[發明專利]一種能穩定密封的頂驅旋塞閥

有效

• 申請號: 202110354055.2
• 申請日: 2021-04-01
• 公開（公告）號: CN112879591B
• 公開（公告）日: 2022-10-28
• 發明（設計）人: 羅玉斌;王昌秀;蔣德平;胥世洪;趙一丁
• 申請（專利權）人: 重慶胤合石油化工機械制造有限公司
• 主分類號: F16K5/06
• 分類號: F16K5/06;F16K5/08
• 代理公司: 重慶志一加誠專利代理事務所(普通合伙) 50278
• 代理人: 鄧波

本發明涉及流體控制閥技術領域，具體涉及一種能穩定密封的頂驅旋塞閥；采用的技術方案是：一種能穩定密封的頂驅旋塞閥，包括閥體和設置在閥體內的上閥座、閥芯、下閥座；所述閥芯中部設有介質通道，且所述閥芯與所述閥體轉動連接，所述閥體設有用于帶動所述閥芯轉動的傳動組件，以通過所述閥芯的旋轉實現頂驅旋塞閥的開啟或關閉；所述閥體上還設有彈性蓄能組件，所述彈性蓄能組件在閥芯由開啟狀態旋轉至關閉狀態的過程中儲能。能夠減小閥芯作用在上閥座上的作用力，從而減小閥芯和閥座之間的摩擦力，確保頂驅旋塞閥的密封的穩定性和可靠性，提高頂驅旋塞閥的使用壽命。

技術領域

本發明涉及流體控制閥技術領域，具體涉及一種能穩定密封的頂驅旋塞閥。

背景技術

旋塞閥是關閉件或柱塞形的旋轉閥，通過旋轉90度使閥塞上的通道口與閥體上的通道口相通或分開，實現開啟或關閉的一種閥門。現有的頂驅旋塞閥由閥體、上閥座、下閥座和閥芯組成，上閥座和下閥座之間形成密封，以防止在頂驅旋塞閥關閉時介質流通。

頂驅旋塞閥作為一種鉆具內防噴球閥已經廣泛應用在鉆井和修井施工作業中，用于隔斷或者連通鉆柱水眼中的液體。在正常鉆進過程中打開閥鉆井液進入鉆柱，接單根時關閉閥可以避免鉆井液濺在井臺上，既避免了鉆井液的浪費，又滿足了環保要求；當井下發生井涌、井噴等事故時及時關閉閥可以防止可燃氣體或者液體溢出井口，造成人員傷亡和財產損失。

經發明人研究發現，在頂驅旋塞閥關閉時，介質壓力將閥芯頂向上閥座，從而將閥芯上密封面緊貼在上閥座的下密封面，使得閥芯和上閥座間存在較大的作用力與反作用力。當頂驅旋塞閥在帶壓打開時，閥芯和上閥座產生相對轉動，由于閥芯和上閥座間存在較大的作用力，閥芯和上閥座之間存在較大的摩擦力，加速了閥芯和/或上閥座的磨損，導致頂驅旋塞閥的密封的穩定性和可靠性降低，難以在頂驅旋塞關閉時有效的阻斷介質，從而縮短頂驅旋塞閥的使用壽命。

發明內容

針對上述現有的頂驅旋塞閥在帶壓開啟時，閥芯和上閥座之間摩擦力大磨損嚴重的技術問題；本發明提高了一種能穩定密封的頂驅旋塞閥，能夠減小閥芯作用在上閥座上的作用力，從而減小閥芯和閥座之間的摩擦力，確保頂驅旋塞閥的密封的穩定性和可靠性，提高頂驅旋塞閥的使用壽命。

本發明通過以下技術方案實現：

一種能穩定密封的頂驅旋塞閥，包括閥體和設置在閥體內的上閥座、閥芯、下閥座；所述閥芯中部設有介質通道，且所述閥芯與所述閥體轉動連接，所述閥體設有用于帶動所述閥芯轉動的傳動組件，以通過所述閥芯的旋轉實現頂驅旋塞閥的開啟或關閉；所述閥體上還設有彈性蓄能組件，所述彈性蓄能組件在閥芯由開啟狀態旋轉至關閉狀態的過程中儲能。

本發明在使用時，頂驅旋塞閥連接在管路中(通常是兩端分別連接鉆桿)，頂驅旋塞閥的下端與高壓介質相連。當頂驅旋塞閥打開時，高壓介質從閥芯中部的介質通道流過，在彈簧墊片的作用下，上閥座密封面和下閥座密封面均貼合在閥芯上，以防止介質流入閥芯與閥體之間的空隙中；此時，介質并不會將閥芯緊壓在上閥座上，閥芯與上閥座和下閥座之間的作用力較小，能夠輕松的旋轉，且閥芯的旋轉并不會產生嚴重的磨損。

當需要關閉旋塞閥時，隨著閥芯的旋轉介質通道的有效流通面積逐漸縮小，閥芯上下兩端的壓差逐漸增大，從而在高壓介質的作用下降閥芯緊壓在上閥座上。現有的閥門此時閥門關閉的力矩較大難以順利的關閉旋塞閥，且閥芯作用在上閥座上的作用力較大，閥芯和上閥座之間存在較大的摩擦力，加速了閥芯和/或上閥座的磨損，導致頂驅旋塞閥的密封的穩定性和可靠性降低，難以在頂驅旋塞關閉時有效的阻斷介質，縮短了頂驅旋塞閥的使用壽命。而本發明中，在閥芯由開啟狀態旋轉至關閉狀態的過程中儲能，減小了閥芯在旋轉至關閉過程中閥芯所受到的向上的合力，從而減小閥芯作用在上閥座上的作用力、減小閥芯和/或上閥座的磨損，確保頂驅旋塞閥的密封的穩定性和可靠性降低，以在頂驅旋塞關閉時有效的阻斷介質，延長頂驅旋塞閥的使用壽命。并且，能夠減小頂驅旋塞閥在帶壓狀態下關閉和打開的阻力，從而減小頂驅旋塞閥的驅動阻力，縮小頂驅旋塞閥驅動機構的體積。