一种保压筒下端密封结构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种保压筒下端密封结构，包括岩芯筒、钻机外筒和锁子甲式的翻板阀,翻板阀包括阀座和锁子甲式的阀瓣，阀座安装在钻机外筒内壁上，阀瓣与阀座上端活动连接，阀瓣包括弹性密封圈、弹性连接条、密封件和多个依次排列的锁条；弹性连接条将所有锁条串连并由弹性密封圈将所有锁条箍在一起形成整体结构，相邻两个锁条间设有密封件。当岩芯筒位于阀座中时，阀瓣开启90°且位于岩芯筒与钻机外筒之间，节约空间，可消除对钻取岩芯直径的限制；当将岩芯筒向上提升至一定高度时，阀瓣自动回到阀座顶面与阀口密封面密封接触。本实用新型专利技术中阀瓣形变能力强，可自动调整密封配合位置，配合成功率高，密封可靠，且阀瓣保压受力时具有反向自锁特性。

A Sealing Structure for the Lower End of Pressure-retaining Cylinder

The utility model relates to a sealing structure at the lower end of a pressure retaining cylinder, which comprises a core cylinder, an outer cylinder of a drilling rig and a lock armour type turning plate valve. The turning plate valve comprises a valve seat and a lock armour type disc. The valve seat is installed on the inner wall of the outer cylinder of a drilling rig, and the valve disc is movably connected with the upper end of the valve seat. The valve disc comprises an elastic sealing ring, an elastic connecting strip, a sealing piece and a plurality of sequential locking strips. The locking bars are connected in series and all the locking bars are hoisted together by an elastic sealing ring to form an integral structure. Seals are arranged between two adjacent locking bars. When the core barrel is located in the valve seat, the disc opens 90 degrees and is located between the core barrel and the outer barrel of the drilling rig, which saves space and eliminates the restriction on drilling core diameter. When the core barrel is raised to a certain height, the disc automatically returns to the top of the valve seat and contacts with the sealing surface of the valve mouth. In the utility model, the valve disc has strong deformation ability, can automatically adjust the position of sealing coordination, has high success rate and reliable sealing, and has reverse self-locking characteristics when the valve disc is under pressure.

【技术实现步骤摘要】
一种保压筒下端密封结构
本技术涉及阀门
，尤其涉及一种保压筒下端密封结构。
技术介绍
目前，在保压取芯领域，保压筒上端一般采用活塞密封，保压筒下端通常采用球阀密封或者翻板阀密封。球阀结构比较复杂，空间占据大，限制了钻取岩芯的直径，球阀加工工艺要求高，且当压力较大时，保压筒里面的液体会从球阀与岩心筒之间的缝隙渗出，不能维持较高的压力；现有的翻板阀，虽然结构简单，能够维持较高的压力，但其阀瓣为固定形状，不能变形，配合成功率低。
技术实现思路
本技术旨在提供一种保压筒下端密封结构，采用翻板阀实现下端密封，其翻板阀的阀瓣具有形变能力，配合成功率高，密封性能可靠。为达到上述目的，本技术采用的技术方案如下：一种保压筒下端密封结构，包括岩芯筒、钻机外筒和锁子甲式翻板阀,锁子甲式翻板阀包括阀座和锁子甲式的阀瓣，阀座同轴安装在钻机外筒内壁上，阀瓣一端与阀座上端外侧壁活动连接，阀座顶部有与阀瓣匹配的阀口密封面；阀瓣包括弹性密封圈、弹性连接条、密封件和多个依次平行排列的锁条；弹性连接条将所有锁条串连并由弹性密封圈将所有锁条箍在一起形成整体结构，锁条上有与弹性密封圈适配的卡槽，弹性密封圈装在卡槽中，相邻两个锁条间设有密封件；当岩芯筒位于阀座中时，阀瓣开启90°且位于岩芯筒与钻机外筒之间；当将岩芯筒向上提升至一定高度时，阀瓣回到阀座顶面与阀口密封面密封接触，相邻两个锁条密封接触。其中，当阀瓣开启90°时，锁条与阀座的轴线平行。进一步的，当阀瓣与阀座密封接触时，阀瓣为圆形平板结构。其中，除首尾两个锁条外，其余锁条的一面有楔形通槽，相对的另一面有与楔形通槽适配的凸部；首尾两个锁条中的其中一个锁条上设有楔形通槽，另一个锁条上设有凸部；相邻两个锁条中的其中一个锁条的凸部与另一个锁条的楔形通槽楔形配合，密封件设于楔形通槽的槽壁与凸部之间。进一步的，当阀瓣与阀口密封面密封接触时，弹性密封圈位于阀瓣中部，密封件位于弹性密封圈上方，弹性连接条位于密封件上方。进一步的，楔形通槽其中一个槽壁上有限位台阶面一，对应的另一个锁条的凸部上有与限位台阶一面适配的限位台阶面二；当阀瓣与阀座密封接触时，限位台阶面一与限位台阶面二相抵触且限位台阶面一位于限位台阶面二外侧，限位台阶面一和限位台阶面二位于弹性密封圈下方。进一步的，楔形通槽为V形、U形或梯形。其中，密封件安装在楔形通槽的槽壁上。进一步的，密封件包括用于提供软密封的密封条和用于提供硬密封的金属密封件。优选地，密封件还包括石墨,密封条位于石墨与金属密封件之间，石墨位于密封条内侧。进一步的，阀瓣通过弹簧片活动连接在阀座上，弹簧片包括转轴和具有弹性的弹片，阀座顶端外侧壁有与转轴相适配的转轴容置槽，转轴装在转轴容置槽中，阀瓣外表面有容纳弹片的弹片容置槽，弹片装在弹片容置槽中。进一步的，阀座的外壁与钻机外筒的内壁间设有密封圈。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：本技术采用锁子甲式翻板阀实现下端密封，阀门开启时，锁子甲式阀瓣发生形变并隐藏于岩芯筒与钻机外筒之间，节约空间，可消除对钻取岩芯直径的限制；当将岩芯筒向上提升至一定高度时，锁子甲式的阀瓣自动关闭,该阀瓣形变能力强，可自动调整密封配合位置，配合成功率高，密封性能可靠，且阀瓣保压受力时具有反向自锁特性。附图说明图1是阀瓣开启时本技术的结构示意图；图2是图1中A处的局部放大图；图3是岩芯筒位于阀座中时锁子甲式翻板阀的三维立体图；图4是图3中阀瓣的俯视图；图5是图4中A处的局部放大图；；图6是图5中A处的局部放大图；图7是自然状态下阀瓣的三维立体图；图8是阀瓣关闭时本技术的局部示意图；图9是阀瓣关闭时锁子甲式翻板阀的三维立体图；图10是阀瓣受压密封时的三维立体图；图11是阀瓣受压密封时的主视图；图中：1-阀座、2-阀瓣、3-弹簧片、5-岩芯筒、6-钻机外筒、7-密封圈、8-钻头、9-捕芯器、10-活塞、11-阀口密封面、12-环形槽、21-锁条、22-弹性连接条、23-密封件、24-弹性密封圈、25-弹片容置槽、31-转轴、32-弹片、211-楔形通槽、212-凸部、213-限位台阶面一、214-限位台阶面二、231-密封条、232-金属密封件、233-石墨、234-辅助密封件。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本技术进行进一步详细说明。如图1-11所示，本技术公开的一种保压筒下端密封结构，包括岩芯筒5、钻机外筒6和锁子甲式翻板阀,锁子甲式翻板阀包括阀座1和锁子甲式的阀瓣2，阀座1同轴安装在钻机外筒6内壁上，阀瓣2一端与阀座1上端外侧壁活动连接，阀座1顶部有与阀瓣2匹配的阀口密封面11，阀口密封面11为锥面。阀瓣2包括弹性密封圈24、弹性连接条22、密封件23和多个依次平行排列的锁条21。锁条21至少有3个，锁条21的数量根据阀口密封面的大小确定。弹性连接条22将所有锁条21串连并由弹性密封圈24将所有锁条21箍在一起形成整体结构，锁条21上有与弹性密封圈24适配的卡槽，弹性密封圈24装在卡槽中，相邻两个锁条21间设有密封件23。由于并行排列的多个锁条21由弹性连接条22串联，由弹性密封圈24紧箍。当阀瓣2或锁条21受外力时可使锁条21和弹性密封圈24发生弹性形变，继而相邻两个锁条21可发生相对位移及转动，因而阀瓣2在受外力时可发生形变。如图1、2、3所示，当岩芯筒5位于阀座1中时，由于岩心筒5的作用力，使阀瓣2开启90度，由于岩心筒5与钻机外筒6的双面作用力使相邻两个锁条21被撑开，阀瓣2发生形变最终隐藏在岩心筒5与钻机外筒6之间，且阀瓣2的内表面与岩心筒5的外侧壁完全贴合，节约空间，可消除对钻取岩芯直径的限制。如图3、4所示，此时，锁条21与阀座1的轴线平行。如图8、9所示，当将岩芯筒5向上提升至一定高度时，阀瓣2回到阀座1顶面与阀口密封面11密封接触，相邻两个锁条21密封接触，从而阻断介质。阀座1外壁有用于安装密封圈的环形槽12，环形槽12中装有密封圈7实现阀座1与钻机外筒6之间的密封配合。如图4、5、6所示，除首尾两个锁条21外，其余锁条21的一面有楔形通槽211，相对的另一面有与楔形通槽211适配的凸部212。首尾两个锁条21中的其中一个锁条21上设有楔形通槽211，另一个锁条21上设有凸部212；相邻两个锁条21中的其中一个锁条21的凸部212陷于另一个锁条21的楔形通槽211中。楔形通槽211为V形或梯形等，密封件23安装在楔形通槽211的槽壁上。密封件23包括用于提供软密封的密封条231、用于提供硬密封的金属密封件232以及两个辅助密封件234。密封条231安装两个辅助密封件234之间，辅助密封件234对密封条231进行位置固定，同时对密封条231进行保护。密封件23还包括石墨233,密封条231位于石墨233与金属密封件232之间，石墨233位于密封条231内侧，石墨材料可减小锁条21间的滑动阻力。由于楔形通槽211的槽壁具有一定倾斜度，如图8、9、10所示，闭合时，后边的锁条21首先接触前边锁条21的石墨233部分，石墨减小摩擦，利于闭合运动；然后首先起到密封作用的是密封条231，较软的密封条231首先满足初始密封条件，密封条231是长条的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种保压筒下端密封结构，其特征在于:包括岩芯筒(5)、钻机外筒(6)和锁子甲式翻板阀,锁子甲式翻板阀包括阀座(1)和锁子甲式的阀瓣(2)，阀座(1)同轴安装在钻机外筒(6)内壁上，阀瓣(2)一端与阀座(1)上端外侧壁活动连接，阀座(1)顶部有与阀瓣(2)匹配的阀口密封面(11)；阀瓣(2)包括弹性密封圈(24)、弹性连接条(22)、密封件(23)和多个依次平行排列的锁条(21)；弹性连接条(22)将所有锁条(21)串连并由弹性密封圈(24)将所有锁条(21)箍在一起形成整体结构，锁条(21)上有与弹性密封圈(24)适配的卡槽，弹性密封圈(24)装在卡槽中，相邻两个锁条(21)间设有密封件(23)；当岩芯筒(5)位于阀座(1)中时，阀瓣(2)开启90°且位于岩芯筒(5)与钻机外筒(6)之间；当将岩芯筒(5)向上提升至一定高度时，阀瓣(2)回到阀座(1)顶面与阀口密封面(11)密封接触，相邻两个锁条(21)密封接触。

【技术特征摘要】
1.一种保压筒下端密封结构，其特征在于:包括岩芯筒(5)、钻机外筒(6)和锁子甲式翻板阀,锁子甲式翻板阀包括阀座(1)和锁子甲式的阀瓣(2)，阀座(1)同轴安装在钻机外筒(6)内壁上，阀瓣(2)一端与阀座(1)上端外侧壁活动连接，阀座(1)顶部有与阀瓣(2)匹配的阀口密封面(11)；阀瓣(2)包括弹性密封圈(24)、弹性连接条(22)、密封件(23)和多个依次平行排列的锁条(21)；弹性连接条(22)将所有锁条(21)串连并由弹性密封圈(24)将所有锁条(21)箍在一起形成整体结构，锁条(21)上有与弹性密封圈(24)适配的卡槽，弹性密封圈(24)装在卡槽中，相邻两个锁条(21)间设有密封件(23)；当岩芯筒(5)位于阀座(1)中时，阀瓣(2)开启90°且位于岩芯筒(5)与钻机外筒(6)之间；当将岩芯筒(5)向上提升至一定高度时，阀瓣(2)回到阀座(1)顶面与阀口密封面(11)密封接触，相邻两个锁条(21)密封接触。2.根据权利要求1所述的一种保压筒下端密封结构，其特征在于：当阀瓣(2)开启90°时，锁条(21)与阀座(1)的轴线平行。3.根据权利要求1或2所述的一种保压筒下端密封结构，其特征在于：当阀瓣(2)与阀座(1)密封接触时，阀瓣(2)为圆形平板结构。4.根据权利要求1所述的一种保压筒下端密封结构，其特征在于：除首尾两个锁条(21)外，其余锁条(21)的一面有楔形通槽(211)，相对的另一面有与楔形通槽(211)适配的凸部(212)；首尾两个锁条(21)中的其中一个锁条(21)上设有楔形通槽(211)，另一个锁条(21)上设有凸部(212)；相邻两个锁条(21)中的其中一个锁条(21)的凸部(212)与另一个锁条(21)的楔形通槽(211)楔形配...

【专利技术属性】
技术研发人员：高明忠，谢和平，陈领，张志龙，张泽天，张茹，鲁义强，李聪，何志强，华夏，明传剑，彭高友，陆彤，
申请(专利权)人：四川大学，深圳大学，
类型：新型
国别省市：四川,51