一種防沙閥的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種閘閥，尤其是一種應(yīng)用與油井設(shè)備的壓裂井口和含沙量較大的管匯，起到防沙作用的防沙閥。
【背景技術(shù)】
[0002]防沙閥是為泥漿、沙、水泥等混合物及壓裂、酸化工作環(huán)境下設(shè)計的一種特殊結(jié)構(gòu)的閥門，這種特殊的使用環(huán)境要求防沙閥應(yīng)具備可靠的閥前密封效果?，F(xiàn)有防沙閥結(jié)構(gòu)大體相同，但仍存在許多不足和亟待改進之處，其中閥前密封不穩(wěn)定導致的密封失效，使砂礫進入到閥體中腔，嚴重影響閥門使用壽命和更換頻率，造成不必要的資源浪費。
[0003]中國專利申請?zhí)枮?01310331130.9的發(fā)明專利申請，公開了一種防沙閥，通過在閥體中嵌設(shè)兩個外閥座和兩個內(nèi)閥座，在內(nèi)閥座的下部設(shè)置防沙板，并在內(nèi)外閥座之間設(shè)置隔環(huán)，以達到防止砂礫進入閥腔的目的。但是，這種防沙閥的防沙擋板與內(nèi)閥座的內(nèi)側(cè)密封面齊平，當閘板向下運行關(guān)閉閥門時，閘板與防沙板之間緊密貼合，閥體通道的介質(zhì)壓力無法進入閥腔，不能有效實現(xiàn)閥前密封，防沙擋板并不能有效地阻止砂礫進入閥腔，影響了閥門使用壽命。而且現(xiàn)有的防沙閥并沒有防沙維護設(shè)計，砂礫進入閥門后不能排除，閥門只能報廢。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]有鑒于此，為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實用新型的目的首先是提供一種能夠有效實現(xiàn)閥前密封，防止砂礫進入閥體的防沙閥。
[0005]為了達到上述目的，本實用新型提供一種防沙閥，包括閥體、閥座和閘板，所述閥體具有容納所述閘板的中腔和供介質(zhì)流通的通道，所述閥座包括兩個內(nèi)閥座和兩個外閥座，兩個所述外閥座嵌設(shè)在所述通道內(nèi)，兩個所述內(nèi)閥座固定設(shè)置在所述閘板的兩側(cè)并分別嵌設(shè)在兩個所述外閥座內(nèi)，兩個所述內(nèi)閥座的下部具有豎直向下延伸的防沙板，其特征在于:所述內(nèi)閥座具有與所述閘板貼緊的內(nèi)側(cè)密封面、與所述外閥座貼緊的外側(cè)密封面，所述內(nèi)側(cè)密封面與所述防沙板的內(nèi)側(cè)表面之間形成臺階，所述外側(cè)密封面上沿徑向延伸貫通開設(shè)有多個凹槽。
[0006]優(yōu)選地，多個所述的凹槽在所述外側(cè)密封面上沿周向均勻間隔分布。
[0007]優(yōu)選地，所述凹槽的數(shù)量為3~6個。所述凹槽的寬度和深度尺寸主要依據(jù)砂礫的粒徑來設(shè)置，只要砂礫無法從凹槽中通過即可。
[0008]由于采用兩個內(nèi)閥座和兩個外閥座的設(shè)計，兩個內(nèi)閥座的外側(cè)密封面上設(shè)置有凹槽，可以保證在閥體中腔進壓時，內(nèi)、外閥座之間能夠均勻地受壓力作用下各自向外撐開，內(nèi)閥座壓緊閘板，外閥座壓緊閥體，從而使閥前密封比壓大于必須比壓，使介質(zhì)不能進入中腔，從而有效地實現(xiàn)閥前密封。
[0009]防沙板和內(nèi)閥座的內(nèi)側(cè)密封面之間形成臺階，當閘板向下運行關(guān)閉閘門時，閘板和防沙板之間具有少許間隙，可保證閥座的密封比壓滿足設(shè)計要求，有效阻止閥門在開啟或關(guān)閉狀態(tài)時，砂礫進入到閥體的中腔。
[0010]為了實現(xiàn)更好的密封效果，所述內(nèi)閥座和所述外閥座之間設(shè)有至少兩個內(nèi)部O型密封圈，所述內(nèi)閥座的外圓周面上靠近所述外側(cè)密封面的邊緣設(shè)有第一O型圈安裝臺階，其中一個所述內(nèi)部O型密封圈套在所述第一 O型圈安裝臺階上，所述第一 O型圈安裝臺階在靠近所述外側(cè)密封面的外側(cè)還套設(shè)有第一金屬擋圈。
[0011]所述外閥座和所述閥體之間設(shè)有至少兩個外部O型密封圈，所述閥體內(nèi)具有嵌設(shè)所述外閥座的安裝槽，所述外閥座的外圓周面與所述安裝槽接觸的部分設(shè)有第二 O型圈安裝臺階，其中一個外部O型密封圈套在所述第二 O型圈安裝臺階上，所述第二 O型圈安裝臺階在靠近所述中腔的內(nèi)側(cè)還套設(shè)有第二金屬擋圈，另一個外部O型密封圈設(shè)在所述外閥座的軸向外側(cè)的端面與閥體之間。
[0012]兩個外部O型密封圈中靠近介質(zhì)流通的通道的外部O型密封圈可保證閥門在低壓狀態(tài)下，通過O型密封圈的預(yù)緊力實現(xiàn)低壓密封，防止砂礫進入到外閥座和閥體之間。
[0013]第一金屬擋圈和第二金屬擋圈的作用都是使閥門在半開半閉狀態(tài)時，介質(zhì)壓力進入中腔后可推動金屬擋圈擠壓O型密封圈，實現(xiàn)徑向密封。
[0014]本實用新型還設(shè)有排沙結(jié)構(gòu)設(shè)計，具體地為:所述閥體上還固定有閥蓋，所述閥蓋上開設(shè)有與所述中腔連通的上排沙孔；所述閥體的下部還設(shè)有與所述中腔連通的下排沙孔。在正常使用時，上排沙孔和下排沙孔中塞有潤滑器，當中腔中有砂礫堆積后，可將潤滑器拆除，然后向上排沙孔中吹氣，將砂礫從下排沙孔中吹出，從而將中腔中的砂礫排除。
[0015]作為本實用新型進一步的改進，所述閘板上螺紋連接有閥桿，所述閥桿的上端向上伸出所述閥蓋，所述閥蓋上固設(shè)有軸承座，所述軸承座內(nèi)設(shè)有閥桿轉(zhuǎn)換接頭，所述閥桿轉(zhuǎn)換接頭上設(shè)有手輪；所述閥桿轉(zhuǎn)換接頭由軸承可轉(zhuǎn)動地支撐在所述軸承座中，所述閥桿轉(zhuǎn)換接頭的下部開設(shè)有閥桿連接孔，所述閥桿通過銷軸連接在所述閥桿連接孔中并且所述閥桿的上端頂在所述閥桿轉(zhuǎn)接頭上。采用這樣的設(shè)計后，閥門帶壓開啟過程中，軸承可以承受軸向載荷，閥桿的軸向力作用在閥桿轉(zhuǎn)換接頭上，銷軸不承受閥桿軸向力對銷軸的剪切，只承受閥門的扭矩對銷軸的剪切。因此，采用這種設(shè)計后閥桿的直徑可以大幅減小，同時延長了銷軸的使用壽命。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型防沙閥的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為圖1的A-A向剖面圖。
[0018]圖3為圖1中的K部放大圖。
[0019]圖4為本實用新型中的內(nèi)閥座的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖5為圖4的B-B向剖面圖(包含防沙板)。
[0021]附圖中:1 一防沙板，2—內(nèi)部O型密封圈，3—內(nèi)閥座，31—內(nèi)側(cè)密封面，32—外側(cè)密封面，33—凹槽，34—第一 O型圈安裝臺階，4一外部O密封圈，5—第一金屬擋圈，6—第二金屬擋圈，7一閘板，8一密封環(huán)，9一閥蓋，91 一上排沙孔，10一閥桿，11 一潤滑器，12一填料，13—填料壓蓋，14一銷軸，15 — O型圈，16—手輪，17—軸承座，18—軸承，19一閥桿轉(zhuǎn)換接頭，20—防塵圈，21—油杯，22—螺柱，23—螺母，24—T型頭，25—外閥座，251—第二 O型圈安裝臺階，26—外部O型密封圈，27—閥體，271—安裝槽，272—下排沙孔。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對本實用新型優(yōu)選的實施方式進行詳細說明。
[0023]請參閱圖1紙圖4，一種防沙閥，包括閥體27、閥座和閘板7，所述閥體具有容納閘板7的中腔和供介質(zhì)流通的通道，所述閥座包括兩個內(nèi)閥座3和兩個外閥座25。兩個外閥座25嵌設(shè)在所述通道內(nèi)，兩個內(nèi)閥座3固定設(shè)置在閘板7的兩側(cè)并分別嵌設(shè)在兩個外閥座25內(nèi)。兩個內(nèi)閥座3的下部具有豎直向下延伸的防沙板I。內(nèi)閥座3具有與閘板7貼緊的內(nèi)側(cè)密封面31、與外閥座25貼緊的外側(cè)密封面32，所述內(nèi)側(cè)密封面31與所述防沙板7的內(nèi)側(cè)表面之間形成臺階，所述外側(cè)密封面上沿徑向延伸貫通開設(shè)有多個凹槽33。
[0024]如圖4所示，內(nèi)閥座3的外側(cè)密封面32上沿徑向開設(shè)有4個凹槽33在外側(cè)密封面32上沿周向均勻間隔分布。
[0025]如圖5所示，所述臺階沿所述內(nèi)閥座的軸向落差為H。
[0026]由于采用兩個內(nèi)閥座3和兩個外閥座25的設(shè)計，兩個內(nèi)閥座3的外側(cè)密封面32上設(shè)置有凹槽33，可以保證在閥體27中腔進壓時，內(nèi)、外閥座之間能夠均勻地受壓力作用下各自向外撐開，內(nèi)閥座3壓緊閘板7，外閥座25壓緊閥體27，從而使閥前密封比壓大于必須比壓，使介質(zhì)不能進入中腔，從而有效地實現(xiàn)閥前密封。
[0027]防沙板I和內(nèi)閥座3的內(nèi)側(cè)密封面31之間形成臺階，當閘板7向下運行關(guān)閉閘門時，閘板7和防沙板之間具有少許間隙，間隙尺寸為所述臺階的軸向落差H的大小。這個間隙可