CN110761785A - 一种带有玻璃视窗的保压舱结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种带有玻璃视窗的保压舱结构，包括筒体，所述筒体上部设有玻璃视窗，在筒体侧壁设有用于玻璃视窗的窗口，玻璃视窗嵌装在窗口中；所述窗口从内往外逐渐变窄，所述玻璃视窗为与窗口匹配的从内往外逐渐变薄结构；所述玻璃视窗的厚度与该处筒体的壁厚相等，玻璃视窗的外表面与筒体的外表面齐平。本发明对舱体进行可视化设计，在舱体上设置玻璃视窗，可从外部打入激光，通过激光测位移，便于从外部监测舱体及内部零部件的变形情况，测试保压舱的耐压特性，了解其在不同工况条件下的变形特性，可验证设计方案的可行性与科学性，便于从结构上、材料上对该保真舱进行改进，利于为保真取芯钻机的研发与设计提供试验依据与数据支撑。

Description

一种带有玻璃视窗的保压舱结构
技术领域
本发明涉及保压取芯技术领域，尤其涉及一种带有玻璃视窗的保压舱结构。
背景技术
海底钻机在深海获取样品后，需要保真舱保压控制装置在原位环境对样品进行保压密封。保真舱的保压性能需要通过试验不断验证与改进，目前缺少测量高压环境下的舱体内零部件应变的手段。
发明内容
本发明旨在提供一种带有玻璃视窗的保压舱结构，便于从外部对内部的零件应变进行检测。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种带有玻璃视窗的保压舱结构，包括筒体，所述筒体上部设有玻璃视窗，在筒体侧壁设有用于玻璃视窗的窗口，玻璃视窗嵌装在窗口中。
进一步的，所述窗口从内往外逐渐变窄，所述玻璃视窗为与窗口匹配的从内往外逐渐变薄结构。
进一步优选地，所述玻璃视窗的厚度与该处筒体的壁厚相等，玻璃视窗的外表面与筒体的外表面齐平。
优选地，玻璃视窗沿圆周方向等间隔设有至少两个。
上述带有玻璃视窗的保压舱结构还包括用于密封筒体上端的上端密封装置和用于密封筒体下端的下端密封装置。
进一步的，上端密封装置包括上端堵头和密封圈，下端密封装置包括下端堵头和密封圈，上端堵头和下端堵头均与筒体螺纹连接，上端堵头和下端堵头与筒体内壁间均采用密封圈加装挡圈形成密封。
优选地，所述密封圈为聚氨酯密封圈。
其中，上端堵头上预留有连通筒体内部的介质通道。
进一步的，所述筒体内安装有翻板阀，所述翻板阀包括阀座和阀瓣，阀瓣与阀座顶部密封配合。
进一步的，所述翻板阀通过弹簧和安装环固定在筒体内；所述阀座底面与下端密封装置相抵；
所述弹簧压缩在翻板阀与安装环之间，所述筒体内壁有用于抵持安装环的内台阶，所述弹簧上端顶在安装环上使安装环抵持在内台阶上，弹簧下端顶在阀瓣上给阀瓣提供初始密封压力，所述阀座与筒体间设有密封圈。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1，本发明对舱体进行可视化设计，在舱体上设置玻璃视窗，可以将激光扫描测头的激光测量信号投射进去，进行内部的零件应变检测，可验证设计方案的可行性与科学性，便于从结构上、材料上对该保真舱进行改进，利于为保真取芯钻机的研发与设计提供试验依据与数据支撑；
2，本发明还可以用于测试不同翻板阀的密封性能和变形量，验证不同结构、不同形状的翻板阀的保压能力。
附图说明
图1是舱体的三维图；
图2是舱体的***图；
图3是筒体的纵向剖视图；
图4是筒体的横向剖视图；
图5是舱体的纵向剖视图；
图6是本发明的纵向剖视图。
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1、2所示，本发明公开的带有玻璃视窗的保压舱结构，包括舱体，舱体包括筒体21和设于筒体21上部的玻璃视窗212，在筒体21侧壁设有用于玻璃视窗212的窗口211，玻璃视窗212嵌装在窗口211中。玻璃视窗212采用耐高压玻璃。
如图3、4所示，窗口211从内往外逐渐变窄，如图2、5所示，玻璃视窗212为与窗口211匹配的从内往外逐渐变薄结构。玻璃视窗212的厚度与该处筒体21的壁厚相等，玻璃视窗212的外表面与筒体21的外表面齐平，玻璃视窗212的内表面也与筒体21的内壁齐平。
玻璃视窗212的数量根据需要设置，本实施例中玻璃视窗212沿圆周方向等间隔设有2个、3个或多个。
本发明在舱体上设置玻璃视窗212，可从外部打入激光，通过激光测位移，可用于监测舱体及内部零部件的变形，测试保压舱的耐压特性，了解其在不同工况条件下的变形特性，可验证设计方案的可行性与科学性，便于从结构上、材料上对该保真舱进行改进，能够为保真取芯钻机的研发与设计提供试验依据与数据支撑。
如图6所示，带有玻璃视窗的保压舱结构还包括用于密封筒体21上端的上端密封装置和用于密封筒体21下端的下端密封装置。
上端密封装置包括上端堵头22和密封圈24，下端密封装置包括下端堵头23和密封圈24，上端堵头22和下端堵头23均与筒体21螺纹连接，上端堵头22和下端堵头23与筒体21内壁间均采用密封圈24加装挡圈形成密封。密封圈24采用耐水解聚氨酯密封圈，可耐高温高压。
上端堵头22上预留有连通筒体21内部的介质通道25、压力传感器接口和水密连接器接口，水密连接器接口可安装水密连接器，用于传输应变传感器数据。介质通道25作为注射口，外接液压源。
筒体21内安装有翻板阀5。翻板阀5包括阀座51和阀瓣52，阀座51顶部有与阀瓣52匹配的阀口密封面，阀口密封面为圆锥面，阀瓣52有与阀口密封面适配的阀瓣密封面，阀瓣密封面与阀口密封面的锥度相同。
翻板阀5通过安装环6和弹簧7安装固定在筒体21。测试时，翻板阀5置于筒体21内部底端。阀座51底面与下端堵头23相抵；弹簧7压缩在翻板阀5与安装环6之间，筒体21内壁有用于抵持安装环6的内台阶214，弹簧7上端顶在安装环6上使安装环6抵持在内台阶214上，弹簧7下端顶在阀瓣52上给阀瓣52提供初始密封压力。
安装翻板阀5时，将舱体竖直倒置，即上端堵头22位于下方，然后拧开下端堵头23，将安装环6置于舱体内，由于筒体21内部有用于抵持安装环6的内台阶214，当安装环6落到台阶214上时便停止，然后将弹簧放进筒体21内，再将关闭状态的翻板阀5放入筒体21中，翻板阀5压在弹簧7上，使弹簧7下端顶在安装环6上；弹簧7上端顶在阀瓣52上防止翻板阀5继续下落，同时弹簧7给阀瓣52提供初始密封压力，随后再将下端堵头23拧上抵在阀座52上，实现翻板阀5的安装，随后将舱体正立过来即可。阀座51外设有密封圈24实现与筒体21的密封。
本发明还可以用于测试不同翻板阀的密封性能和变形量，验证不同结构、不同形状的翻板阀的公称压力。密封性能的测试可采用在通入舱体的液体介质中加入荧光剂，利用荧光仪检测泄露路径的方式进行测试；也可通过安装多个声发射传感器，利用声学检测仪来进行阀泄露检测；变形量可通过安装应变片等方式监测。
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)

1.一种带有玻璃视窗的保压舱结构，包括筒体，其特征在于：所述筒体上部设有玻璃视窗，在筒体侧壁设有用于玻璃视窗的窗口，玻璃视窗嵌装在窗口中。
2.根据权利要求1所述的保压舱结构，其特征在于：所述窗口从内往外逐渐变窄，所述玻璃视窗为与窗口匹配的从内往外逐渐变薄结构。
3.根据权利要求1或2所述的保压舱结构，其特征在于：所述玻璃视窗的厚度与该处筒体的壁厚相等，玻璃视窗的外表面与筒体的外表面齐平。
4.根据权利要求1所述的保压舱结构，其特征在于：玻璃视窗沿圆周方向等间隔设有至少两个。
5.根据权利要求1所述的保压舱结构，其特征在于：它还包括用于密封筒体上端的上端密封装置和用于密封筒体下端的下端密封装置。
6.根据权利要求5所述的保压舱结构，其特征在于：上端密封装置包括上端堵头和密封圈，下端密封装置包括下端堵头和密封圈，上端堵头和下端堵头均与筒体螺纹连接，上端堵头和下端堵头与筒体内壁间均采用密封圈加装挡圈形成密封。
7.根据权利要求4所述的保压舱结构，其特征在于：所述密封圈为聚氨酯密封圈。
8.根据权利要求6所述的保压舱结构，其特征在于：上端堵头上预留有连通筒体内部的介质通道。
9.根据权利要求5、6或8所述的保压舱结构，其特征在于：所述筒体内安装有翻板阀，所述翻板阀包括阀座和阀瓣，阀瓣与阀座顶部密封配合。
10.根据权利要求9所述的保压舱结构，其特征在于：所述翻板阀通过弹簧和安装环固定在筒体内；所述阀座底面与下端密封装置相抵；
所述弹簧压缩在翻板阀与安装环之间，所述筒体内壁有用于抵持安装环的内台阶，所述弹簧上端顶在安装环上使安装环抵持在内台阶上，弹簧下端顶在阀瓣上给阀瓣提供初始密封压力，所述阀座与筒体间设有密封圈。
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