组件；

所述锁定组件设置在所述阀座主体的侧壁上，用于在所述密封组件解除对所述阀座主体空腔的密封后，限制所述密封组件的转动，使所述密封组件保持解除密封的状态。

可选的，所述开关组件包括：

开关撬、第一推杆、第二推杆和弹簧；

所述开关撬位于所述阀座主体的外侧，所述第一推杆的一端与所述开关撬固定连接，例如可以通过螺栓固定连接，另一端穿过所述阀座主体底部的通孔伸入至所述阀座主体内，且所述第一推杆的另一端与所述第二推杆的一端活动连接；

所述第二推杆的另一端与所述密封组件连接，当所述开关撬与目的层段的表面接触时，能够通过所述第一推杆和所述第二推杆推动所述密封组件翻转；

所述弹簧套接在所述第一推杆上，且分别与所述开关撬和所述阀座主体连接，用于限制所述开关撬和所述第一推杆向下移动的距离。

可选的，所述密封组件包括：阀板、阀板轴和连接件；

所述阀板轴的两端固定在所述阀座主体内，所述阀板套接在所述阀板轴上，且能够以所述阀板轴为轴线旋转；

所述连接件的一端与所述阀板固定连接，另一端通过连接销与所述第二推杆的另一端活动连接。

可选的，所述锁定组件包括：扭转弹簧、锁块和锁块销；

所述阀座主体侧壁上设置有开口，所述锁块销的两端固定在所述开口中，所述锁块套接在所述锁块销上，且能够以所述锁块销为轴线在所述开口内旋转；

所述扭转弹簧的一端与所述阀座主体侧壁连接，另一端与所述锁块连接，用于使所述锁块向所述阀座主体内延伸，并使所述锁块长度方向的中轴线与所述阀座主体的侧壁保持预设夹角，以便通过所述锁块限制所述密封组件沿预设方向翻转。

可选的，所述开关阀包括：限位块；

所述限位块设置在所述阀座主体的内壁上，位于所述阀板靠近所述第二推杆的一侧，且与所述锁定组件相对设置，用于限制所述阀板沿预设方向翻转。

可选的，所述弹簧包括：主弹簧和副弹簧；

所述主弹簧和副弹簧依次套接在所述第一推杆上。

可选的，所述密封组件包括：密封圈；

所述密封圈设置在所述阀板的外边缘上。

可选的，所述锁定组件中包括两个扭转弹簧，所述两个扭转弹簧分别设置在所述锁块的两侧。

可选的，所述阀板由金属材料制成。

本实用新型提供的技术方案带来的有益效果是：

本实用新型提供的倒灰桶开关阀包括阀座主体、密封组件、开关组件和锁定组件，该开关组件能够在与目的层段的表面接触时，推动密封组件翻转，以解除该密封组件对阀座主体空腔的密封，该倒灰桶开关阀在使用的过程中不会对密封组件造成破坏，因此可以循环使用，降低了该倒灰桶开关阀的使用成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，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。

图1是本实用新型实施例提供的一种倒灰桶开关阀的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的另一种倒灰桶开关阀的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的一种阀板的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的一种倒灰桶开关阀在开启状态下的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

图1是本实用新型实施例提供的一种倒灰桶开关阀的结构示意图，如图1所示，该开关阀包括：

内设空腔的阀座主体10、密封组件11和开关组件12。

该阀座主体10的顶端开口，用于连接倒灰桶(图1中未示出)，该阀座主体10的底端设置有多个出灰孔101。

该密封组件11设置在该阀座主体10的空腔内，且能够在该阀座主体10的空腔内转动，该密封组件11用于密封该阀座主体10的空腔。

该开关组件12设置在该阀座主体10的底部，且与该密封组件11活动连接，当该开关组件12与目的层段的表面接触时，能够推动该密封组件11翻转，使该密封组件11解除对该阀座主体10空腔的密封，以便该倒灰桶内的水泥浆通过该出灰孔101排出。

综上所述，本实用新型实施例提供的倒灰桶开关阀包括阀座主体、密封组件、开关组件和锁定组件，该开关组件能够在与目的层段的表面接触时，推动密封组件翻转，以解除该密封组件对阀座主体空腔的密封，该倒灰桶开关阀在使用的过程中不会对密封组件造成破坏，因此可以循环使用，降低了该倒灰桶开关阀的使用成本。

图2是本实用新型实施例提供的另一种倒灰桶开关阀的结构示意图，如图2所示，该开关阀还可以包括：锁定组件13。

该锁定组件13设置在该阀座主体10的侧壁上，用于在该密封组件11解除对该阀座主体10空腔的密封后，限制该密封组件11的转动，使该密封组件11保持解除密封的状态。

具体的，如图2所示，该开关组件12可以包括：开关撬121、第一推杆122、第二推杆123和弹簧124。

该开关撬121位于该阀座主体10的外侧，该第一推杆122的一端与该开关撬121固定连接，例如，可以通过螺栓120与该开关撬121固定连接。该第一推杆122的另一端穿过该阀座主体10底部的通孔伸入至该阀座主体10内，且该第一推杆122的另一端与该第二推杆123的一端活动连接，例如可以通过连接销与该第二推杆123连接。

该第二推杆123的另一端与该密封组件11活动连接，当该开关撬121与目的层段的表面接触时，能够通过该第一推杆122和该第二推杆123推动该密封组件11翻转。

弹簧124套接在该第一推杆122上，且分别与该开关撬121和该阀座主体10连接，该弹簧124用于限制该开关撬121和第一推杆122向下移动的距离。

在本发明实施例中，当该阀座主体10的顶端与倒灰桶(该倒灰桶为两端开口的筒体)连接时，倒灰桶内的水泥浆能够流入至该密封组件11的上表面，并对该密封组件11产生竖直向下的压力，该密封组件11能够将受到的压力作用在第二推杆123和第一推杆122上，使第一推杆122推动开关撬121向下移动，但由于该开关撬通过弹簧124与该阀座主体10相连，该弹簧214能够限制开关撬121和第一推杆122向下移动的距离，以便该第一推杆122能够通过第二推杆123将密封组件11稳定的支撑在该阀座主体10内。

在本实用新型实施例中，为了提高该弹簧124的支撑性能，该弹簧124可以包括主弹簧和副弹簧，该主弹簧和副弹簧可以依次套接在该第一推杆122上，例如，可以将该副弹簧套接在第一推杆122上，然后再将该主弹簧套接在该副弹簧上。其中，该副弹簧还能够对第一推杆122起到限位和扶正的作用。

可选的，参考图2，该密封组件11可以包括：阀板111、阀板轴112和连接件113。在本实用新型实施例中，为了保证密封组件11的稳定性，该阀板111可以由金属材料制成。

图3是本实用新型实施例提供的一种阀板的结构示意图，参考图3，为了保证阀板111在阀座主体10内转动时的灵活性，该阀座主体10可以为圆筒状结构，该阀板111可以为圆形阀板。如图3所示，该阀板轴112为柱状长轴，该阀板轴112的两端固定在该阀座主体10内，该阀板111套接在该阀板轴112上，且能够以该阀板轴112为轴线在该阀座主体10的空腔内旋转。参考图2，该连接件113位于该阀板111靠近阀座主体10底部的一侧，其一端与该阀板111固定连接，另一端通过连接销与该第二推杆123的另一端活动连接。从图2中还可以看出，该连接件13和阀板111的截面呈T形。

当该第二推杆123在开关撬121以及第一推杆122的推动下，向上移动时，该第二推杆123可以通过该连接件113推动该阀板111翻转。示例的，如图4所示，该第二推杆123可以推动阀板111沿逆时针方向旋转，以解除阀板111对该阀座主体10内部空腔的密封，此时，倒灰桶内的水泥浆可以通过阀座主体10底部的出灰孔101流出。

进一步的，参考图2，为了提高密封组件11对阀座主体10内空腔进行密封时的密封性能，该密封组件11还可以包括：密封圈114，该密封圈114可以套接在该阀板111的外边缘上。其中，该密封圈114可以为橡胶圈或者密封胶条等，本实用新型实施例对此不做限定。

需要说明的是，为了保证本实用新型实施例提供的倒灰桶开关阀的牢固性和稳定性，该开关阀中除密封圈之外的组件可以均由金属材料制成。

可选的，参考图2，该锁定组件13可以包括：扭转弹簧131、锁块132和锁块销133。

该阀座主体10侧壁上设置有开口，例如可以为矩形开口，该锁块销133的两端固定在该开口中，该锁块132套接在该锁块销上，且能够以该锁块销133为轴线在该开口内旋转；该扭转弹簧131的一端与该阀座主体10的侧壁连接，另一端与该锁块132连接，该扭转弹簧用于使该锁块132向该阀座主体10的空腔内延伸，并使该锁块132长度方向的中轴线与该阀座主体10的侧壁保持预设夹角，以便通过该锁块132限制密封组件11沿预设方向翻转。

在本发明实施例中，为了保证该锁定组件13的稳定性，该锁定组件13中可以包括两个扭转弹簧，该两个扭转弹簧分别设置在该锁块132的两侧。

示例的，参考图4，当该阀板111沿逆时针方向翻转，并解除对该阀座主体10内部空腔的密封后，由于该锁块132可以在扭转弹簧131的作用下，保持向该阀座主体10的空腔内延伸的状态，此时若该阀板111要沿顺时针方向转动，该锁块132可以对该阀板111的转动造成阻挡，因此可以使得该阀板111始终保持如图4所示的解除密封的状态，以便该倒灰桶内的水泥浆能够完全流出。

进一步的，如图2所示，该开关阀还可以包括：限位块14。

该限位块14设置在该阀座主体10的内壁上，位于该阀板111靠近该第二推杆123的一侧，且与该锁定组件13相对设置，用于限制该阀板111沿预设方向翻转。在实际应用中，该限位块14可以为半圆环形结构。在图2所示的开关阀中，该限位块14可以限制该阀板111沿顺时针方向翻转，也即是，当阀板111受到第二推杆123施加的作用力时，由于该限位块14的限制，该阀板111只能沿逆时针的方向(即靠近该锁定组件13的方向)翻转。

在实际使用本实用新型实施例提供的倒灰桶开关阀时，需要先保证阀板111与该阀座主体10的完全密封，也即是，可以使该阀板111的上表面与该阀座主体10的下底面保持平行，使该阀板111的外边缘与该阀座主体的内壁完全接触。然后，将倒灰桶与阀座主体10的顶端进行连接，例如可以通过丝扣连接。之后，根据施工设计需求计算所需的水泥浆量，并将所需的水泥浆充装至倒灰桶内。

由操作人员通过施工钢缆匀速下放倒灰桶到施工层段，当倒灰桶接近目的层段时，降低下放速度，缓慢将倒灰桶下放至目的层段的表面并核实下放位置，然后将该倒灰桶向上提升2至3米后再快速下放至目的层段的表面，以保证开关组件所受到的作用力足够使密封组件发生翻转，进而解除该密封组件对阀座主体的密封。具体的，参考图2，该开关撬121受到向上的作用力后，可以使第一推杆122和第二推杆123产生向上的位移，该第二推杆123通过连接件113推动该阀板111沿逆时针方向翻转，阀板111翻转的过程中，会碰撞到锁块132，该锁块132在阀板111的推动下，以锁块销133为轴，向靠近该阀座主体10侧壁的方向转动，以便该阀板111能够继续沿逆时针方向翻转，直至解除对该阀座主体10内部空腔的密封。如图4所示，当该密封组件中的阀板111沿逆时针方向翻转后，阀板111解除对该阀座主体内腔的密封，倒灰桶内的水泥浆能够在重力作用通过阀座主体10底部的出灰孔101流入到井筒内的预设位置。同时，该锁块132能够在扭转弹簧131的作用下，恢复至如图4所示的初始位置，由于该锁块132延伸至阀座主体的空腔内，能够限制该阀板111沿顺时针方向转动，因此可以避免该阀板再回到对阀座主体空腔密封的状态，从而保证倒灰桶内的水泥浆能够完全流出。

在水泥浆流出的过程中，可以缓慢上提钢缆以加快该水泥浆流出的速度。当倒灰桶内的水泥浆完全流出至预设位置后，可以上提钢缆将倒灰桶开关阀取出，并对该阀座主体内的杂质进行清洗，然后由操作人员解除该锁定组件对密封组件的锁定，使密封组件再次与阀座主体内部空腔保持密封状态。

综上所述，本实用新型实施例提供的倒灰桶开关阀包括阀座主体、密封组件、开关组件和锁定组件，该开关组件能够在与目的层段的表面接触时，推动密封组件翻转，以解除该密封组件对阀座主体空腔的密封，该倒灰桶开关阀在使用的过程中不会对密封组件造成破坏，因此可以循环使用，降低了该倒灰桶开关阀的使用成本。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。