[发明专利]一种防积砂旋塞阀

说明书

本发明涉及油气田施工作业设备技术领域，具体地说，是一种防积砂旋塞阀，包括阀体、阀盖和设置在阀体内的旋塞杆，阀体和阀盖连接，旋塞杆的下端部和旋塞连接，阀体上端部设置一驱动器，驱动器与阀体连接，驱动器通过平键将扭矩传递给旋塞杆，旋塞外部设置一密封胶芯，密封胶芯的上部设置一活塞，旋塞、旋塞杆和活塞之间形成一环形密封腔体，密封腔体内设置弹簧，活塞、旋塞杆、密封胶芯和旋塞均位于阀体内芯里，阀体内芯与一油道连通，油道内部填充液压油用于驱动活塞的上下运动。本发明密封胶芯和旋塞之间的间隙可调，承压及输送流体的过程中旋塞、密封胶芯及阀体之间没有间隙，避免积砂。

技术领域

本发明涉及油气田施工作业设备技术领域，具体地说，是一种防积砂旋塞阀。

背景技术

现有的旋塞阀的结构及原理为：现有的旋塞阀起密封作用的零件主要是金属阀体、金属旋塞、金属密封弧片以及非金属密封件，旋塞和密封弧片内侧以及阀体和密封弧片外侧都需要实现密封。阀体、旋塞及密封弧片上均设计有相同尺寸的流道孔，当三者的流道孔轴线共线时，旋塞阀处于开启状态，当旋塞绕其轴线转动90度时，旋塞的流道孔和弧片及阀体的流道孔处于垂直的状态，旋塞阀关闭。

现有旋塞阀存在的缺点及不足之处主要有如下三个：第一、现有旋塞阀的旋塞和密封弧片内侧之间是纯金属密封，为了实现密封，需要保证二者的加工精度极高，加工难度大，成本高，且容易损坏和失效；第二、密封弧片外侧和阀体之间为金属+非金属密封，面临相同的问题；第三、由于现有的旋塞、密封弧片及阀体均为金属，为了实现装配、维修保养及转动，需要保证三者之间留有一定的间隙，这就会导致在使用过程中阀体内部积砂，进而使密封失效，甚至导致整体报废。

随着我国油气田开采量的增高，“工厂式”压裂和“拉链式”压裂等高效压裂施工方式越来越多，并且，为了提高后期的产量，压裂施工的压力越来越高，施工排量也是越来越大，挤入井底的各种压裂砂也会越来越多，这些增产施工工艺都会导致原有旋塞阀的快速积砂、失效，增加施工的成本。

发明内容

本发明为了克服上述技术问题的不足，提供了一种防积砂旋塞阀，与压裂车、直管线、三通接头等配合使用，主要用于输送压裂液等高压流体，主要功能是控制管路的通断，完成油气田增产施工作业。这种旋塞阀通过设计新结构的密封胶芯，实现旋塞、密封胶芯以及阀体之间的间隙可调，解决加工难度高、易损坏和使用过程中易积砂的问题。

解决上述技术问题的技术方案如下：

一种防积砂旋塞阀，包括阀体、阀盖和设置在阀体内的旋塞杆，所述的阀体和阀盖通过螺纹连接，所述的旋塞杆的下端部和圆柱状旋塞连接，所述的阀体上端部设置一驱动器，所述的驱动器与阀体通过螺栓紧固连接，所述的驱动器通过平键与旋塞杆连接，所述的驱动器提供旋转扭矩，驱动器通过平键将扭矩传递给旋塞杆，所述的旋塞外部设置一圆筒状的密封胶芯，所述的密封胶芯的上部设置一活塞，所述的旋塞、旋塞杆和活塞之间形成一环形密封腔体，所述的密封腔体内设置弹簧，所述的弹簧顶在活塞与旋塞之间，所述的活塞、旋塞杆、密封胶芯和旋塞均位于阀体内芯里，所述的阀体内芯与一油道连通，所述的油道端部与直通接头连接，外部液压油通过所述的直通接头输入到油道中，进而进入活塞上部和阀体底面形成的环状空间内，用于驱动活塞运动。

进一步地说，所述的旋塞杆上开设有第三沟槽，用于安装第三O形圈和第三挡圈，所述的活塞的外圆柱面上开设有第一沟槽，用于安装第一O形圈和第一挡圈，所述的第一O形圈的两侧均设置有第一挡圈，用于实现双向防止第一O型圈挤出；所述的活塞的内表面上开设有第二沟槽，第二沟槽用于安装第二O形圈和第二挡圈，所述的第二O形圈的两侧均设置有第二挡圈，用于实现双向防止第二O形圈挤出。

进一步地说，所述的阀盖上端部还开设有第四沟槽，用于安装第四O形圈和第四挡圈，用于防止阀体内芯中输送的高压流体泄漏。

进一步地说，所述的密封胶芯为整体式结构或者分体式结构，所述的密封胶芯由橡胶或工程塑料制成。

本发明的有益效果是：