CN104265940A - 旋塞阀密封结构 - Google Patents

Abstract

本发明旋塞阀密封结构，包括壳体，所述壳体中设有阀座，阀座内设有球体，球体上设有旋钮，所述阀座包括上阀座和下阀座，所述上阀座的下端与球体接触，所述上阀座的上端设有螺纹衬套；所述下阀座的上端与球体接触，所述下阀座的下端通过下阀座弹簧与壳体接触。当旋塞关闭时，允许球体移动，此时，在下端高压作用下，球体向上移动，球体与上阀座的金属表面压紧。也就是说，在高压下实际上是金属对金属的直接密封。当旋塞开启时，结构上不允许球体移动，下阀座在弹簧力和液压力作用下压紧球体。如果压力较大，下阀座仍然是金属对金属的密封起作用。

Description

旋塞阀密封结构

技术领域

本发明涉及一种阀门密封结构，具体涉及一种旋塞阀密封结构。

背景技术

有关方钻杆旋塞阀的使用性能中，密封性能是其主要指标之一。从现有的方钻杆旋塞阀产品看，阀的密封结构主要由以下三部分组成：主阀体孔与上下阀座衬套间的密封, 由标准V形填料或O形密封圈实现，组成方钻杆旋塞阀通道的密封结构，防止入口端与出口端在关闭时串通。球体与阀座之间的密封，由主、副密封阀座实现，组成了球阀的主密封结构，完全截断入口端与出口端的连通，防止井涌或井喷。主密封结构的密封性能直接影响球阀的工作性能，是球阀设计和制造工作关键的密封结构。旋钮与阀体旋钮孔之间的密封，它能防止钻井液向外泄漏。上述三点关于阀的密封结构，需要在实际生产中针对性设计，达到使用要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种旋塞阀密封结构，采用改进的密封结构，具有 良好的密封性能。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：旋塞阀密封结构，包括壳体，所述壳体中设有阀座，阀座内设有球体，球体上设有旋钮，所述阀座包括上阀座和下阀座，所述上阀座的下端与球体接触，所述上阀座的上端设有螺纹衬套；所述下阀座的上端与球体接触，所述下阀座的下端通过下阀座弹簧与壳体接触。

采用上述技术方案时，当旋塞关闭时，允许球体移动，此时，在下端高压作用下，球体向上移动，球体与上阀座的金属表面压紧。也就是说，在高压下实际上是金属对金属的直接密封。当旋塞开启时，结构上不允许球体移动，下阀座在弹簧力和液压力作用下压紧球体。如果压力较大，下阀座仍然是金属对金属的密封起作用。

进一步，所述上阀座、下阀座与球体的结合处设有球体密封圈。

进一步，所述上阀座、下阀座与壳体之间设有阀座密封圈。

进一步，所述旋钮与壳体间设有旋钮密封圈。

软密封起到初始密封作用，但球体密封圈和阀座密封圈的低摩擦因数和减摩作用对减少摩擦力矩大有好处，同时也更易于形成初始密封。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是本发明旋塞阀密封结构实施例的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明旋塞阀密封结构，包括壳体，在壳体内设置了上阀座2、下阀座9和球体4。由于球体4与阀座之间采用软密封加上金属对金属的密封方式，下阀座9通过下阀座弹簧8使之在壳体中浮动；上阀座2通过螺纹衬套1调节它的压紧力，并且不能浮动。

当旋塞6关闭时，允许球体4移动，此时，在下端高压作用下，球体4向上移动，首先压紧软密封，然后是球体4与上阀座2的金属表面压紧。也就是说，在高压下实际上是金属对金属的直接密封。当旋塞6开启时，结构上不允许球体4移动，下阀座9在弹簧力和液压力作用下压紧球体4。球体4两端的球体密封圈3起到初始密封作用；如果压力较大，下阀座9仍然是金属对金属的密封起作用。

在旋塞6关闭时, 球体4向上移动, 与上阀座2接触后, 在球体4的左侧形成强制性的单面密封，完全可以阻断井涌或井喷时的高压液流。如果下阀座9不能浮动, 则下阀座9与球体4间出现缝隙，造成旋钮6处与高压液流贯通，就有可能引起钻井液外泄。由于下阀座9可以滑动，在弹簧力和液压力联合作用下, 球体4的右侧与下阀座9形成密封, 阻断高压液流进入旋钮6部位，即使这一密封有少许渗漏，渗漏出来的液体通过缝隙的压力将出现很大损失，对旋钮6处旋钮密封圈5的密封不会构成大的威胁。必须注意, 通常构成金属对金属的直接密封是有条件的，即组成密封副的两表面要在高的压力下产生变形，形成具有一定宽度的、连续的密封带，而旋塞6关闭时的密封也有可能具备这样的条件, 形成金属对金属的直接密封，此时，软密封就成为旋塞6关闭时下阀座9的初始密封。

简单地说，在旋塞6关闭时，上阀座2与球体4间，以及下阀座9与球体4之间形成金属对金属的直接密封；但压力不高时，下阀座9在下阀座弹簧8的弹力和液压力联合作用下, 依靠软密封材料形成密封。旋塞6开启时, 上阀座2、下阀座9与球体4之间都是依靠软密封材料形成密封。上阀座2靠螺纹衬套1调节密封预压力，不能浮动；下阀座9必须浮动, 靠弹簧力或弹簧力和液压力共同作用对其施加预压力。研究表明，高压时上阀座2、下阀座9的密封仍然是金属对金属的接触密封，但聚四氟乙烯的球体密封圈3和阀座密封圈7的低摩擦因数和减摩作用对减少摩擦力矩大有好处，同时也易于形成初始密封。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims (4)

1.旋塞阀密封结构，包括壳体，所述壳体中设有阀座，阀座内设有球体，球体上设有旋钮，其特征是，所述阀座包括上阀座和下阀座，所述上阀座的下端与球体接触，所述上阀座的上端设有螺纹衬套；所述下阀座的上端与球体接触，所述下阀座的下端通过下阀座弹簧与壳体接触。

2.根据权利要求1所述的旋塞阀密封结构，其特征是，所述上阀座、下阀座与球体的结合处设有球体密封圈。

3.根据权利要求1所述的旋塞阀密封结构，其特征是，所述上阀座、下阀座与壳体之间设有阀座密封圈。

4.根据权利要求1所述的旋塞阀密封结构，其特征是，所述旋钮与壳体间设有旋钮密封圈。