用于高壓倉(cāng)的開(kāi)關(guān)蓋機(jī)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及模擬分析設(shè)備領(lǐng)域，具體地，涉及一種用于高壓倉(cāng)的開(kāi)關(guān)蓋機(jī)構(gòu)，尤其是用于對(duì)深層石油開(kāi)采砂樣進(jìn)行模擬分析的高壓倉(cāng)。
【背景技術(shù)】
[0002]深層石油開(kāi)發(fā)等領(lǐng)域需要對(duì)砂樣等試樣進(jìn)行分析，這就需要具有一套能夠模擬地層壓力等環(huán)境特征的設(shè)備，以能夠?qū)崿F(xiàn)精確的試樣分析。其中，在高壓環(huán)境下進(jìn)行試樣分析，需要相應(yīng)的設(shè)備具有較高的耐壓性能，并且在保證壓力不泄漏的情況下完成對(duì)試樣的數(shù)據(jù)分析，因此使得這種設(shè)備成本較高，并且操作不便。目前業(yè)內(nèi)還沒(méi)有能夠較便利的完成在高壓模擬環(huán)境中的試樣分析的設(shè)備。此類設(shè)備的結(jié)構(gòu)、密封和操控上的研究均具有積極意義。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種用于高壓倉(cāng)的開(kāi)關(guān)蓋機(jī)構(gòu)，該開(kāi)關(guān)蓋機(jī)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)倉(cāng)蓋的穩(wěn)定開(kāi)啟和關(guān)閉。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種用于高壓倉(cāng)的開(kāi)關(guān)蓋機(jī)構(gòu)，所述高壓倉(cāng)包括倉(cāng)體實(shí)用新型和可拆卸地密封該倉(cāng)體實(shí)用新型頂部開(kāi)口的倉(cāng)蓋實(shí)用新型，所述倉(cāng)蓋實(shí)用新型通過(guò)哈夫件實(shí)用新型壓緊在所述倉(cāng)體實(shí)用新型的頂部開(kāi)口上，所述開(kāi)關(guān)蓋機(jī)構(gòu)包括連接在支座實(shí)用新型的升降機(jī)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，所述升降機(jī)構(gòu)連接在所述倉(cāng)蓋實(shí)用新型上以用于提升或落下所述倉(cāng)蓋實(shí)用新型，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)連接在所述哈夫件實(shí)用新型上以用于驅(qū)動(dòng)所述哈夫件實(shí)用新型合緊和分離。
[0005]優(yōu)選地，所述升降機(jī)構(gòu)包括沿高度方向布置的第一液壓油缸實(shí)用新型。
[0006]優(yōu)選地，所述第一液壓油缸實(shí)用新型的活塞桿實(shí)用新型與缸筒實(shí)用新型之間設(shè)置有導(dǎo)向滑鍵實(shí)用新型。
[0007]優(yōu)選地，所述升降機(jī)構(gòu)通過(guò)懸臂實(shí)用新型連接在所述支座實(shí)用新型上，并且該懸臂實(shí)用新型一端安裝所述升降機(jī)構(gòu)，另一端通過(guò)第一縱軸實(shí)用新型鉸接在所述支座實(shí)用新型上。
[0008]優(yōu)選地，所述支座實(shí)用新型和所述懸臂實(shí)用新型之間設(shè)置有第二液壓油缸實(shí)用新型，該第二液壓油缸實(shí)用新型的兩端分別鉸接在所述支座實(shí)用新型和所述懸臂實(shí)用新型上。
[0009]優(yōu)選地，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括第三液壓油缸實(shí)用新型和第四液壓油缸實(shí)用新型，所述哈夫件實(shí)用新型的第一半槽實(shí)用新型和第二半槽實(shí)用新型分別通過(guò)連接座實(shí)用新型鉸接在所述支座實(shí)用新型的第二縱軸實(shí)用新型上，所述第三液壓油缸實(shí)用新型和第四液壓油缸實(shí)用新型的一端鉸接在所述支座實(shí)用新型的第三縱軸實(shí)用新型上，另一端分別鉸接在兩個(gè)所述連接座實(shí)用新型上。
[0010]優(yōu)選地，所述連接座實(shí)用新型與所述哈夫件實(shí)用新型之間通過(guò)沿周向等間隔布置的多個(gè)連接柱固定連接。
[0011]優(yōu)選地，所述哈夫件實(shí)用新型在合緊位置時(shí)通過(guò)液壓插銷實(shí)用新型鎖定。
[0012]優(yōu)選地，所述連接座實(shí)用新型與所述第二縱軸實(shí)用新型之間設(shè)置有軸承實(shí)用新型。
[0013]優(yōu)選地，所述支座實(shí)用新型的下端固定安裝在所述倉(cāng)體實(shí)用新型上。
[0014]通過(guò)上述技術(shù)方案，通過(guò)分別控制升降機(jī)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)即可實(shí)現(xiàn)倉(cāng)蓋穩(wěn)定的打開(kāi)和關(guān)閉。
[0015]本實(shí)用新型的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的【具體實(shí)施方式】部分予以詳細(xì)說(shuō)明。
【附圖說(shuō)明】
[0016]附圖是用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分，與下面的【具體實(shí)施方式】一起用于解釋本實(shí)用新型，但并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限制。在附圖中：
[0017]圖I是本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施方式提供的高壓倉(cāng)及其部分開(kāi)關(guān)蓋機(jī)構(gòu)的主視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2是本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施方式提供的高壓倉(cāng)及其部分開(kāi)關(guān)蓋機(jī)構(gòu)的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3是本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施方式提供的高壓倉(cāng)及其部分開(kāi)關(guān)蓋機(jī)構(gòu)的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖4是本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施方式提供的開(kāi)關(guān)蓋機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)處于合緊狀態(tài)的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖5是本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施方式提供的開(kāi)關(guān)蓋機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)處于分離狀態(tài)的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖6是本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施方式提供的高壓倉(cāng)的縱剖結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖7是圖6中A部的結(jié)構(gòu)放大圖；
[0024]圖8是本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施方式提供的開(kāi)關(guān)蓋控制系統(tǒng)的原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的【具體實(shí)施方式】?jī)H用于說(shuō)明和解釋本實(shí)用新型，并不用于限制本實(shí)用新型。
[0026]在本實(shí)用新型中，在未作相反說(shuō)明的情況下，使用的方位詞如“上、下、底、頂”通常是在本實(shí)用新型提供的高壓倉(cāng)正常工作的情況定義的，具體地，可參考圖I、圖2和圖6、圖7所示的圖面方向，另外“內(nèi)、外”是指相應(yīng)部件輪廓的內(nèi)和外。
[0027]如圖I至圖8所示，本實(shí)用新型提供一種模擬分析用高壓倉(cāng)及其開(kāi)關(guān)蓋機(jī)構(gòu)和開(kāi)關(guān)蓋控制系統(tǒng)。其中的高壓倉(cāng)尤其可以用于深層石油開(kāi)采砂樣的模擬分析設(shè)備。其可以通過(guò)水或氣體在倉(cāng)體101內(nèi)模擬地層的外部環(huán)境壓力，從而對(duì)試樣進(jìn)行分析。為了清楚說(shuō)明本實(shí)用新型提供的高壓倉(cāng)，其中本文下述中將從主體結(jié)構(gòu)、密封結(jié)構(gòu)、開(kāi)關(guān)蓋機(jī)構(gòu)及其控制系統(tǒng)四個(gè)方面進(jìn)行描述。
[0028]主體結(jié)構(gòu)
[0029]如圖1、圖2和圖6所示，本實(shí)用新型提供的模擬分析用高壓倉(cāng)包括倉(cāng)體101和可拆卸地密封該倉(cāng)體101頂部開(kāi)口的倉(cāng)蓋102，倉(cāng)體101上設(shè)置有壓力操作口 103，通過(guò)該操作孔103可以向倉(cāng)體101內(nèi)通入水、空氣等流體，從而在倉(cāng)體101內(nèi)部建立模擬地層的外部壓力，其中，為了完成試樣的測(cè)試，本實(shí)用新型提供的倉(cāng)蓋102的內(nèi)表面上設(shè)置有試樣臺(tái)104，并且倉(cāng)蓋102上設(shè)置有多個(gè)數(shù)據(jù)采集口 105，這樣不僅能夠完成在高壓倉(cāng)密封后的試樣測(cè)試，還能夠通過(guò)倉(cāng)蓋102的開(kāi)啟完成試樣的放置，另外倉(cāng)蓋102上設(shè)置的數(shù)據(jù)采集口 105可以方便的對(duì)倉(cāng)體內(nèi)部的環(huán)境壓力、溫度以及試樣的各種性能進(jìn)行精確地檢測(cè)。另外由于位于倉(cāng)蓋102，在加工倉(cāng)蓋102的同時(shí)既可以完成數(shù)據(jù)采集口 105的加工，從而方便制造，成本較低。
[0030]其中在本實(shí)施方式中，試樣臺(tái)104通過(guò)鏈條106懸吊在倉(cāng)蓋102上。這樣，可以充分利用鏈條106的剛度和抗壓性，能夠在高壓情況下完成試樣臺(tái)104的穩(wěn)定懸吊，另外利用鏈條106的柔性可以便于保持試樣臺(tái)104的平衡，避免試樣滑落。在其他實(shí)施方式中，試樣臺(tái)104還可以直接固定連接或一體成型在倉(cāng)蓋102上。
[0031]為了完成數(shù)據(jù)的采集和無(wú)泄漏傳送，在本實(shí)施方式中，倉(cāng)蓋102上焊接有多個(gè)數(shù)據(jù)采集件107，該多個(gè)數(shù)據(jù)采集件107從倉(cāng)蓋102的一個(gè)側(cè)面延伸到另一個(gè)側(cè)面以形成多個(gè)數(shù)據(jù)采集口 105，這樣數(shù)據(jù)采集件107與倉(cāng)蓋102之間具有抗壓性強(qiáng)的焊接結(jié)構(gòu)，不會(huì)在工作時(shí)因?yàn)樾枰獢?shù)據(jù)傳輸而造成倉(cāng)內(nèi)壓力的卸荷。采集件107進(jìn)入倉(cāng)內(nèi)的一端用于采集相應(yīng)數(shù)據(jù)并且通過(guò)其本體穿過(guò)倉(cāng)蓋102傳輸?shù)絺}(cāng)外，從而將數(shù)據(jù)無(wú)損傳輸?shù)綌?shù)據(jù)分析設(shè)備。
[0032]另外，在本實(shí)施方式中，倉(cāng)蓋102為圓形，多個(gè)數(shù)據(jù)采集口105圍繞倉(cāng)蓋的圓心均勻布置，更有優(yōu)選地，多個(gè)數(shù)據(jù)采集口 105可以沿徑向分為多圈布置，從而全方位的對(duì)倉(cāng)內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。作為一種實(shí)施例，倉(cāng)蓋102上設(shè)置有36個(gè)采集口，每個(gè)采集口對(duì)應(yīng)一個(gè)數(shù)據(jù)采集件107。多個(gè)采集口可以分為兩圈布置。對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)采集口的數(shù)量和排布方式的多種變形方式均應(yīng)落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍中。
[0033]另外，為了方便建立倉(cāng)內(nèi)的壓力，優(yōu)選地，壓力操作口103由連接在倉(cāng)體101底部的彎管136形成，因此通過(guò)該彎管136完成對(duì)倉(cāng)內(nèi)的充水或充氣加壓，此外在分析工作完成之后，還可以通過(guò)該彎管136完成倉(cāng)內(nèi)壓力的卸荷。
[0034]為了使得倉(cāng)體101的抗壓強(qiáng)度更高，優(yōu)選地，如圖6所示，倉(cāng)體101包括筒體108和連接在筒體108底部的球封頭109，因此通過(guò)球封頭109的抗壓性能保證倉(cāng)體101的抗壓強(qiáng)度，另外筒體108的頂部具有法蘭110以便于與倉(cāng)蓋102密封連接。例如在本實(shí)施方式中，為了保證密封連接，倉(cāng)蓋102通過(guò)哈夫件113壓緊在倉(cāng)體101的頂部開(kāi)口上。其中哈夫件為本領(lǐng)域內(nèi)公知的連接件，其通過(guò)兩個(gè)半凹槽結(jié)構(gòu)分別對(duì)倉(cāng)蓋102的外周緣和法蘭110進(jìn)行容納，此時(shí)，只需對(duì)兩個(gè)半凹槽結(jié)構(gòu)進(jìn)行鎖緊即可完成倉(cāng)蓋102和倉(cāng)體101的緊密連接。這樣，相比普通的螺栓等緊固件，可以進(jìn)一步提升倉(cāng)體101和倉(cāng)蓋102的連接穩(wěn)定性，從而提升高壓倉(cāng)的耐壓性。
[0035]在本實(shí)施方式中，球封頭109的底部安裝有筒狀支座111，例如圓筒狀，從而通過(guò)較大的面積提升支撐的穩(wěn)定性，另外為了使得彎管136等管道順利通過(guò)，該筒狀支座111的側(cè)壁上開(kāi)設(shè)有管孔112。其中管孔112的數(shù)量根據(jù)管路數(shù)量而定。另外，還可以在筒狀支座111的側(cè)壁上設(shè)置加熱口 115，這樣，通過(guò)加熱裝置深入筒狀支座111而對(duì)倉(cāng)體101進(jìn)行加熱，從而對(duì)倉(cāng)內(nèi)溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0036]另外，為了保證高壓倉(cāng)的運(yùn)行，優(yōu)選地，倉(cāng)蓋102和倉(cāng)體IOI之間設(shè)置有密封件114，這樣可以保證高壓倉(cāng)內(nèi)密封性，使得倉(cāng)內(nèi)壓力可以達(dá)到20?25Mpa，從而模擬出地層的環(huán)境壓力。下面對(duì)本實(shí)用新型中的密封結(jié)構(gòu)進(jìn)行進(jìn)一步闡述。
[0037]密封結(jié)構(gòu)
[0038]本實(shí)用新型提供的模擬分析用高壓倉(cāng)的密封結(jié)構(gòu)采用雙徑向自緊式密封方式，具體地如圖7所示，在本實(shí)施方式中，密封件114為具有兩個(gè)沿徑向間隔布置的密封翼116。這樣，使得密封件114的密封性和穩(wěn)定性更高。更優(yōu)選地，密封件114的兩個(gè)徑向密封翼116形成由填料槽117，該填料槽117內(nèi)填充有碳纖維填料，這樣可以通過(guò)碳纖維填料的支撐，可以使得密封件114的穩(wěn)定性更強(qiáng)，進(jìn)一步提升密封性。另外，為了避免密封件114的磨損帶來(lái)的密封失效，優(yōu)選你，密封件114為耐磨材料密封件，例如特氟龍材料等耐磨材料。
[0039]為了進(jìn)一步保證密封性，倉(cāng)蓋102上形成由面向倉(cāng)體的徑向開(kāi)口118，密封件114容納在該徑向開(kāi)口 118中。這樣可以通過(guò)徑向開(kāi)口 118的底側(cè)面承受一定的壓力，而避免之間對(duì)密封件的沖擊。具體地，如圖7所示，倉(cāng)蓋102的周緣形成為從上至下逐漸縮小的臺(tái)階結(jié)構(gòu)，并且倉(cāng)蓋102的底面設(shè)置有安裝板119，該安裝板119可以用于安裝連接鏈條106的吊環(huán)等等。臺(tái)階結(jié)構(gòu)包括容納倉(cāng)體101的頂部的第一臺(tái)階120以及容納與安裝板119構(gòu)成徑向開(kāi)口 118的第二臺(tái)階121。因此，通過(guò)安裝板119來(lái)實(shí)現(xiàn)徑向開(kāi)口 118的底側(cè)面。另外通過(guò)第一臺(tái)階120還可以提供進(jìn)一步的密封性，倉(cāng)內(nèi)的壓力首先需要經(jīng)過(guò)第二臺(tái)階121內(nèi)的密封件114，然后殘余的壓力會(huì)在第一臺(tái)階120與倉(cāng)體101之間的拐折結(jié)構(gòu)中被抵消，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)倉(cāng)內(nèi)壓力的有效密封。另外通過(guò)哈夫件113的壓緊，還能夠進(jìn)一步保證