[发明专利]一种用于井下工具的单向阀

说明书

技术领域

本发明涉及石油行业井下作业工具领域，具体涉及一种用于井下工具的单向阀。

背景技术

井下工具在国内外被广泛应用在气举、洗井、酸化、打捞、测井方面，目前发展应用到了钻井、压裂、海底作业、加深井及管道铺设作业中来。但是井下泥浆压力高，情况及其复杂，很容易出现井下泥浆压力过高而从钻柱中反喷的现象。为此井下工具中必须有一个单向阀装置，以防止泥浆回流。目前国内外的单向阀装置结构都是转动式的门型结构，此结构使用一个扭转弹簧的回弹力控制单向阀的关闭，单向阀上部泥浆压力大于下部泥浆压力时，压力差克服弹簧扭力开启阀芯，打开泥浆通道；单向阀下部泥浆压力大于上部泥浆压力时，弹簧回弹力使阀芯闭合，关闭泥浆通道防止泥浆返流。这种单向阀由于是转动结构，阀芯和阀芯座在圆周向各个密封结合处的贴合就不会很好，会有细缝。特别是在单向阀下部泥浆压力过大导致单向阀有细微的转动时，这种结构的单向阀密封效果会受到影响，从而影响泥浆的密封效果。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术存在的问题，提供一种用于井下工具的单向阀。为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

    一种用于井下工具的单向阀，包括阀芯、回位弹簧、阀体外筒，还包括阀芯导向座，所述阀芯导向座固定设置在所述阀体外筒内，并且所述阀芯导向座上设置有流通孔,所述阀芯穿插在所述阀芯导向座上，所述阀芯和所述阀芯导向座均沿所述阀体外筒轴向布置；在所述阀芯的一端设置有弹簧座和回位弹簧，所述回位弹簧套设在所述阀芯上，所述回位弹簧的一端与弹簧座接触，所述回位弹簧的另一端与所述阀芯导向座接触；所述阀芯的另一端为密封端，所述密封端用于与所述阀体外筒配合或分离以实现密封与打开。

    作为本发明的优选实施方式，所述弹簧座上靠近所述阀芯导向座的一侧设置有延长段。当所述回位弹簧被压缩到一定程度时，所述延长段与所述阀芯导向座刚性接触，替代所述回位弹簧受力，防止所述回位弹簧被过度压缩而失效。

    作为本发明的优选实施方式，在所述阀体外筒上靠近所述密封端的部位凸出设置有弹性密封座；当所述密封端向所述阀体外筒靠近时首先与所述弹性密封座接触以实现密封作用；当所述弹性密封座受压变形后，所述密封端直接与所述阀体外筒接触以实现密封作用。

    作为本发明的优选实施方式，所述密封端的一侧面为弧面，所述密封端的另一侧面为曲面。

    作为本发明的优选实施方式，还包括用于固定所述弹性密封座的挡板。

    作为本发明的优选实施方式，还包括螺钉，所述螺钉将所述挡板固定在所述阀体外筒上。

    作为本发明的优选实施方式，所述螺钉为沉头螺钉。

    作为本发明的优选实施方式，还包括一个导向座压紧螺钉，设置在所述阀体外筒上用于压紧所述阀芯导向座。

    作为本发明的优选实施方式，还包括盖型螺帽，通过所述盖型螺帽将所述弹簧座固定在所述阀芯的端部。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：结构简单可靠、安装方便，压力差较小时是软性密封，压力大时是刚性密封，而且在泥浆返流时能迅速的关闭阀芯阻止泥浆上返。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2为泥浆正常循环状态图

图3为单向阀防止泥浆回流状态图

图4为弹簧座上所设置的延长段的示意图

图5为阀芯导向座立体结构图

图中标记：1-盖型螺帽，2-弹簧座，3-阀芯，4-回位弹簧，5-导向座压紧螺钉，6-阀体外筒，7-阀芯导向座，8-弹性密封座，9-橡胶座挡板，10-螺钉，11-密封端、12-延长段、13-流通孔。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明做进一步说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

初始状态时：如图1所示，阀芯（3）上的密封端（11）沿单向阀轴向的两侧无压力差，这时阀芯（3）在回位弹簧的作用下，使阀芯（3）有个沿轴向的作用力，此力使得阀芯（3）和弹性密封座（8）紧密结合压紧，让泥浆通道处于关闭状态。