CN108916393A - 自动触发的翻板结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及自动触发的翻板结构，包括翻板阀、外筒、岩芯筒和触发机构，触发机构包括触发内筒和触发块，触发块置于触发内筒侧壁的通孔中，岩芯筒上有与触发块适配的凸起部，外筒内壁有与触发块适配的避让口；阀座外壁设有弹性卡齿，弹性卡齿可操作地抵挡在外筒侧壁的通孔处；弹簧片一端与阀瓣滑动连接，弹簧片另一端与外筒连接；当岩芯筒位于阀座中时，弹性卡齿下端抵挡在通孔处，阀瓣开启且位于触发内筒与外筒之间；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座密封接触，触发内筒压在阀瓣上。本发明阀门关闭时阀瓣受压于触发内筒，密封比压大，密封性能可靠；对接操作时可在筒外触发，实现自动开启，便可将岩芯从岩心筒推入试验舱内。

Description

自动触发的翻板结构
技术领域
本发明涉及取芯设备技术领域，尤其涉及自动触发的翻板结构。
背景技术
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芯筒之间的缝隙渗出，不能维持较高的压力。
如图1所示，现有的翻板阀结构，其中，翻板阀包括阀座(序号1)和阀瓣(序号2)，阀座安装在外筒(序号4)内壁上，阀瓣一端与阀座上端外侧壁铰接，阀瓣密封面上设有阀瓣密封圈(序号24)，阀座顶部有与阀瓣匹配的阀口密封面(序号11)，当岩芯筒(序号7)位于阀座中时，由于岩芯筒的作用力，使阀瓣开启90度，并隐藏在岩芯筒与外筒(序号4)之间。在取芯阶段，将岩芯筒向上提升到一定高度后，阀瓣在弹片(序号3)的作用下自动关闭，但这种翻板阀结构在密封比压小时密封性能差。此外，在与试验舱对接时，阀瓣只能向上开启，开启时阀瓣存阻挡，开启困难且不方便操作。
发明内容
本发明旨在提供自动触发的翻板结构，增加关闭触发机构来增大关闭时的密封比压，提高阀门的密封性能；增加对接开启触发结构来实现筒外触发，自动开启，操作方便。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
自动触发的翻板结构，包括翻板阀、外筒、岩芯筒和触发机构，翻板阀包括阀座、阀瓣和弹簧片，阀座设于外筒内，阀瓣与阀座上端铰接，阀座顶部有与阀瓣匹配的阀口密封面，触发机构包括触发内筒和触发块，触发内筒侧壁上设有通孔，触发块放置于通孔中，岩芯筒下部外侧壁有与触发块适配的凸起部，外筒内壁有与触发块适配的避让口，触发块位于阀瓣上方，避让口位于触发块上方；
外筒侧壁设有至少一个通孔，阀座外壁设有与通孔适配的弹性卡齿，弹性卡齿上端与阀座连接，弹性卡齿下端可操作地抵挡在通孔处；所述弹簧片一端与阀瓣外侧壁滑动连接，弹簧片另一端与外筒连接；
当岩芯筒位于阀座中时，触发内筒位于岩芯筒与外筒之间，触发块外凸于触发内筒的内侧壁，弹性卡齿下端抵挡在通孔处，阀瓣开启且位于触发内筒与外筒之间；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，触发内筒压在阀瓣上。
进一步的，触发机构还包括触发弹簧，触发弹簧套在触发内筒外，所述触发内筒外壁有环形凸台，外筒内壁避让口的上方有第四台肩，第四台肩位于环形凸台上方，触发弹簧设于环形凸台与第四台肩之间，触发弹簧位于触发块上方。
其中，当岩芯筒位于阀座中时，阀瓣顶部与环形凸台抵触。
进一步的，当弹性卡齿下端不抵挡在通孔处时，外筒内壁的台阶抵挡住触发内筒。
进一步的，阀座外壁设有第一台肩，外筒内壁有第二台肩，第一台肩位于弹性卡齿上方，第二台肩与第一台肩之间设有弹簧，当弹性卡齿下端抵挡在通孔处时，弹簧为压缩状态。
进一步的，外筒内壁有与第一台肩适配的第三台肩，第二台肩位于第三台肩上方，当弹性卡齿下端抵挡在通孔处时，第一台肩与第三台肩相抵触。
其中，外筒上周向等间隔设有至少两个通孔。
优选地，阀座上设有一圈弹性卡齿。
其中，阀瓣外表面设有滑槽，所述弹簧片另一端装在滑槽中。
进一步的，弹簧片包括转轴、滑块和具有弹性的弹片，弹片一端与滑块连接，弹片另一端与转轴连接，转轴安装在外筒上，滑块装在滑槽中。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1，本发明中阀门关闭时阀瓣受压于回落的触发内筒，密封比压大，密封性能可靠；
2，本发明结构简单，设计巧妙，可在筒外触发，实现自动对接开启，便可将岩芯从 岩心筒推入试验舱内；
3，对接开启时阀瓣向下开启，向下开启不受压力和结构的阻挡因而更容易。
附图说明
图1是现有技术的结构示意图；
图2是阀瓣向上开启时本发明的结构示意图；
图3是阀瓣关闭时本发明的结构示意图；
图4是阀瓣对接开启时本发明的结构示意图；
图5是阀瓣的纵向视图；
图6是阀瓣的横向视图；
图7是弹性卡齿圈的结构示意图；
图中：1-阀座、2-阀瓣、3-弹簧片、4-外筒、5-弹簧、6-密封圈、7-岩芯筒、8-凸起部、9-弹簧、11-阀口密封面、12-弹性卡齿、21-滑槽、31-转轴、32-弹片、33-滑块、41-通孔、42-避让口、51-触发弹簧、52-触发内筒、53-触发块、54-环形凸台、81-第一台肩、82-第二台肩、83-第三台肩、84-第四台肩。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。
如图2、3、4所示，本发明公开的自动触发的翻板结构，包括翻板阀、外筒4、岩芯筒7和触发机构，翻板阀包括阀座1、阀瓣2和弹簧片3，阀座1设于外筒4内，阀瓣2与阀座1上端铰接，阀座1顶部有与阀瓣2匹配的阀口密封面11。触发机构包括触发内筒52和触发块53，触发内筒52侧壁上设有通孔，触发块53放置于通孔中，岩芯筒7底部外侧壁有与触发块53适配的凸起部8；外筒4内壁有与触发块53适配的避让口42，触发块53位于阀瓣2上方，避让口42位于触发块53上方。
如图2所示，当岩芯筒7位于阀座1中时，触发内筒52位于岩芯筒7与外筒4之间，触发块53外凸于触发内筒52的内侧壁，阀瓣2开启且位于触发内筒52与外筒4之间。
如图3所示，当将岩芯筒7向上提升越过翻板阀，岩芯筒7底部的凸起部8带动触发块53上升，继而带动触发内筒52上升，当触发内筒52底部越过阀瓣2时，阀瓣2反转，回到阀座1顶面与阀口密封面11密封接触；当触发块53随岩芯筒7到达外筒4的避让口42时，触发块53能够径向移位继而脱离岩芯筒7凸起部8的作用；当岩芯筒7底部越过避让口42时，触发块53失去岩芯筒7的作用力，触发内筒52在重力的作用下带动触发块53下滑，最终压在阀瓣2上，对翻板阀施加密封比压。
在另一个实施方式中，触发机构还包括触发弹簧51，触发弹簧51套在触发内筒52外，触发内筒52外壁有环形凸台54，外筒4内壁避让口42的上方有第四台肩84，第四台肩84位于环形凸台54上方，触发弹簧51设于环形凸台54与第四台肩84之间，触发弹簧51位于触发块53上方。当岩芯筒7位于阀座1中时，阀瓣2顶部与环形凸台54抵触。当将岩芯筒7向上提升越过翻板阀，岩芯筒7底部的凸起部8带动触发块53上升，继而带动触发内筒52压缩触发弹簧51并上升；当岩芯筒7底部越过避让口42时，触发块53失去岩芯筒7的作用力，触发内筒52在触发弹簧51的弹力以及自身重力的作用下带动触发块53下滑，最终压在阀瓣2上，对翻板阀施加密封比压。
由于阀门关闭时，阀瓣2由上方的触发内筒52压着，在与试验舱对接时，如果采用向上开启阀瓣2，阀瓣2的开启存在结构和压力两方面的阻挡，开启更为困难。
为了使翻板阀在对接开启时更为容易和方便操作，本发明采用开启触发结构来实现筒外触发操作和自动开启。具体为，在外筒4侧壁设有至少一个通孔41，在阀座1外壁设有与通孔41适配的弹性卡齿12，弹性卡齿12上端与阀座1连接，弹性卡齿12下端为自由端，其自由端可操作地抵挡在通孔41处。通孔41的个数可以根据需要设置，例如两个、三个或者更多，本实施方式中，外筒4上周向等间隔设有三个通孔41。弹性卡齿12可以与通孔41一一对应，也可少于或者多于通孔41的个数。在阀座1与外筒4之间设有多个密封圈6，密封圈6安装在阀座1上，用于实现阀座1与外筒4之间的密封。
在另一个实施方式中，阀座1上设有一圈弹性卡齿12。如图7所示，弹性卡齿圈上设有若干个弹性卡齿12，将弹性卡齿圈装在阀座1外壁的环形凹槽中即可。
如图2-4所示，阀座1外壁设有第一台肩81，第一台肩81位于弹性卡齿12上方，外筒4内壁有第二台肩82，第二台肩82与第一台肩81之间设有弹簧9。弹簧9上端与第二台肩82连接，弹簧9下端与第一台肩81连接。当弹性卡齿12下端抵挡在通孔41处时，弹簧9为压缩状态。弹簧9选择螺旋弹簧，螺旋弹簧外套于阀座1外侧。
在另一个实施方式中，外筒4内壁有与第一台肩81适配的第三台肩83，第二台肩82位于第三台肩83上方。如图2所示，当岩芯筒7位于阀座1中时，弹性卡齿12下端抵挡在通孔41处，弹性卡齿12在自身弹性的作用下通过通孔41向外展开从而抵挡在外筒4上，使阀座1不可下移，此时由于第一台肩81与第三台肩83相抵触，阀座1无法上移，则锁定阀座密封位置。
弹簧片3一端与阀瓣2外侧壁滑动连接，弹簧片3另一端与外筒4连接。如图5、6所示，阀瓣2外表面设有滑槽21，弹簧片3另一端装在滑槽21中。弹簧片3包括转轴31、滑块33和具有弹性的弹片32，弹片32为曲线型钢片，弹片32一端与滑块33连接，弹片32另一端与转轴31连接，转轴31安装在外筒4上，滑块33装在滑槽21中。如图2、3、4所示，弹片32在伸直和弯曲状态时始终连接外筒4和阀瓣2，使弹片32作为阀瓣2开启时的牵制。
如图3所示，触发密封时，弹簧片3推动阀瓣2下翻，与阀座1实现密封配合。如图4所示，对接操作时，从通孔41处将弹性卡齿12复位则解除锁定，在弹簧9弹力推动下，阀座1下移并牵动阀瓣2与之连接的一端下移，阀瓣2的另一端由弹簧片3牵制，使阀瓣2产生下移反转的动作，当阀瓣2翻转至垂直位置时，则实现密封对接开启。此时，外筒4内壁的台阶抵挡住触发内筒52，使触发内筒52的位置固定。
本发明中阀门关闭时阀瓣受压于回落的触发内筒，密封比压大，密封性能可靠。对接操作时，需首先将保真舱与实验舱连接，然后调节试验舱中的压强至与保真舱相等，在筒外触发弹性卡齿，实现翻板阀自动开启，然后将岩芯从岩心筒推入试验舱内；同时对接开启时阀瓣向下开启，向下开启不受压力和触发内筒的阻挡因而更容易。
当然，本发明还可有其它多种实施方式，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.自动触发的翻板结构，包括翻板阀、外筒(4)和岩芯筒(7)，翻板阀包括阀座(1)、阀瓣(2)和弹簧片(3)，阀座(1)设于外筒(4)内，阀瓣(2)与阀座(1)上端铰接，阀座(1)顶部有与阀瓣(2)匹配的阀口密封面(11)，其特征在于:还包括触发机构，触发机构包括触发内筒(52)和触发块(53)，触发内筒(52)侧壁上设有通孔，触发块(53)放置于通孔中，岩芯筒(1)下部外侧壁有与触发块(53)适配的凸起部(8)，外筒(4)内壁有与触发块(53)适配的避让口(42)，触发块(53)位于阀瓣(2)上方，避让口(42)位于触发块(53)上方；
外筒(4)侧壁设有至少一个通孔(41)，阀座(1)外壁设有与通孔(41)适配的弹性卡齿(12)，弹性卡齿(12)上端与阀座(1)连接，弹性卡齿(12)下端可操作地抵挡在通孔(41)处；所述弹簧片(3)一端与阀瓣(2)外侧壁滑动连接，弹簧片(3)另一端与外筒(4)连接；
当岩芯筒(7)位于阀座(1)中时，触发内筒(52)位于岩芯筒(1)与外筒(4)之间，触发块(53)外凸于触发内筒(52)的内侧壁，弹性卡齿(12)下端抵挡在通孔(41)处，阀瓣(2)开启且位于触发内筒(52)与外筒(4)之间；当将岩芯筒(1)向上提升至一定高度时，阀瓣(2)回到阀座(31)顶面与阀口密封面(11)密封接触，触发内筒(52)压在阀瓣(2)上。
2.根据权利要求1所述的自动触发的翻板结构，其特征在于：触发机构还包括触发弹簧(51)，触发弹簧(51)套在触发内筒(52)外，所述触发内筒(52)外壁有环形凸台(54)，外筒(4)内壁避让口(42)的上方有第四台肩(84)，第四台肩(84)位于环形凸台(54)上方，触发弹簧(51)设于环形凸台(54)与第四台肩(84)之间，触发弹簧(51)位于触发块(53)上方。
3.根据权利要求2所述的自动触发的翻板结构，其特征在于：当岩芯筒(7)位于阀座(1)中时，阀瓣(2)顶部与环形凸台(54)抵触。
4.根据权利要求1、2或3所述的自动触发的翻板结构，其特征在于：当弹性卡齿(12)下端不抵挡在通孔(41)处时，外筒(4)内壁的台阶抵挡住触发内筒(52)。
5.根据权利要求1所述的自动触发的翻板结构，其特征在于：阀座(1)外壁设有第一台肩(81)，外筒(4)内壁有第二台肩(82)，第一台肩(81)位于弹性卡齿(12)上方，第二台肩(82)与第一台肩(81)之间设有弹簧(9)，当弹性卡齿(12)下端抵挡在通孔(41)处时，弹簧(9)为压缩状态。
6.根据权利要求5所述的自动触发的翻板结构，其特征在于：外筒(4)内壁有与第一台肩(81)适配的第三台肩(83)，第二台肩(82)位于第三台肩(83)上方，当弹性卡齿(12)下端抵挡在通孔(41)处时，第一台肩(81)与第三台肩(83)相抵触。
7.根据权利要求1所述的自动触发的翻板结构，其特征在于：外筒(4)上周向等间隔设有至少两个通孔(41)。
8.根据权利要求1或7所述的自动触发的翻板结构，其特征在于：阀座(1)上设有一圈弹性卡齿(12)。
9.根据权利要求1所述的自动触发的翻板结构，其特征在于：阀瓣(2)外表面设有滑槽(21)，所述弹簧片(3)另一端装在滑槽(21)中。
10.根据权利要求9所述的自动触发的翻板结构，其特征在于：弹簧片(3)包括转轴(31)、滑块(33)和具有弹性的弹片(32)，弹片(32)一端与滑块(33)连接，弹片(32)另一端与转轴(31)连接，转轴(31)安装在外筒(4)上，滑块(33)装在滑槽(21)中。
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