井下安全閥的曲面閥板結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于一種井下安全閥的曲面閥板結(jié)構(gòu)，包括閥瓣和閥座,閥瓣和閥座通過安裝在閥瓣架上的閥瓣銷連接，其特征在于：閥瓣和閥座之間相接觸的密封面采用曲面設(shè)計(jì)，且所述密封面沿徑向剖面的輪廓線均平行于閥瓣的上表面。本實(shí)用新型閥瓣采用弧形閥瓣設(shè)計(jì)，縮小了安全閥外徑；密封面為空間曲面，并且密封面上下端均有大倒角，具有較小的密封接觸面積，以擴(kuò)大密封面的接觸壓力，提高了密封效果；閥座配合的密封面開有軟密封槽，減小了接觸面積，并形成兩道硬密封、中間夾一道軟密封的密封形式；閥瓣密封面內(nèi)圈有凸起的凸臺(tái)結(jié)構(gòu)，在流動(dòng)管頂開閥瓣時(shí)可以避免碰傷事故，有效保護(hù)了密封面。
【專利說明】
井下安全閥的曲面閥板結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于石油井下工具技術(shù)領(lǐng)域，涉及到一種井下安全閥的曲面閥板結(jié)構(gòu)。【背景技術(shù)】
[0002]在石油開采行業(yè)中，井下安全閥是一種防止井噴或者需要關(guān)井時(shí)使用的井下工具。當(dāng)必要時(shí)通過泄掉連接安全閥本體和地面控制裝置的管線壓力，實(shí)現(xiàn)油氣井的關(guān)閉，需要開啟時(shí)通過液控管線加液壓打開閥板進(jìn)行開采。
[0003]參見圖1，目前的井下安全閥通過閥板機(jī)構(gòu)關(guān)斷流體通道;現(xiàn)有產(chǎn)品的閥板結(jié)構(gòu)多采用的是平板式閥板密封裝置或者簡(jiǎn)單的弧形閥瓣。參見圖la，平板式閥板結(jié)構(gòu)包括閥瓣、 閥板銷、扭簧、閥座，其中閥瓣靠扭簧復(fù)位與閥座密封面接觸實(shí)現(xiàn)密封。平板式閥瓣結(jié)構(gòu)雖然簡(jiǎn)單，但是需要有較大的閥體內(nèi)徑才能滿足閥瓣開啟狀態(tài)的空間要求，否則閥瓣開啟時(shí)會(huì)和閥體內(nèi)徑產(chǎn)生干涉。因此采用平板閥瓣設(shè)計(jì)的安全閥就必須有較大的外徑，才能容納平板閥瓣。由于井眼尺寸限制，對(duì)安全閥的外徑有嚴(yán)格的控制，否則不能下入井內(nèi)。
[0004]參見圖lb，圖lb展示的是一種較為簡(jiǎn)單的弧形閥板結(jié)構(gòu)，采用此種設(shè)計(jì)解決了平板閥瓣占用空間的問題。但是為了配合閥瓣曲面的形狀，閥座也必須設(shè)計(jì)成相對(duì)應(yīng)的曲面， 這樣不可避免的會(huì)在閥座上形成一個(gè)傾斜的密封面。這樣產(chǎn)生了較大的密封接觸面積，降低了密封面的接觸壓力，影響低壓密封效果，并且很難布置開軟密封。
[0005]如上所述，平板式的閥瓣開啟時(shí)，需要較大的閥體內(nèi)徑0A;弧形閥瓣開啟時(shí)只需要較小的閥體內(nèi)徑0B。即0A > 0B。
[0006]參見圖3,同時(shí)以上所述兩種閥瓣結(jié)構(gòu)均有可能在閥瓣開啟過程中，流動(dòng)管頂?shù)介y瓣密封面，使密封面受損。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實(shí)用新型為解決現(xiàn)有的問題，旨在提供一種能夠縮小井下安全閥外徑、增強(qiáng)密封效果、保護(hù)閥瓣密封面的井下安全閥的曲面閥板結(jié)構(gòu)。
[0008]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案包括閥瓣和閥座，閥瓣和閥座通過安裝在閥瓣架上的閥瓣銷連接，其特征在于:閥瓣和閥座之間相接觸的密封面采用曲面設(shè)計(jì)，且所述密封面沿徑向剖面的輪廓線均平行于閥瓣的上表面。
[0009]其中，在所述閥瓣的環(huán)狀的封閉面的內(nèi)圈上設(shè)有同為環(huán)狀的凸臺(tái)。[〇〇1〇]其中，所述凸臺(tái)和封閉面的交界處設(shè)有過渡的傾角面。
[0011]其中，所述閥瓣和閥座之間相接觸的密封面的兩端均對(duì)應(yīng)設(shè)有倒角。
[0012]其中，所述閥座的密封面上的中圈設(shè)有軟密封環(huán)條，并配合其內(nèi)圈、外圈的硬密封面形成了硬-軟-硬的密封結(jié)構(gòu)。
[0013]其中，所述軟密封環(huán)條安裝在圓環(huán)形的槽內(nèi)，所述槽的開口兩端處設(shè)有固定卡舌， 形成開口處尺寸小于槽的尺寸的結(jié)構(gòu)。
[0014]其中，所述閥瓣的背面的頂部為平行于封閉面的平面，所述平面自其外邊通過若干平面連接閥瓣的邊緣。
[0015]和現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型閥瓣采用弧形閥瓣設(shè)計(jì)，縮小了安全閥外徑;密封面為空間曲面，并且密封面上下端均有大倒角，具有較小的密封接觸面積，以擴(kuò)大密封面的接觸壓力，提高了密封效果；閥座配合的密封面開有軟密封槽，減小了接觸面積，并形成兩道硬密封、中間夾一道軟密封的密封形式；閥瓣密封面內(nèi)圈有凸起的凸臺(tái)結(jié)構(gòu)，在流動(dòng)管頂開閥瓣時(shí)可以避免碰傷事故，有效保護(hù)了密封面。【附圖說明】
[0016]圖1為現(xiàn)有的閥瓣、閥座基本結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖la為平板式閥瓣開啟狀態(tài)示意圖；
[0018]圖lb為弧形閥瓣開啟狀態(tài)示意圖；
[0019]圖2a為現(xiàn)有弧形閥瓣配合的閥座的密封面積的示意圖 [0〇2〇]圖2b為本實(shí)用新型的密封面積的不意圖；[0021 ]圖3為閥瓣打開時(shí)碰傷密封面的示意圖；[〇〇22]圖4a為閥瓣的結(jié)構(gòu)示意圖；[〇〇23]圖4b為閥瓣的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖4c為圖4b中A-A處的剖視圖；
[0025]圖4d為圖4b中B-B處的剖視圖；[〇〇26]圖5為閥座的結(jié)構(gòu)示意圖；[〇〇27]圖5a為圖5中A圈處的局部放大圖；
[0028] 圖6為閥座的立體圖；[〇〇29]圖7為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0030]現(xiàn)結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地說明。[0031 ] 參見圖7，圖7展示的是本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，包括閥瓣2和閥座1，閥瓣2和閥座1通過安裝在閥瓣架4上的閥瓣銷3連接，閥瓣2和閥座1之間相接觸的密封面5采用曲面設(shè)計(jì)，且所述密封面5沿徑向剖面的輪廓線均平行于閥瓣2的上表面。[〇〇32] 參見圖4a和圖4b，閥瓣2采用弧形設(shè)計(jì)，因此可以縮小安全閥外徑;密封面5為空間曲面，所述空間曲面的確定原則為:密封面沿閥瓣2徑向剖面的輪廓線均平行于閥:2上表面。這樣的結(jié)構(gòu)具有最小的密封面積，以最大化密封面5的接觸壓力，提高密封效果。參見圖 4c、圖4d和圖4a，在所述閥瓣2的環(huán)狀的封閉面5的內(nèi)圈上設(shè)有同為環(huán)狀的凸臺(tái)21，此結(jié)構(gòu)在流動(dòng)管頂開閥瓣2時(shí)保護(hù)了密封面5。作為優(yōu)選，所述凸臺(tái)21和封閉面5的交界處設(shè)有過渡的傾角面211，可以在閥瓣2打開時(shí)避免碰傷事故。
[0033] 參見圖5和圖6，閥座1的密封面5與閥瓣2是同樣的空間曲面，閥瓣2和閥座1之間相接觸的密封面5的兩端均對(duì)應(yīng)設(shè)有倒角212,密封面5后方的閥座1的基座機(jī)構(gòu)具有較大厚度，保證了承載能力；同時(shí)具有較小的密封接觸面積，最大化密封面5的接觸壓力，提高密封效果。
[0034]參見圖5a，閥座1的密封面5上開有安裝軟密封環(huán)條的槽6,進(jìn)一步減小了接觸面積，并配合其內(nèi)圈、外圈的硬密封面61形成了硬-軟-硬的密封形式，提高了性能。
[0035]作為優(yōu)選，所述槽6具有入口小內(nèi)部大的結(jié)構(gòu)，確保裝入的軟密封環(huán)條不會(huì)掉出。 作為優(yōu)選，閥座1上有均布的定位螺釘孔7,確保閥瓣2的密封面5在正確的方向上與閥座1配合。參見圖2a和圖2b，基于上述結(jié)構(gòu)易知，現(xiàn)有弧形的閥瓣2配合的閥座1的密封面5面積Sa 大于本實(shí)施例的密封面積Sb。[〇〇36]參見圖4c和圖4d，所述閥瓣2的背面的頂部為平行于封閉面5的平面，所述平面自其外邊通過若干平面連接閥瓣2的邊緣。在閥瓣2的背面形成為對(duì)稱的多面體結(jié)構(gòu)。
[0037]上面結(jié)合附圖及實(shí)施例描述了本實(shí)用新型的實(shí)施方式，實(shí)施例給出的結(jié)構(gòu)并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限制，本領(lǐng)域內(nèi)熟練的技術(shù)人員可依據(jù)需要做出調(diào)整，在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改均在保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種井下安全閥的曲面閥板結(jié)構(gòu)，包括閥瓣和閥座，閥瓣和閥座通過安裝在閥瓣架 上的閥瓣銷連接，其特征在于:閥瓣和閥座之間相接觸的密封面采用曲面設(shè)計(jì)，且所述密封 面沿徑向剖面的輪廓線均平行于閥瓣的上表面。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種井下安全閥的曲面閥板結(jié)構(gòu)，其特征在于:在所述閥瓣的 環(huán)狀的封閉面的內(nèi)圈上設(shè)有同為環(huán)狀的凸臺(tái)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種井下安全閥的曲面閥板結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述凸臺(tái)和封 閉面的交界處設(shè)有過渡的傾角面。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種井下安全閥的曲面閥板結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述閥瓣 和閥座之間相接觸的密封面的兩端均對(duì)應(yīng)設(shè)有倒角。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種井下安全閥的曲面閥板結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述閥座的密 封面上的中圈設(shè)有軟密封環(huán)條，并配合其內(nèi)圈、外圈的硬密封面形成了硬-軟-硬的密封結(jié) 構(gòu)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種井下安全閥的曲面閥板結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述軟密封環(huán) 條安裝在圓環(huán)形的槽內(nèi)，所述槽的開口兩端處設(shè)有固定卡舌，形成開口處尺寸小于槽的尺 寸的結(jié)構(gòu)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種井下安全閥的曲面閥板結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述閥瓣的背 面的頂部為平行于封閉面的平面，所述平面自其外邊通過若干平面連接閥瓣的邊緣。
【文檔編號(hào)】F16K15/03GK205605891SQ201620436357
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年5月13日
【發(fā)明人】孫德啟, 龐超然, 蔣成飛, 劉連海
【申請(qǐng)人】上海優(yōu)強(qiáng)石油科技有限公司