[发明专利]自动翻转压紧凹形密封板阀机构

说明书

本发明公开了一种自动翻转压紧凹形密封板阀机构，包括板阀上接头和装置在板阀上接头内部的阀座、阀板；其中：所述阀座密闭连接在板阀上接头下端部，阀座上端面为弧度曲面；所述阀板设置于阀座上方，阀板整体呈圆弧形凹板结构，阀板下端面设有与阀座上端部密闭配合的弧度曲面；所述自动翻转压紧凹形密封板阀机构还包括设置在阀板上方、且与板阀联动开启、闭合配合的阀板驱动总成。本发明利用静液柱压力为动力，拉动阀板翻转，利用弹簧和静液柱压力对阀板施加压力，提高阀板的密封性能；阀板翻转、压紧机构工作可靠、密封性能提高，满足取心作业工况；并且结构简单，安装使用操作简便。

技术领域

本发明涉及地质钻探取心作业装置领域，更具体的说是一种用于绳索取心方式、保压取心工具的重要部件。

背景技术

在陆地已成功的以绳索取心方式钻探取心，绳索取心方式在海洋区域天然气水合物的钻探取心，需解决提高岩心直径和保持岩心一定压力的两方面的问题。

天然气水合物赋存于一定的环境，在起出取心工具时，天然气水合物因周围环境的变化而分解，取心工具到地面后得不到天然气水合物，或者天然气水合物失去原始状态，这就需要具有保温保压功能的取心工具。

绳索取心工具的外径尺寸受钻具水眼的限制，而提高岩心直径和保持密封功能是技术难点。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种自动翻转压紧凹形密封板阀机构，以解决板阀外径一定的条件下，最大限度的提高了取心工具的内通径和密封性能。

本发明为解决上述技术问题通过以下技术方案实现的：

自动翻转压紧凹形密封板阀机构，包括板阀上接头和装置在板阀上接头内部的阀座、阀板；其中：所述阀座密闭连接在板阀上接头下端部，阀座上端面为弧度曲面；所述阀板设置于阀座上方，阀板整体呈圆弧形凹板结构，阀板下端面设有与阀座上端部密闭配合的弧度曲面；所述自动翻转压紧凹形密封板阀机构还包括设置在阀板上方、且与板阀联动开启、闭合配合的阀板驱动总成。

上述方案还包括：阀板在与阀座密封配合状态时，阀板的纵向投影面呈圆形、横向投影面呈半圆形，阀板在左右两侧设有互相对称的圆柱凸台；阀板驱动总成包括定位套、滑套、限位钢球、拉杆、弹簧和配合接头，其中，所述定位套为圆筒体，上端外轮廓设计台肩，下端筒壁上沿轴线设有开口直槽，开口直槽的侧壁上预设限位钢球槽，定位套沿轴向插入板阀上接头的上部空腔内，其上端台肩定位于板阀上接头的内台肩上；滑套为圆筒状，外圆沿轴线设有与定位套开口直槽轴向滑动配合的凸键，凸键内部沿轴向设有连杆孔，连杆孔壁上设有与定位套开口直槽侧壁上限位钢球槽相对应的钢球通孔；拉杆上部外壁设有与钢球相对应的钢球槽，下端部设有与阀板上的圆柱凸台构成限位滑动配合的限位滑槽，拉杆上部与滑套外壁上的连杆孔构成轴向滑动密封配合；限位钢球设置在滑套的钢球通孔内，并与定位套和拉杆上的钢球槽构成轴向间隔配合；弹簧沿轴向对接在滑套上端面；配合接头为圆筒体，连接在板阀上接头上端且与弹簧构成挤压配合。

上述方案进一步包括：

阀板纵向投影面的圆直径小于板阀上接头最大内径、大于阀座的内径，阀板横向投影面的半圆内径与定位套的内径相当。

滑套的下端面为与阀板外弧面相同的弧度曲面，且滑套的下端面与阀板外弧面构成全周边的紧密配合。

定位套至阀座上端面的最低位弧度曲面间距不小于阀板纵向投影面的圆直径。

滑套最低端沿定位套开口直槽的滑动行程大于阀板纵向投影面的圆直径，且弹簧的最大张力满足滑套滑动行程。

板阀上接头与阀座、配合接头通过螺纹连接，并在连接处设置密封圈。