翻板阀磁力闭合性能测试设备及测试方法技术

本发明专利技术涉及翻板阀磁力闭合性能测试设备及测试方法，包括用于固定阀座的阀座固定机构、用于带动岩心筒升降的岩心筒驱动机构、用于给阀瓣提供初始闭合动力的第一磁性件、与第一磁性件连接用于调节第一磁性件与阀座的距离的磁铁直线位移调节机构。本发明专利技术将给阀瓣提供初始闭合动力的弹簧更换为磁铁，磁体相斥产生的排斥力远远大于弹簧产生的弹力，在钻机水平钻进或者竖直向上钻进时，弹簧弹性势能不足以提供足够的能量使得阀瓣克服摩擦力或者重力旋转闭合；由于阀瓣被岩心筒限位，使得磁性势能产生的能量积聚故在失去岩心筒限位后，该能量将彻底转化为阀瓣的动能，使得阀瓣获得较大的动能，从而保证其克服重力或摩擦力迅速闭合，防止侧翻。防止侧翻。防止侧翻。

【技术实现步骤摘要】
翻板阀磁力闭合性能测试设备及测试方法


[0001]本专利技术涉及保压取心实验装置
，尤其涉及翻板阀磁力闭合性能测试设备及测试方法。

技术介绍

[0002]深部岩石的物理力学以及化学生物等特性与其所处原位环境条件密切相关，取心过程的原位环境损失将导致岩心的理化性质和力学性质失真且不可逆转，其攻关的核心与关键是如何获取深部环境条件下的原位岩心，并在原位保真状态下进行实时加载测试与分析。
[0003]目前的原位保真取心装置，利用钻具钻取岩心后将岩心存储在保真舱中，然后通过保真舱保压控制装置对样品进行保压密封。
[0004]保真舱保压控制装置包括保压阀，保压阀有球阀、翻板阀等。当岩心筒提升到一定高度后，翻板阀可自动关闭。目前翻板阀的关闭主要依靠弹力触发。弹力触发只能在竖直下钻时应用，且存在因阀瓣侧翻导致密封失效等问题。
[0005]专利文献CN110847856A公开了一磁力触发的保压取心器翻板阀结构，该保压取心器翻板阀结构的阀座上设有磁性件，阀瓣上有磁性材料。理论上，该阀瓣在无外力作用下，能被阀座磁性吸引，继而实现自动闭合。然而，这种磁力翻板阀还只在理论阶段，其保压性能还需验证与改进。

技术实现思路

[0006]本专利技术为了解决上述技术问题提供翻板阀磁力闭合性能测试设备及测试方法。
[0007]本专利技术通过下述技术方案实现：翻板阀磁力闭合性能测试设备，包括用于固定阀座的阀座固定机构、用于带动岩心筒升降的岩心筒驱动机构、用于给阀瓣提供初始闭合动力的第一磁性件、与第一磁性件连接用于调节第一磁性件与阀座的距离的磁铁直线位移调节机构。
[0008]进一步的，翻板阀磁力闭合性能测试设备还包括倾斜度可调节的平台，阀座固定机构、岩心筒驱动机构和磁铁直线位移调节机构安装在平台上。
[0009]进一步的，所述平台包括第一基座、第二基座、第一旋转驱动机构和第二旋转驱动机构；第一旋转驱动机构与第一基座连接，用于带动第一基座、第二基座在第一方向旋转；第二基座与第一基座转动连接；第二旋转驱动机构与第二基座连接，用于带动第二基座相对于第一基座在第二方向旋转；第二方向与第一方向垂直；阀座固定机构、岩心筒驱动机构和磁铁直线位移调节机构安装在第二基座上。
[0010]进一步的，第二基座上有与阀座适配的圆孔，该圆孔的轴线与第二基座的转动中心同轴。
[0011]进一步的，翻板阀磁力闭合性能测试设备还包括具有观察窗的箱体，所述平台置于箱体内。
[0012]进一步的，阀座固定机构包括一对夹子和操作机构，一对夹子中的其中一个为固定夹，另一个为活动夹，操作机构与活动夹连接。
[0013]进一步的，翻板阀磁力闭合性能测试设备还包括翻板阀，翻板阀包括阀座和阀瓣，阀瓣连接于阀座顶端的一侧；阀瓣上有第二磁性件，阀座上有用于吸引阀瓣闭合的第三磁性件。
[0014]进一步的，阀座底端连接有封板，封板上有注气孔。
[0015]进一步的，翻板阀磁力闭合性能测试设备还包括注气系统。
[0016]翻板阀磁力闭合性能测试方法，采用了所述的翻板阀磁力闭合性能测试设备。
[0017]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：1，本专利技术将给阀瓣提供初始闭合动力的弹簧更换为磁铁，具有两方面的有益效果：（1）磁体相斥产生的排斥力远远大于弹簧产生的弹力，即在初始阶段磁体之间产生的磁势能量较大，而弹簧产生的弹性势能较小，在钻机水平钻进或者竖直向上钻进时，弹簧弹性势能不足以提供足够的能量使得阀瓣克服摩擦力或者重力旋转闭合；（2）由于阀瓣被岩心筒限位，使得磁性势能产生的能量积聚故在失去岩心筒限位后，该能量将彻底转化为阀瓣的动能，使得阀瓣获得较大的动能，从而保证其克服重力或摩擦力迅速闭合，防止侧翻；2，本专利技术中平台的倾斜度可调节，可测试翻板阀在不同钻进方向下的闭合情况；第二基座可相对于第一基座旋转，使得阀瓣阀座整体围绕阀座轴向旋转，在第一基座和第二基座共同作用下，能实现阀瓣在不同倾斜角度以及不同摆放位置的试验；3，本专利技术具有实验功能，通过不同磁铁实验可优化现有阀瓣磁铁尺寸与阀座内部磁体尺寸等；4，本专利技术可检测阀座对于阀瓣产生的预紧力大小，可通过检测预紧力优化现有保真舱中的预紧装置，甚至可以去除预紧装置。
附图说明
[0018]此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定。
[0019]图1是本专利技术的三维图；图2是箱体内部的实验台的三维图；图3是可调节平台的三维图；图4是使用本专利技术测试翻板阀时的示意图；图5是活动夹及其操作机构的结构示意图；图6是磁铁直线位移调节机构的结构示意图；图7是第二基座的结构示意图；图8是翻板阀的结构示意图。
具体实施方式
[0020]为使本专利技术实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施
方式中的附图，对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施方式是本专利技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施方式的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0021]因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。
[0022]需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
[0023]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0024]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“正向”、“反向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该专利技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0025]在本专利技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0026]实施例一如图1、图2所示，本实施例公开的翻板阀磁力闭合性能测试设备，包括箱体100和实验台。实验台包括平台4、用于固定阀座的阀座固定机构6、用于带动岩心筒升降的岩心筒驱动机构5。
[0027]实验台置于箱体100内，箱体100有观察窗。将实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.翻板阀磁力闭合性能测试设备，其特征在于：包括用于固定阀座的阀座固定机构、用于带动岩心筒升降的岩心筒驱动机构、用于给阀瓣提供初始闭合动力的第一磁性件、与第一磁性件连接用于调节第一磁性件与阀座的距离的磁铁直线位移调节机构。2.根据权利要求1所述的翻板阀磁力闭合性能测试设备，其特征在于：还包括倾斜度可调节的平台，阀座固定机构、岩心筒驱动机构和磁铁直线位移调节机构安装在平台上。3.根据权利要求2所述的翻板阀磁力闭合性能测试设备，其特征在于：所述平台包括第一基座、第二基座、第一旋转驱动机构和第二旋转驱动机构；第一旋转驱动机构与第一基座连接，用于带动第一基座、第二基座在第一方向旋转；第二基座与第一基座转动连接，第二旋转驱动机构与第二基座连接，用于带动第二基座相对于第一基座在第二方向旋转；第二方向与第一方向垂直；阀座固定机构、岩心筒驱动机构和磁铁直线位移调节机构安装在第二基座上。4.根据权利要求3所述的翻板阀磁力闭合性能测试设备，其特征在于：第二基座上有与阀座适配的圆孔...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘贵康，高明忠，谢和平，陈领，余波，李聪，付成行，胡建军，何志强，杨明庆，吴年汉，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：