[发明专利]一种可控制磁力大小的磁性阀座及保压控制器

说明书

本发明涉及一种可控制磁力大小的磁性阀座及保压控制器，包括阀座本体，所述阀座本体的一端有阀座密封面，所述阀座本体上设有n匝线圈；n匝线圈与阀座本体同轴。利用通电螺线管原理，通过给线圈通电流，使得阀座本体产生磁场，随着电流的增加，阀座本体磁场强度增加，相应的磁力增加，最终通过磁力使阀瓣产生扭矩，使得阀瓣旋转闭合。本发明可以作为实验用装置，也可以用于取芯器中。应用于取芯器中时，保压阀瓣在磁力的作用下旋转下落，达到保压效果，即使在钻机水平状态或垂直向上钻进状态下也能自动闭合，可实现从只能垂直向下钻进到水平钻进或垂直向上钻进等任意方向钻进的改变；而且通过调节电流大小，可以控制磁力大小，使用方便。

技术领域

本发明涉及取芯器密封装置技术领域，尤其涉及一种可控制磁力大小的磁性阀座及保压控制器。

背景技术

岩石取芯钻机在深地取芯中的一种重要工艺是保压取芯，保压岩心是岩石力学研究中的珍贵样品，如何实现钻机高效保压是取芯钻机的一个发展方向，我国近些年来对于保压取芯及其钻机设计做了不少研究，谢和平院士首次提出“五保”取芯概念中便有“一保”为保压取芯。对于保压取芯中的各部分结构设计，目前还有很多技术需要研究。

目前，在保压取芯领域，保压取芯筒下端通常采用翻板阀密封。如图1所示，现有的翻板阀包括阀座（序号1）、阀瓣（序号2）以及弹性元件（序号21）。在垂直向下钻进时，岩心筒向上提升至高于阀瓣后，阀瓣失去岩心筒的限制作用，在弹性元件的作用下发生翻转，然后在自身重力的作用下落在阀座上实现阀门关闭。

专利文献CN110847856A公开了一种保压取芯器翻板阀结构，其阀座具有磁性，可吸引阀瓣关闭。因其阀瓣关闭不依托于自身重力，因而不受钻进方向的限制。但该专利并没有表明如何对磁性底座进行设计。

保压取芯钻机在竖直向下钻进时，当岩芯被钻取进入保压舱后，阀瓣在侧边弹片的弹力及重力的作用下迅速闭合达到保压效果。在竖直下钻情况下，现有翻板阀能够满足基本需求。然而，实际工作中不仅仅只存在竖直下钻的情况，而是希望能满足向各个方向钻取岩芯的需求。当钻机水平钻进或竖直向上钻进时，现有的翻板阀的阀瓣动力不足，需有动力使其闭合。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题提供一种可控制磁力大小的磁性阀座及保压控制器。

本发明通过下述技术方案实现：

一种可控制磁力大小的磁性阀座，包括阀座本体，所述阀座本体的一端有阀座密封面，所述阀座本体上设有n匝线圈。

进一步的，n匝线圈与阀座本体同轴。

进一步的，所述阀座本体的侧壁有用于安装所述n匝线圈的环形槽，所述n匝线圈装在所述环形槽中。

进一步的，阀座本体的一端设有走线孔。

一种可控制磁力大小的保压控制器，除了包括上述磁性阀座外，它还包括阀瓣，所述阀瓣有与所述阀座密封面适配的阀瓣密封面。

进一步的可控制磁力大小的保压控制器，还包括输电设备，所述n匝线圈的两端可操作地与所述输电设备电性连接。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1，本发明可以作为实验用装置，也可以用于取芯器中；应用于取芯器中时，保压阀瓣在磁力的作用下旋转下落，达到保压效果，即使在钻机水平状态或垂直向上钻进状态下也能自动闭合，可实现从只能垂直向下钻进到水平钻进或垂直向上钻进等任意方向钻进的改变；而且通过调节电流大小，可以控制磁力大小，使用方便；

2，应用于实验时，第一，本发明可模拟真实工况下磁性阀座使阀瓣闭合的全过程，可验证磁性阀座是否可做到使阀瓣旋转的功能；可通过高斯计等磁性检测设备，检测出该工况下磁性阀座的磁性参数，为后期制作磁力底座提供数据支持；