[发明专利]大孔径塞阀

说明书

一种塞阀，包括限定内腔、第一通道和第二通道的阀体，限定第三通道并可在内腔内旋转的塞子，以及在阀体和塞子之间的内腔内延伸的插入件。插入件限定内表面和与阀体的第一通道对准的开口。插入件还可限定密封表面，该密封表面围绕开口延伸，并且相对于内表面凸出以密封地接合塞子。除了密封表面之外或代替密封表面，插入件可包括至少部分地限定内表面的突出部。另外，护套可以连接到阀体并与突出部互锁，以在塞子在内腔内旋转时防止或至少减少插入件相对于阀体的旋转。

交叉引用

本申请要求2016年6月23日提交的美国专利申请62/354,101的申请日和优先权的权益，在此结合其全部公开内容作为参考。

本申请还要求2016年9月13日提交的美国专利申请No.62/393,990的申请日和优先权的权益，在此结合其全部公开内容作为参考。

本申请还要求2016年10月24日提交的美国专利申请No.62/412,230的申请日和优先权的权益，在此结合其全部公开内容作为参考。

本申请还要求2016年11月11日提交的美国申请No.62/421,019的申请日和优先权的权益，在此结合其全部公开内容作为参考。

技术领域

本公开大体涉及阀，并且具体地涉及用于石油或汽油操作的“大孔径”塞阀。

背景技术

在石油或汽油操作中，可以使用一个或多个塞阀来控制流体流动；一个这样的塞阀通常包括阀体，该阀体限定了与内腔相交的一对流体通道。阀体的内腔容纳塞子和插入件，该插入件在塞子和阀体之间的环形空间内延伸。塞子和插入件包括流体通道，其被配置成与阀体的流体通道基本对齐。塞子被配置成相对于插入件和阀体旋转，以选择性地允许流体流过阀体、插入件和塞子的相应流体通道。在操作期间，插入件用于密封塞子和阀体，从而防止流体进入塞子和阀体之间的环形区域。为了在插入件和塞子之间建立合适的密封，插入件和塞子之间的接触压力必须保持在阈值水平之上。

在塞子旋转期间，塞子和插入件之间的摩擦可以使插入件相对于阀体移位、转动或旋转。插入件相对于阀体的移动、转动或旋转导致插入件、阀体和塞子的流体通道之间的未对准。这种未对准通常会导致插入件、阀体和/或塞子的磨损、腐蚀或完全损耗。另外，将插入件和塞子之间的接触压力保持在阈值水平之上所需的力通常会增加插入件和塞子之间的摩擦量，从而加剧上述问题。实际上，在某些情况下，插入件和塞子之间的过度摩擦会使塞子相对于插入件的旋转变得困难或不可能。这些问题尤其对于“大孔径”塞阀而言特别严重，其中塞子的流体通道具有较大的直径(例如，大约5-1/8英寸，大于大约5-1/8英寸，等等)。

因此，为了能够制造高效且可靠的“大孔径”塞阀，需要一种解决一个或多个前述问题和/或一个或多个其他问题的装置、系统或方法。

发明内容

在第一方面，本发明提供一种装置，包括阀体，其限定内腔、第一通道和第二通道；塞子，其限定第三通道并且可在内腔内旋转，以选择性地允许通过所述第三通道在所述第一通道和所述第二通道之间传送流体；插入件，其在所述阀体的内腔中在所述阀体与所述塞子之间延伸，该插入件限定与所述阀体的第一通道对准的第一开口、第一内表面和第一密封表面，该第一密封表面围绕所述第一开口延伸并且相对于所述第一内表面凸出以密封地接合所述塞子；其中，通过所述第一密封表面与所述塞子的密封接合，防止或至少减少流体移动进入所述插入件与所述塞子之间的环形区域中。

在一个实施例中，所述插入件包括第一段(segment)，所述第一段包括所述第一内表面，所述第一开口和所述第一密封表面。

在另一个实施例中，所述插入件还限定与所述阀体的所述第二通道对准的第二开口、第二内表面和第二密封表面，该第二密封表面围绕所述第二开口延伸并且相对于所述第二内表面凸出以密封地接合所述塞子。