“半浮动”取心保压球阀的设计研究

现行机械式保压球阀受限于井下狭小空间,保压能力弱、保压成功率低、灵活性差.针对以上问题,提出一种“半浮动”取心保压球阀设计构想.基于保压取心技术要求,采用数值仿真及理论计算,设计研发了一种“半浮动”球阀保压控制技术,创新设计的“半浮动”承压结构改变了球阀承压位置,有效增强了球阀承压能力.提出了一种气动式的新型控制方式,球阀启闭可控,可以有效解决大斜度井、水平井作业中球阀关闭难题.分别对“半浮动”及固定球阀阀体、阀座进行了有限元对比分析,“半浮动”球阀承压能力达到70 MPa,保压能力显著提升.通过理论计算确定了球阀的转矩及最小气体压力.研究结果可为保压取心技术的发展提供一定技术支撑.