[发明专利]一种新型方钻杆旋塞阀

说明书

本发明属于旋塞阀设备技术领域，具体是指一种新型方钻杆旋塞阀，包括本体，本体内部密封安装上球座和下球座，上球座和下球座之间转动密封配合安装有球阀，本体内下球座远离球阀一端安装有多层波形弹簧，本体侧壁设有销体安装孔，销体安装孔内密封转动安装有旋转销，旋转销伸入本体内部驱动连接球阀，旋转销为阶梯轴形状，旋转销伸入本体内部的部分直径大于销体安装孔，旋转销位于本体内部的部分与本体内部之间的摩擦平面位置滑动配合安装有减磨垫，球阀与上球座、下球座配合的密封面和减磨垫的摩擦表面上均涂镀有耐磨减阻层。本发明提供一种新型方钻杆旋塞阀，具有低扭矩工作旋转的特点，较适应高压差情况。

技术领域

本发明属于旋塞阀设备技术领域，具体是指一种新型方钻杆旋塞阀。

背景技术

方钻杆旋塞阀是钻柱循环系统中的手动控制阀，是防止井喷的有效工具之一，用专用扳手按指示要求转动旋转销90度角即可实现开关。在钻井作业中，应在方钻杆上、下两端连接方钻杆旋塞阀，作用是控制井涌、井喷，同时也可以作为泥浆节省阀防止泥浆溅到转盘上。当井底压力增高难以控制时，可关闭旋塞阀以阻断井底压力，防止井喷事故的发生。

常规方钻杆旋塞阀由弹簧支承下球座，使球阀定位在上、下球座之间，并使之有一定预紧力，球阀与球座密封面紧密接触而实现密封。当打开旋塞阀时，球阀旋转90度，水眼畅通，钻井液可无阻碍地流过；当关闭时，球阀反向旋转90度，球面将水眼全部封住实现密封，内腔液体的压力作用在球体上，使球与球座处于密封状态。

但有时又需要带压打开旋塞阀使钻柱内部连通，以便处理事故。而此时旋塞阀两端的压力差很大，至使旋转销开关的扭矩也很大，使用常规旋塞阀难以用人力开启，以规格XS168旋塞为例：常规旋塞阀在球阀两端压力差为10MPa时，旋转销的开关扭矩为800N·m，用1米长的扳手加力杆单人可以开关，当球阀两端压力差大于10MPa 时，单人难以实现开关，所以现有技术的方钻杆旋塞阀难以应用该工作场景。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型方钻杆旋塞阀，具有低扭矩工作旋转的特点，较适应高压差情况，可以在35MPa高压差的条件下，采用专用扳手由单人操作球阀旋转90度角来实现开关。

为达到上述技术目的，本发明的技术方案：

一种新型方钻杆旋塞阀，包括本体，所述本体内部密封安装上球座和下球座，所述上球座和所述下球座之间转动密封配合安装有球阀，所述本体内部位于所述上球座两端安装有上拼合环和下拼合环，所述本体内所述下球座远离所述球阀一端安装有多层波形弹簧，所述本体侧壁设有销体安装孔，所述销体安装孔内密封转动安装有旋转销，所述旋转销伸入所述本体内部驱动连接所述球阀，所述旋转销为阶梯轴形状，所述旋转销伸入所述本体内部的部分直径大于所述销体安装孔，所述旋转销位于所述本体内部的部分与所述本体内部之间的摩擦平面位置滑动配合安装有减磨垫，所述球阀与上球座、下球座配合的密封面和所述减磨垫的摩擦表面上均涂镀有耐磨减阻层。

作为进一步优化的方案，所述耐磨减阻层为超细金刚石粉材质耐磨减阻层。

由于采用上述技术方案，本发明的有益效果：

本实施例的新型方钻杆旋塞阀，在常规方钻杆旋塞阀基础上增加了一个减磨垫部件，安装在旋转销位于本体内部的部分与本体内部之间的摩擦平面位置，减磨垫的摩擦平面均涂镀耐磨减阻层，用来减小此平面的摩擦系数，此外，为了进一步降低旋塞阀的开关扭矩，我们还在球阀与上、下球座的密封面上涂镀了新型耐磨减阻材料来降低摩擦面间的摩擦系数。我们采用的这种新型耐磨减阻涂镀材料以超细金刚石粉为主，具有高耐磨性和良好的耐腐蚀性，以及极低的静摩擦系数。