一种扭簧启动的保压取芯器密封阀门制造技术

本实用新型专利技术涉及一种扭簧启动的保压取芯器密封阀门，包括翻板阀，所述翻板阀包括阀座和阀瓣，阀瓣一端通过转轴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，所述阀瓣有与阀口密封面适配的阀瓣密封面，所述转轴上套装有扭力弹簧，在扭力弹簧的作用下阀瓣有关闭的趋势；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。本阀门中阀门无外力作用下，在扭力弹簧作用下能自动关闭，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；阀瓣关闭时，可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。

A sealing valve of pressure maintaining corer activated by torsion spring

【技术实现步骤摘要】
一种扭簧启动的保压取芯器密封阀门
本技术涉及阀门
，尤其涉及一种扭簧启动的保压取芯器密封阀门。
技术介绍
岩心钻探是固体矿产地质勘探常采用的勘探手段。筒状钻头和钻具在孔底沿圆周环状破碎岩石，在孔底中心部分保留一个柱状的岩心，从孔内取出岩心用以研究地质和矿产的情况，故称为岩心钻探。取芯筒通常包括钻机外筒和岩芯筒，筒状钻头安装在钻机外筒底部，岩芯筒位于钻机外筒内围，岩芯筒下端内壁设有捕芯器，随着钻头的钻进，岩芯从岩芯筒下端进入岩芯筒内并由捕芯器抓紧。钻取结束后，向上提拉岩芯筒，捕芯器和岩芯随岩芯筒一起上升。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，但依托于弹片触发，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
本技术旨在提供一种扭簧启动的保压取芯器密封阀门，即使在水平状态下翻板阀也能自动闭合，可实现从只能垂直钻进到水平钻进的转变。为达到上述目的，本技术采用的技术方案如下：扭簧启动的保压取芯器密封阀门，包括翻板阀，所述翻板阀包括阀座和阀瓣，阀瓣一端通过转轴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，所述阀瓣有与阀口密封面适配的阀瓣密封面，所述转轴上套装有扭力弹簧，在扭力弹簧的作用下阀瓣有关闭的趋势。进一步的，所述阀口密封面为圆锥面，阀瓣密封面与阀口密封面的锥度相同。优选地，所述阀口密封面的锥角范围为20°-55°。进一步的，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。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°。进一步的，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°。其中，所述阀瓣密封面上嵌装有密封件。或者，进一步的，在阀座的阀口密封面内安装有至少两道密封件。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：1，本阀门中阀门无外力作用下，在扭力弹簧作用下能自动关闭，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；2，本技术在阀瓣关闭时，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；3，本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是翻板阀关闭时的三维图；图2是翻板阀的剖视图；图3是实施例二中阀座的三维图；图4是实施例二中阀板阀关闭时的剖视图；图5是实施例三中阀座的三维图；图6是实施例三中阀座的剖视图；图7是实施例三中阀瓣的剖视图；图8是实施例三中阀板阀关闭时的剖视图；图9是实施例四中阀座的剖视图；图10是图9中A处的局部放大图；图11是实施例四中未安装密封件时阀座的局部剖视图；图12是实施例四中阀瓣关闭过程中的示意图；图13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。实施例一如图1、2所示，本实施例公开的扭簧启动的保压取芯器密封阀门，包括翻板阀，翻板阀包括阀座1和阀瓣2，阀瓣2一端通过转轴6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，阀瓣2有与阀口密封面11适配的阀瓣密封面，转轴6上套装有扭力弹簧7，在扭力弹簧7的作用下阀瓣2有关闭的趋势。本实施例中阀口密封面11为圆锥面，阀瓣密封面与阀口密封面11的锥度相同。阀瓣密封面上嵌装有密封件21。使用过程中，当将岩心筒向上提升到一定高度，其底部越过阀瓣2时，阀瓣2失去阻挡，扭力弹簧7释放能量，使阀瓣2反转关闭，与阀座1实现密封配合，从而实现岩芯筒下端的密封，防止岩芯筒内液体流失；同时，阀瓣2在内部液体压力下与阀座1接触的越来越紧密。本实施例中阀门无外力作用下，在扭力弹簧作用下能自动关闭，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。实施例二本实施例与实施例一的区别在于：本实施例中阀口密封面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。本技术在阀瓣2关闭时，可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。实施例三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9、10、11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型槽本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种扭簧启动的保压取芯器密封阀门，包括翻板阀，所述翻板阀包括阀座和阀瓣，阀瓣一端通过转轴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，所述阀瓣有与阀口密封面适配的阀瓣密封面，其特征在于:所述转轴上套装有扭力弹簧，在扭力弹簧的作用下阀瓣有关闭的趋势。/n

【技术特征摘要】
1.一种扭簧启动的保压取芯器密封阀门，包括翻板阀，所述翻板阀包括阀座和阀瓣，阀瓣一端通过转轴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，所述阀瓣有与阀口密封面适配的阀瓣密封面，其特征在于:所述转轴上套装有扭力弹簧，在扭力弹簧的作用下阀瓣有关闭的趋势。


2.根据权利要求1所述的扭簧启动的保压取芯器密封阀门，其特征在于：所述阀口密封面为圆锥面，阀瓣密封面与阀口密封面的锥度相同。


3.据权利要求2所述的保压取芯器密封阀门，其特征在于：所述阀口密封面的锥角范围为20°-55°。


4.根据权利要求1、2或3所述的扭簧启动的保压取芯器密封阀门，其特征在于：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。


5.根据权利要求4所述的保压取芯器密封阀门，其特征在于：在阀口密封...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈领，高明忠，张志龙，李聪，吴年汉，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：新型
国别省市：四川;51