本技术涉及钻具阀门,具体的说,是一种不间断循环阀。
背景技术:
1、在常规钻井需要接单根时,必须中断循环钻井介质(泥浆或气体)。中断循环会产生许多对钻井作业不利的影响,容易引起井眼不稳定、井壁坍塌、卡钻、钻具失效、溢流或井漏等钻井复杂情况。
2、为了消除这些不利影响,会采用不间断循环阀来实现在接单根时保持钻井介质的不间断循环,有效避免因接单根作业引起的井眼压力波动,改善井眼质量和清洁度,降低发生井漏、井涌和卡钻等复杂问题的几率,减少非生产时间,钻遇先前无法钻达的地层,为复杂井尤其是窄密度窗口井钻井提供了一种有效的解决方法。
3、申请公布号为cn102913159a的发明专利申请公开了一种不间断循环阀,其在上、下阀体之间设置球形阀芯,在旁通管连接孔中安装有旁通管,在旋塞孔中安装操作机构(旋塞),通过从阀体外部旋转旋塞来带动球形阀芯达到切换内部流道的目的。此种不间断循环阀中,球形阀芯与旋塞通过键连接方式组装,如授权公告号为cn211175477u的中国实用新型专利公开的一种方钻杆旋塞阀中球体阀芯与操作键(旋塞)的连接方式那样,此种连接方式使得球体阀芯与操作键之间会因为加工和装配误差造成球体阀芯与操作键不同心的问题,在旋转操作时会产生额外的扭矩,造成操作困难的问题,特别是在高压开启时。另外,操作键与阀体之间直接面面接触密封,存在摩擦力较大的问题,会让旋转操作扭矩过大,造成操作困难的问题。
技术实现思路
1、本实用新型的目的之一在于设计出一种不间断循环阀,用以解决现有不间断循环阀因加工和装配误差存在的球心与旋塞不同心的问题。
2、本实用新型通过下述技术方案实现:
3、一种不间断循环阀,包括三通阀体、安装于所述三通阀体内的上阀座和下阀座,还包括三通球体阀芯、旋塞和转换板;所述三通球体阀芯安装于所述三通阀体内并与所述上阀座和所述下阀座连接;所述旋塞安装于所述三通阀体的旋塞孔中;所述转换板夹设于所述旋塞与所述三通球体阀芯之间,所述转换板的外侧面和内侧面分别与所述旋塞和所述三通球体阀芯键连接,其中,所述转换板和所述旋塞之间能沿键连接部位的键槽延伸方向相对移动,所述转换板与所述三通球体阀芯之间能沿键连接部位的键槽延伸方向相对移动,所述转换板与所述旋塞之间的键槽延伸方向同所述转换板与三通球体阀芯之间的键槽延伸方向正交,当旋转所述旋塞时,所述旋塞能带动所述转换板旋转进而带动所述三通球体阀芯旋转。
4、采用上述设置结构时,三通球体阀芯、转换板和旋塞依序设置并通过键连接方式连接,且转换板和旋塞之间能沿键连接部位的键槽延伸方向相对移动,转换板与三通球体阀芯之间能沿键连接部位的键槽延伸方向相对移动,转换板与旋塞之间的键槽延伸方向同转换板与三通球体阀芯之间的键槽延伸方向正交,使得三通球体阀芯、转换板和旋塞在装配时,转换板能够调整相对位置,消除加工和装配误差导致的三通球体阀芯与旋塞不同心的问题,避免产生额外扭矩,可以减小开关扭矩,保证在高压时也能顺畅操作。
5、进一步的为更好的实现本实用新型,特别采用下述设置结构:所述三通球体阀芯上对应所述三通阀体的旋塞孔的部位的外表面设置有第一键槽;所述旋塞的内端部设置有第二平键;所述转换板的内侧面和外侧面分别设置有第一平键和第二键槽,所述第一平键与所述第二键槽正交设置;所述第一平键与所述第一键槽配合实现键连接,所述第二键槽与所述第二平键配合实现键连接。
6、进一步的为更好的实现本实用新型,特别采用下述设置结构:所述三通阀体的侧通道中安装有密封接头。
7、进一步的为更好的实现本实用新型,特别采用下述设置结构:所述三通阀体内安装有挡圈组件,所述挡圈组件将所述上阀座抵紧于所述三通阀体;所述挡圈组件包括分瓣挡圈和支撑挡圈;所述分瓣挡圈可拆卸地安装于所述三通阀体内并连接所述上阀座的顶端,所述分瓣挡圈的内圈安装有所述支撑挡圈。
8、进一步的为更好的实现本实用新型,特别采用下述设置结构:所述旋塞上套设有减磨片,所述旋塞与所述三通阀体之间通过所述减磨片滑动配合,所述减磨片的粗糙度小于所述三通阀体的内壁的粗糙度;所述减磨片可为聚四氟乙烯与碳纤维的复合材料制成的结构件。
9、采用上述设置结构时,所述旋塞与三通阀体之间设置的减磨片能够减小旋塞旋转时的扭矩,让操作轻松。
10、进一步的为更好的实现本实用新型,特别采用下述设置结构:所述三通球体阀芯的球面涂覆有硬质合金层;所述上阀座上用于与所述三通球体阀芯接触的部位涂覆有硬质合金层;所述下阀座上用于与所述三通球体阀芯接触的部位涂覆有硬质合金层。
11、采用上述设置结构时,在三通球体阀芯和阀座上设置硬质合金层可以增大表面硬度和光洁度,减小摩擦系数,让操作扭矩变小,以方便操作。
12、本实用新型具有以下优点及有益效果:
13、本实用新型中,三通球体阀芯、转换板和旋塞依序设置并通过键连接方式连接,且转换板和旋塞之间能沿键连接部位的键槽延伸方向相对移动,转换板与三通球体阀芯之间能沿键连接部位的键槽延伸方向相对移动,转换板与旋塞之间的键槽延伸方向同转换板与三通球体阀芯之间的键槽延伸方向正交,使得三通球体阀芯、转换板和旋塞在装配时,转换板能够调整相对位置,消除加工和装配误差导致的三通球体阀芯与旋塞不同心的问题,避免产生额外扭矩,可以减小开关扭矩,保证在高压时也能顺畅操作。
1.一种不间断循环阀,包括三通阀体(1)、安装于所述三通阀体(1)内的上阀座和下阀座,其特征在于,还包括:
2.根据权利要求1所述的一种不间断循环阀,其特征在于:所述三通球体阀芯(2)上对应所述三通阀体(1)的旋塞孔的部位的外表面设置有第一键槽(21);
3.根据权利要求1所述的一种不间断循环阀,其特征在于:所述三通阀体(1)的侧通道中安装有密封接头(5)。
4.根据权利要求1所述的一种不间断循环阀,其特征在于:所述三通阀体(1)内安装有挡圈组件,所述挡圈组件将所述上阀座抵紧于所述三通阀体(1)。
5.根据权利要求4所述的一种不间断循环阀,其特征在于:所述挡圈组件包括分瓣挡圈(6)和支撑挡圈(7);所述分瓣挡圈(6)可拆卸地安装于所述三通阀体(1)内并连接所述上阀座的顶端,所述分瓣挡圈(6)的内圈安装有所述支撑挡圈(7)。
6.根据权利要求1所述的一种不间断循环阀,其特征在于:所述旋塞(4)上套设有减磨片(8),所述旋塞(4)与所述三通阀体(1)之间通过所述减磨片(8)滑动配合,所述减磨片(8)的粗糙度小于所述三通阀体(1)的内壁的粗糙度。
7.根据权利要求1所述的一种不间断循环阀,其特征在于:所述三通球体阀芯(2)的球面涂覆有硬质合金层。
8.根据权利要求7所述的一种不间断循环阀,其特征在于:所述上阀座上用于与所述三通球体阀芯(2)接触的部位涂覆有硬质合金层。
9.根据权利要求8所述的一种不间断循环阀,其特征在于:所述下阀座上用于与所述三通球体阀芯(2)接触的部位涂覆有硬质合金层。