[发明专利]一种错位闭合式密封取样装置及其使用方法

说明书

本发明属于钻具领域，涉及一种错位闭合式密封取样装置，包括取芯外筒、取芯内筒及用于驱动所述取芯内筒的驱动装置，取芯内筒与取芯外筒端面贴合，取芯内筒在取芯外筒内转动，切样开口与取样开口错位，对样品进行切断的同时，对样品进行密封；还涉及该装置的使用方法，包括如下步骤：通过所述注水开口向所述取芯外筒内注入高压水，驱动所述取芯内筒在所述取芯外筒内转动，所述取芯内筒转动若干角度后，所述切样开口与所述取样开口错位，对样品进行切断的同时，对样品进行密封。筒状结构强度远高于传统的开闭执行结构，可有效防止样品卡在切样开口与取样开口之间，保证对样品的密封效果。

技术领域

本发明属于钻具领域，涉及一种错位闭合式密封取样装置及其使用方法。

背景技术

瓦斯参数测定是煤矿井下瓦斯治理抽采的重要依据，其测试准确性直接关系到后期瓦斯治理效果评价。目前常用的瓦斯参数测定装置主要有快速测定装备、基于负压引射原理的取样装置及密封取样装置，但受装置密封性和保压结构限制，其中只有密封取样装置适用于长钻孔的取样。

目前，煤矿采用的密封取样装置主要为球阀或近似球阀结构闭合取芯装置，但是在钻孔过程中，切削的煤渣或岩屑可能进入球阀的开闭执行机构或堵塞关闭通道，进而影响执行机构工作灵敏性，造成阀门无法完全关闭，装置密封性得不到保障。由此一来，容易造成取芯筒内煤样瓦斯的逸散，使得测定的瓦斯参数出现误差，影响抽采设计。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种错位闭合式密封取样装置及其使用方法，防止切削的煤渣或岩屑进入开闭执行机构或堵塞关闭通道，保证取样装置的密封性。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种错位闭合式密封取样装置，包括取芯外筒、取芯内筒及用于驱动所述取芯内筒的驱动装置；所述取芯内筒的一端密封，所述取芯内筒另一端的端面上设有切样开口，所述取芯内筒的内部中空为存样中空；所述取芯外筒的一端上设有注水开口，所述取芯外筒的另一端上设有用于样品通过的取样开口；所述取芯内筒在所述取芯外筒内转动，所述取芯内筒设有所述切样开口的一端的端面与所述取芯外筒内设有所述取样开口一端的端面贴合，所述驱动装置与所述取芯内筒密封的一端连接，所述取芯内筒转动若干角度后，所述切样开口与所述取样开口在所述取芯外筒轴线垂面上投影的交集为零。

可选地，所述驱动装置为驱动套筒，所述驱动套筒上沿轴线方向设有直槽，所述驱动套筒上绕轴线方向设有螺旋槽，所述取芯外筒内固定设有在所述螺旋槽内滑动的固定销，所述驱动套筒在所述取芯外筒内螺旋转动，所述取芯内筒上设有在所述直槽内滑动的直槽销，所述取芯内筒密封的一端在所述驱动套筒内滑动。

可选地，所述取芯内筒密封一端上密封连接有用于锁紧所述驱动套筒的锁紧装置，所述锁紧装置包括锁紧座、芯轴及用于防止所述驱动套筒转动的卡销，所述锁紧座通过固定销固定连接于所述取芯外筒，所述取芯内筒与所述锁紧座转动连接，所述锁紧座上沿所述取芯内筒轴线方向设有导向孔，所述导向孔与所述存样中空连通，所述芯轴在所述导向孔内滑动，所述芯轴与所述锁紧座密封连接，所述芯轴与所述锁紧座之间设有弹簧，所述卡销设置于所述锁紧座与所述驱动套筒之间，所述卡销与所述取芯内筒垂直，所述卡销与所述驱动套筒配合的一端为球面，所述卡销的另一端端面与所述芯轴贴合，所述芯轴上远离所述取芯内筒及所述卡销的一端上设有用于使所述卡销与所述驱动套筒分离的凹槽。

可选地，所述取芯内筒与所述锁紧座通过悬挂机构连接。

可选地，所述芯轴与所述取芯内筒之间设有用于密封的密封垫圈。

可选地，所述取芯外筒远离所述注水开口的一端为矫正过渡机构，所述矫正过渡机构包括矫正罩及连接座，所述取样开口设置于所述矫正罩上，所述矫正罩上设有导向凹槽，所述矫正罩设有导向凹槽的一侧与所述取芯内筒的端面贴合。

可选地，所述取芯内筒设置有切样开口的一端上设有与所述导向凹槽配合使用的倒角。