保压取芯器翻板阀结构制造技术

本发明专利技术涉及保压取芯器翻板阀结构，包括阀座和阀瓣，阀瓣一端与阀座上端活动连接，阀座顶部有与阀瓣匹配的阀口密封面，所述阀口密封面为圆锥面，所述阀瓣有与阀口密封面适配的阀瓣密封面，阀瓣密封面与阀口密封面的锥度相同；所述阀口密封面上有用于支承阀瓣的支承面；当阀瓣关闭时，阀瓣底部抵在阀座的支承面上。本发明专利技术在阀瓣关闭时，对其底面及侧面施加位移约束，可以有效提高密封面的抗变形能力，使阀门能够承受更高的压力，提高阀门的保压能力；本发明专利技术中阀座具有磁性，可吸引阀瓣关闭。

Structure of flap valve of pressure maintaining corer

【技术实现步骤摘要】
保压取芯器翻板阀结构
本专利技术涉及取芯器密封装置
，尤其涉及保压取芯器翻板阀结构。
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。如图1所示，现有的翻板阀包括阀座（序号1）和阀瓣（序号2），其结构简单。但阀门关闭时，阀瓣与阀座除了密封锥面接触外，无其余受力支承面，接触压力只集中在密封锥面上，因而承压能力弱，通常在压力大于30Mpa时就会出现密封锥面受力变形而密封失效的情况。此外，传统的取芯器翻板阀依托弹片触发，依靠阀瓣自身重力实现配合动作，只能在近于垂直条件下钻进。
技术实现思路
本专利技术旨在提供保压取芯器翻板阀结构，可提高密封面的抗变形能力，增强阀门的保压能力。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：保压取芯器翻板阀结构，包括阀座和阀瓣，阀瓣一端与阀座上端活动连接，阀座顶部有与阀瓣匹配的阀口密封面，所述阀口密封面为圆锥面，所述阀瓣有与阀口密封面适配的阀瓣密封面，阀瓣密封面与阀口密封面的锥度相同；所述阀口密封面上有用于支承阀瓣的支承面；当阀瓣关闭时，阀瓣底部抵在阀座的支承面上。优选地，所述阀口密封面的锥角范围为20°-55°。进一步的，在阀口密封面上设置与阀瓣适形匹配的凹槽形成所述支承面，所述阀瓣底部有与凹槽适配的凸部，当阀瓣关闭时，所述凸部嵌入凹槽中。进一步优选地，所述阀口密封面的锥角为40°-50°。或者，在阀口密封面上设置与阀瓣适形匹配的凸台形成所述支承面，当阀瓣关闭时，所述阀瓣的底面抵在凸台上。进一步优选地，所述阀口密封面的锥角为30°。进一步的，所述阀瓣密封面上嵌装有密封件。进一步优选地，在阀座的阀口密封面内安装有至少两道密封件。进一步的，所述阀座上设有磁体，所述阀瓣上有磁性材料。进一步的，所述阀瓣由20CrMnMo渗碳钢制成。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：1，本专利技术在阀瓣关闭时，对其底面及侧面施加位移约束，可以有效提高密封面的抗变形能力，使阀门能够承受更高的压力，提高阀门的保压能力；2，本专利技术中阀瓣无外力作用下，能被阀座磁性吸引，即使在水平状态下翻板阀也能自动闭合，实现了从只能垂直钻进到水平钻进的转变；3，本专利技术中阀座与阀瓣采用多级密封结构，密封性能可靠，多线/面密封接触，当某一级密封泄露时，其他密封副依然保持密封状态，可有效防止阀门泄露。附图说明图1是现有翻板阀的剖视图；图2是翻板阀关闭时的三维图；图3是实施例一中阀座的三维图；图4是实施例一中阀板阀关闭时的剖视图；图5是实施例二中阀座的三维图；图6是实施例二中阀座的剖视图；图7是实施例二中阀瓣的剖视图；图8是实施例二中阀板阀关闭时的剖视图；图9是实施例三中阀座上安装环状磁体时的示意图；图10是实施例三中阀座上安装片状磁体时的示意图；图11是实施例四中阀座的剖视图；图12是图11中A处的局部放大图；图13是实施例四中未安装密封件时阀座的局部剖视图；图14是实施例四中阀瓣关闭过程中的示意图；图15是阀瓣关闭时实施例四的局部剖视图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本专利技术进行进一步详细说明。实施例一如图2、3、4所示，本实施例公开的保压取芯器翻板阀结构，包括阀座1和阀瓣2，阀瓣2一端与阀座1上端活动连接，阀座1顶部有与阀瓣2匹配的阀口密封面11，所述阀口密封面11为圆锥面，阀瓣2有与阀口密封面11适配的阀瓣密封面，阀瓣密封面与阀口密封面11的锥度相同。阀口密封面11上有用于支承阀瓣2的支承面；当阀瓣2关闭时，阀瓣2底部抵在阀座1的支承面上。本实施例中支承面的摩擦系数为0.12-0.3。本专利技术在阀瓣2关闭时，对其底面及侧面施加位移约束，可以有效提高密封面的抗变形能力，使阀门能够承受更高的压力，提高阀门的保压能力。阀瓣2在受压过程中，中部变形比边缘大，导致边缘往外膨胀，形成越压越紧的“良性循环”。由于保真取芯器结构的特殊性，阀瓣受到取芯器内筒与外筒的限制，导致其厚度无法进行优化。阀座1和阀瓣2采用20CrMnMo渗碳钢制作。阀口密封面11的锥角范围为20°-55°，例如20°、25°、30°、35°、45°、50°等。如图3、4所示，本实施例在阀口密封面11上设置与阀瓣2适形匹配的凸台14形成支承面，当阀瓣2关闭时，阀瓣2的底面抵在凸台14上，阀口密封面11的锥角为30°。阀瓣密封面上嵌装有密封件21。实施例二本实施例与本实施例一的区别在于：如图5-8所示，本实施例在阀口密封面11上设置与阀瓣2适形匹配的凹槽15形成支承面，阀瓣2底部有与凹槽15适配的凸部22，当阀瓣2关闭时，凸部22嵌入凹槽15中。阀口密封面11的锥角为40°-50°。实施例三本实施例与实施例一、实施例二的区别在于：本实施例中阀座1上设有磁体，阀瓣2上有磁性材料。磁体的形状、位置、数量根据需要设置。本实施例仅仅举出其中两种方式，但并不限于这两种设置方式。第一种，如图9所示，在阀座1上安装环状磁体6，环状磁体6的位置根据需要设置。环状磁体6可设置在阀座密封槽16的下方，也可设置在阀座密封槽16的上方。第二种，如图10所示，在阀座1上安装片状磁体7，片状磁体7的数量和位置根据需要设置。磁体可选择钕铁硼磁铁。本实施例中阀瓣2无外力作用下，能被阀座1磁性吸引，即使在水平状态下翻板阀也能自动闭合，实现了从只能垂直钻进到水平钻进的转变。实施例四本实施例与前面三个实施例的区别在于：本实施例中当阀瓣2关闭时，阀座1与阀瓣2间形成至少两道密封副，阀座1与阀瓣2间的密封包括硬密封和软密封。密封件可以设置在阀瓣2上，也可以设置在阀座1上。本实施方式中在阀座1的阀口密封面11内安装有至少两道密封件，当阀瓣2与密封件接触时形成密封副。密封件的数量根据需要设置，本实施方式在阀座1上安装有三道密封件。如图11、12、13所示，第一道密封件3包括金属密封圈31和U型密封结构32，阀口密封面11上有用于安装第一道密封件3的环形槽12，U型密封结构32和金属密封圈31装在环形槽12中，金属密封圈31位于U型密封结构32内围。U型密封结构32包括U型软密封件33和四氟密封圈34，U型软密封件33横截面为U型，四氟密封圈34装在U型软密封件33的U型槽内，U型槽开口朝下。如图11、12、14、15所示，金属密封圈31用于与阀瓣2接触的密封面凸出于阀口密封面面；当阀瓣2关闭时，阀瓣2与金属密封圈31密封接触形成硬本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.保压取芯器翻板阀结构，包括阀座（1）和阀瓣（2），阀瓣（2）一端与阀座（1）上端活动连接，阀座（1）顶部有与阀瓣（2）匹配的阀口密封面（11），所述阀口密封面（11）为圆锥面，所述阀瓣（2）有与阀口密封面（11）适配的阀瓣密封面，阀瓣密封面与阀口密封面（11）的锥度相同，其特征在于：所述阀口密封面（11）上有用于支承阀瓣（2）的支承面；当阀瓣（2）关闭时，阀瓣（2）底部抵在阀座（1）的支承面上。/n

【技术特征摘要】
1.保压取芯器翻板阀结构，包括阀座（1）和阀瓣（2），阀瓣（2）一端与阀座（1）上端活动连接，阀座（1）顶部有与阀瓣（2）匹配的阀口密封面（11），所述阀口密封面（11）为圆锥面，所述阀瓣（2）有与阀口密封面（11）适配的阀瓣密封面，阀瓣密封面与阀口密封面（11）的锥度相同，其特征在于：所述阀口密封面（11）上有用于支承阀瓣（2）的支承面；当阀瓣（2）关闭时，阀瓣（2）底部抵在阀座（1）的支承面上。


2.根据权利要求1所述的保压取芯器翻板阀结构，其特征在于：所述阀口密封面（11）的锥角范围为20°-55°。


3.根据权利要求1或2所述的保压取芯器翻板阀结构，其特征在于：在阀口密封面（11）上设置与阀瓣（2）适形匹配的凹槽（15）形成所述支承面，所述阀瓣（2）底部有与凹槽（15）适配的凸部（22），当阀瓣（2）关闭时，所述凸部（22）嵌入凹槽（15）中。


4.根据权利要求3所述的保压取芯器翻板阀结构，其特征在于：所述阀口密封面（11）的锥角为...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴年汉，陈领，高明忠，李聪，李佳南，何志强，杨明庆，余波，胡云起，黄伟，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川;51