專利名稱：用于井下一井雙泵工藝的轉(zhuǎn)向閥的加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種海洋石油井下用轉(zhuǎn)向閥的加工方法，尤其涉及一種帶有環(huán)形彎道結(jié)構(gòu) 的轉(zhuǎn)向閥的加工方法。
背景技術(shù)：
海洋石油井下開采作業(yè)的工作環(huán)境是密封的，所承受的工作壓力是通常在27Mpa，為 了保證一井雙泵工藝的正常運行，要求用于井下一井雙泵工藝的轉(zhuǎn)向閥能滿足井下特殊的 密封環(huán)境，在此工況下能承受較大的工作壓力，因此，開發(fā)出具有環(huán)形彎道結(jié)構(gòu)的雙向轉(zhuǎn) 向閥，但加工該轉(zhuǎn)向閥需要采用除非采用數(shù)控中心一類的高端加工機械，否則，普通加工 方法是很難加工出來的，若利用現(xiàn)有通用機床設(shè)備加工上述結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)向閥，采用傳統(tǒng)的加 工方法根本無法實現(xiàn)其加工。

發(fā)明內(nèi)容
為了針對現(xiàn)有技術(shù)中加工帶有環(huán)形彎道結(jié)構(gòu)的雙向轉(zhuǎn)向閥采用通用機床設(shè)備和普通 的加工方法不能實現(xiàn)的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種用于井下一井雙泵工藝的轉(zhuǎn)向閥的加工 方法，為在現(xiàn)有設(shè)備的基礎(chǔ)上完成加工上述轉(zhuǎn)向閥設(shè)計了環(huán)形彎道的加工工藝，該工藝簡 單便捷，完全利用現(xiàn)有設(shè)備，并且加工后完全滿足設(shè)計和使用要求。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明用于井下一井雙泵工藝的轉(zhuǎn)向閥的加工方法予以實現(xiàn)
的技術(shù)方案是，包括以下步驟
步驟一、下料，至少包括用于加工接頭部件的第一圓鋼，其直徑略大于泵體出口端 的直徑，其長度與直徑之比為8-10: 1;用于加工閥座本體部件的第二圓鋼，其直徑大于 第一圓鋼直徑的兩倍，其長度與直徑之比為3: 2;用于加工環(huán)形彎道部件的鋼板，其長 X寬X高二第二圓鋼的直徑X第一圓鋼的直徑的兩倍X大于第一圓鋼的直徑；
步驟二、加工上述各部件加工接頭部件，將第一圓鋼加工成空心接頭，該接頭的兩 端加工出外管螺紋，接頭一端的端口內(nèi)鑲嵌密封座，密封座與接頭端口采用過盈配合；加 工閥座本體在第二圓鋼中部加工出一用于裝配環(huán)形彎道部件的徑向通孔；在該第二圓鋼 的一端面上加工出用于裝配兩個接頭的兩個軸向孔，該兩個孔與上述徑向通孔貫通；該軸 向孔與閥球配合；加工環(huán)形彎道部件在鋼板上端面加工出一圓環(huán)槽，該圓環(huán)槽的截面半 徑等于閥球半徑，該圓環(huán)槽在鋼板端面上的中心與鋼板兩對角線的交點基本重合，該圓環(huán) 槽的截面中心在鋼板端面上軌跡的直徑等于上述閥座本體上兩個軸向孔的中心距；以縱向 對稱面為剖切面將鋼板剖開，將兩塊鋼板以帶槽的端面為接觸面拼在一起，使其中形成一 截面為圓形的半環(huán)形彎道，焊接固定；加工外形成圓柱體，使其與上述閥座本體中的徑向孔配合；
步驟三、裝配轉(zhuǎn)向閥將上述加工好的環(huán)形彎道部件放入閥座本體的徑向孔中，并使 環(huán)形彎道的兩端口與閥座本體端面上的兩個軸向孔對正，然后焊接固定；在閥座本體的另 端面加工一軸向中心孔，該軸向中心孔與閥座本體內(nèi)的環(huán)形彎道貫通；加工閥座本體兩端 面上的軸向孔和軸向中心孔的內(nèi)管螺紋，軸向階梯螺紋孔與上述接頭部件的外管螺紋配 合；將閥球放入環(huán)形彎道內(nèi)，將兩個接頭分別以帶有密封座的一端裝配到閥座本體的兩個 接頭螺紋孔中，至此，完成了轉(zhuǎn)向閥的裝配。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所具有的有益效果是為了配合一井雙泵工藝的實施，轉(zhuǎn)向 閥的開發(fā)與設(shè)計解決了兩臺泵之間的轉(zhuǎn)換問題，但是從加工角度來說，轉(zhuǎn)向閥的內(nèi)部環(huán)形 彎道是一個難題，為了在現(xiàn)有設(shè)備的基礎(chǔ)上完成加工任務(wù)，設(shè)計了環(huán)形彎道的加工工藝， 該工藝簡單便捷，完全利用現(xiàn)有設(shè)備，并且加工后完全滿足設(shè)計和使用要求，從而，大大 地節(jié)省了生產(chǎn)成本。


圖1是需要利用本發(fā)明加工方法加工的轉(zhuǎn)向閥的結(jié)構(gòu)剖視示意圖； 圖2是本發(fā)明加工方法中形成的閥座本體11的結(jié)構(gòu)示意圖3-1、圖3-2和圖3-3是本發(fā)明加工方法中形成的環(huán)形彎道部件15的半成品圖； 圖4-1和圖4-2是本發(fā)明加工方法中形成的環(huán)形彎道部件15的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5是本發(fā)明加工方法中形成的帶有環(huán)形彎道5的閥座1的結(jié)構(gòu)剖視示意圖； 圖6是本發(fā)明加工方法中形成的帶有密封座9的接頭結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進一步詳細描述。
本發(fā)明中涉及的用于井下一井雙泵工藝的轉(zhuǎn)向閥的主要零部件及部位的說明1.閥座，
2.主體中心孔，3、 4.通孔，5環(huán)形彎道，6.閥球，7、 8接頭，9密封座，10鋼板，11閥座 本體，12徑向通孔，13、 14軸向孔，15環(huán)形彎道，16圓環(huán)槽。
海洋石油井下開采作業(yè)的工作環(huán)境是密封的，所承受的工作壓力是通常在27Mpa，為 了保證一井雙泵工藝的正常運行，要求用于井下一井雙泵工藝的轉(zhuǎn)向閥能滿足井下特殊的 密封環(huán)境，在此工況下能承受較大的工作壓力，因此，可以采用如下結(jié)構(gòu)的用于井下一井 雙泵工藝的轉(zhuǎn)向閥，如圖1所示，該轉(zhuǎn)向閥包括Y型雙向閥座1，所述Y型雙向閥座1的上 部設(shè)置有主體中心孔2，所述Y型雙向閥座1的下部設(shè)置有兩個軸向通孔，所述兩個軸向通 孔分別連接有接頭7、 8，所述兩個軸向通孔通過一環(huán)形彎道5與中心孔2相通，從而在Y 型雙向閥內(nèi)形成一個密封的環(huán)形彎道5，所述Y型雙向閥座1中設(shè)置有閥球6，所述閥球6 為一體結(jié)構(gòu)，由于該轉(zhuǎn)向閥的閥球6為一體結(jié)構(gòu)，因此，能承受井下這一特殊工作環(huán)境中 較大的工作壓力，經(jīng)測試該轉(zhuǎn)向閥可以承受至少27Mpa的工作壓力。在閥座l內(nèi)部設(shè)計有環(huán)形彎道5，可以使閥球6滾動。該轉(zhuǎn)向閥的密封環(huán)道5的結(jié)構(gòu)對閥球6不但具有很好 的導向性，而且能保證其運動的準確性，當兩個通孔接頭孔的其中一個(如接頭7)有 液體沖進與主體中心孔2形成通道時，閥球6借助液體的沖擊壓力能沿該環(huán)形彎道5快速、 準確地滾落到另外一端，并與另外一個接頭(接頭8)密封，從而防止液體從另外一個通 孔泄露，為了延長Y型轉(zhuǎn)向閥的使用壽命，又在接頭7和接頭8的內(nèi)部鑲嵌了與閥球6 配套的密封座9?？傊鲜鲛D(zhuǎn)向閥能實現(xiàn)井下密封環(huán)境中快速、準確的換向。
由于該轉(zhuǎn)向閥在結(jié)構(gòu)設(shè)計上采用了三通的形式，除非采用數(shù)控中心一類的高端加工機 械，否則，普通加工方法是很難加工出來的，若利用現(xiàn)有通用機床設(shè)備加工上述結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn) 向閥，采用傳統(tǒng)的加工方法根本無法實現(xiàn)其加工。為了能夠順地利用現(xiàn)有通用機床設(shè)備完 成該轉(zhuǎn)向閥的加工，本發(fā)明提供一種用于井下一井雙泵工藝的轉(zhuǎn)向閥的加工方法，包括以
下步驟
步驟一、下料，至少包括用于加工接頭7和接頭8部件的第一圓鋼，其直徑略大于 泵體出口端的直徑，其長度與直徑之比為8-10: 1;用于加工閥座本體11部件的第二圓鋼， 其直徑大于第一圓鋼直徑的兩倍，其長度與直徑之比為3: 2;用于加工環(huán)形彎道部件15 的鋼板10，其長X寬X高-第二圓鋼的直徑X第一圓鋼的直徑的兩倍X大于第一圓鋼的直徑。
步驟二、加工上述各部件
加工接頭部件，如圖6所示，將第一圓鋼加工成空心接頭，該接頭的兩端加工出外管 螺紋，接頭一端的端口內(nèi)鑲嵌密封座9，密封座9與接頭端口均采用過盈配合，本發(fā)明中 需要兩個接頭；加工閥座本體ll:如圖2所示，在第二圓鋼中部加工出一用于裝配環(huán)形
彎道部件15的徑向通孔12;在該第二圓鋼的一端面上加工出用于裝配兩個接頭的兩個軸
向孔13和14，該兩個軸向孔13和14與均上述徑向通孔12貫通；加工環(huán)形彎道部件15: 如圖3-l、圖3-2和圖3-3所示，在鋼板10上端面加工出一圓環(huán)槽16，該圓環(huán)槽16的截 面半徑等于閥球6的半徑，該圓環(huán)槽16在鋼板10端面上的中心與鋼板兩對角線的交點基 本重合，該圓環(huán)槽16的截面中心在鋼板10端面上軌跡的直徑等于上述閥座本體11上兩 個軸向孔13和14的中心距；如圖3-l和圖3-2所示，以其縱向?qū)ΨQ面A-A為剖切面將鋼 板10剖開后，將兩塊鋼板10以帶圓環(huán)槽16的端面為接觸面拼在一起，拼接后，在其中 形成一截面為圓形的環(huán)形彎道，焊接固定；如圖4-l和圖4-2所示，將其加工成帶有環(huán)形 彎道5且外形為圓柱體的環(huán)形彎道部件15，該圓柱體的外經(jīng)尺寸其與上述閥座本體11中 的徑向通孔12配合。
步驟三、裝配轉(zhuǎn)向闊
如圖5所示，將上述加工好的環(huán)形彎道部件15放入閥座本體11的徑向通孔中，并使 環(huán)形彎道5的兩端口與閥座本體11端面上的兩個軸向孔13、 14對正，然后焊接固定；在 閥座本體ll的另端面加工一軸向的本體中心孔2，該本體中心孔2與閥座本體11內(nèi)的環(huán) 形彎道5貫通；加工閥座本體11兩端面上的軸向通孔13和本體中心孔2的臺階面，加工接頭孔3、 4和本體中心孔2的內(nèi)管螺紋，接頭螺紋孔3、 4與上述兩個接頭部件的外管螺 紋配合；將閥球6放入環(huán)形彎道5內(nèi)，將兩個接頭7、 8分別以帶有密封座9的一端裝配 到閥座本體11的兩個接頭螺紋孔3、 4中，至此，完成了如圖1所示的轉(zhuǎn)向閥的裝配。
綜上所述，從加工角度來說，轉(zhuǎn)向閥內(nèi)部的環(huán)形彎道是一個難題，而本發(fā)明的加工方 法可以保證在轉(zhuǎn)向闊的中間部分形成符合設(shè)計要求的環(huán)形彎道。
下面以加工帶有環(huán)形彎道結(jié)構(gòu)的閥座為一實施例，具體說明其加工成形的過程
下料下直徑為215mm，長度為320mm的42CrMo調(diào)質(zhì)圓鋼；下50隱厚的鋼板210 X 200;
加工如圖2所示，在直徑為215隱，長度為320mm的42CrMo調(diào)質(zhì)圓鋼的中部用車床 加工一直徑為97mm的通孔12;在直徑為215隱，長度為320醒42CrMo調(diào)質(zhì)圓鋼的另一端 用鏜床加工出兩個與閥球6的直徑配合的直徑為59mm的軸向孔13、 14，該兩個孔13、 14 與直徑為97mm的孔12貫通；
如圖3-1和圖3-2所示，在210X200X50mm鋼板上用車床加工出環(huán)形槽16，環(huán)形槽 16的截面半徑應(yīng)為(59/2)mm;將帶有環(huán)形槽16的鋼板從中間銑開，把兩個環(huán)形槽對接后， 焊接固定；將固定好的鋼板用車床加工成其中有一環(huán)形彎道5的直徑為97mm的圓柱體， 如圖4-1和圖4-2所示。
裝配如圖5所示，將直徑97 mm的圓柱體放入上述直徑為215mm,長度為320誦的 42CrMo調(diào)質(zhì)圓鋼中部的直徑為97 mm的孔12中，并將圓柱體上的環(huán)形槽16的兩個端口 與調(diào)質(zhì)圓鋼上的兩個軸向孔13、 14分別對齊，焊接固定，并將該裝配體的外圓車光；
繼續(xù)加工在調(diào)質(zhì)圓鋼的另一端用車床加工出一直徑為50的中心孔，該中心孔與圓 柱體上的環(huán)形彎道5相貫通；用管螺紋車床在圓柱體的兩端的孔內(nèi)分別加工2 7/8EU和 3 1/2 EU的內(nèi)螺紋；用銑床完成其他凹槽平面的加工，如為了安裝接頭方便，在安裝 接頭的螺紋孔端口加工出臺階面等；至此完成了帶有環(huán)形彎道結(jié)構(gòu)的閥座本體部件。
對于轉(zhuǎn)向閥中所涉及到的其他部件，諸如閥球6和接頭7、 8等零部件的加工工藝
屬于本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員所熟知的常識，在此不再贅述。在完成了所有零部件的加工后，就 可以按照圖紙設(shè)計要求完成該轉(zhuǎn)向閥的裝配和安裝了。
由上述實施例可以得出，在本發(fā)明加工方法中，通過對加工工藝科學合理的安排，每 道工序的完成均可采用現(xiàn)有的通用設(shè)備，生產(chǎn)企業(yè)在現(xiàn)有設(shè)備資源的情況下，無需再花費 購買設(shè)備的費用，節(jié)省了費用。
盡管結(jié)合附圖對本發(fā)明進行了上述描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的具體實施方 式，上述的具體實施方式
僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本 發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護范圍的情況下，還可以做出很多變 形，這些均屬于本發(fā)明的保護之列。
權(quán)利要求
1. 一種用于井下一井雙泵工藝的轉(zhuǎn)向閥的加工方法，其特征在于該加工方法包括以下步驟步驟一、下料，至少包括用于加工接頭部件的第一圓鋼，其直徑略大于泵體出口端的直徑，其長度與直徑之比為8-101；用于加工閥座本體部件的第二圓鋼，其直徑大于第一圓鋼直徑的兩倍，其長度與直徑之比為32；用于加工環(huán)形彎道部件的鋼板，其長×寬×高＝第二圓鋼的直徑×第一圓鋼的直徑的兩倍×大于第一圓鋼的直徑；步驟二、加工上述各部件加工接頭部件，將第一圓鋼加工成空心接頭，該接頭的兩端加工出外管螺紋，接頭一端的端口內(nèi)鑲嵌密封座，密封座與接頭端口采用過盈配合；加工閥座本體在第二圓鋼中部加工出一用于裝配環(huán)形彎道部件的徑向通孔；在該第二圓鋼的一端面上加工出用于裝配兩個接頭的兩個軸向孔，該兩個軸向孔與上述徑向通孔貫通；該軸向孔與閥球配合；加工環(huán)形彎道部件在鋼板上端面加工出一圓環(huán)槽，該圓環(huán)槽的截面半徑等于閥球半徑，該圓環(huán)槽在鋼板端面上的中心與鋼板兩對角線的交點基本重合，該圓環(huán)槽的截面中心在鋼板端面上軌跡的直徑等于上述閥座本體上兩個軸向孔的中心距；以縱向?qū)ΨQ面為剖切面將鋼板剖開，將兩塊鋼板以帶槽的端面為接觸面拼在一起，使其中形成一截面為圓形的半環(huán)形彎道、焊接固定；加工外形成圓柱體，使其與上述閥座本體中的徑向孔配合；步驟三、裝配轉(zhuǎn)向閥將上述加工好的環(huán)形彎道部件放入閥座本體的徑向孔中，并使環(huán)形彎道的兩端口與閥座本體端面上的兩個軸向孔對正，然后焊接固定；在閥座本體的另端面加工一軸向中心孔，該軸向中心孔與閥座本體內(nèi)的環(huán)形彎道貫通；加工閥座本體兩端面上的軸向孔和軸向中心孔的內(nèi)管螺紋，軸向階梯螺紋孔與上述接頭部件的外管螺紋配合；將閥球放入環(huán)形彎道內(nèi)，將兩個接頭分別以帶有密封座的一端裝配到閥座本體的兩個接頭螺紋孔中，至此，完成了轉(zhuǎn)向閥的裝配。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于井下一井雙泵工藝的轉(zhuǎn)向閥的加工方法，包括用于加工閥座本體部件的第二圓鋼，用于加工環(huán)形彎道部件的鋼板；加工閥座本體；加工環(huán)形彎道部件在鋼板上端面加工出一圓環(huán)槽，該圓環(huán)槽的截面半徑等于閥球半徑，該圓環(huán)槽在鋼板端面上的中心與鋼板兩對角線的交點基本重合，該圓環(huán)槽的截面中心在鋼板端面上軌跡的直徑等于上述閥座本體上兩個軸向孔的中心距；以縱向?qū)ΨQ面為剖切面將鋼板剖開，將兩塊鋼板以帶槽的端面為接觸面拼在一起，使其中形成一截面為圓形的半環(huán)形彎道，焊接固定；加工外形成圓柱體，使其與上述閥座本體中的徑向孔配合；裝配轉(zhuǎn)向閥將環(huán)形彎道部件放入閥座本體中，將閥球放入環(huán)形彎道內(nèi)，安裝兩個接頭。
文檔編號B23P15/00GK101456116SQ200810246700
公開日2009年6月17日 申請日期2008年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月30日
發(fā)明者唐明軍, 啜廣山, 曹良偉, 潘貴榮, 領(lǐng) 王, 譚淑英, 賈海燕 申請人:中國海洋石油總公司;中海油能源發(fā)展股份有限公司