CN113236164B - 一种磁力触发装置的夹紧机构及翻板阀磁力闭合模拟装置 - Google Patents

一种磁力触发装置的夹紧机构及翻板阀磁力闭合模拟装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种磁力触发装置的夹紧机构及翻板阀磁力闭合模拟装置，包括：第一夹持件、与所述第一夹持件相对设置的第二夹持件以及用于锁止所述第一夹持件的控制机构，所述第一夹持件与所述控制机构固定连接。当需要对物体进行固定时，通过第一夹持件与所述第二夹持件相配合，并利用控制机构对所述第一夹持件进行锁止，可以将待固定物(如阀座)牢固地固定在第一夹持部与所述第二夹持部之间。同时，该夹紧机构，结构简单，易于加工。

Description

一种磁力触发装置的夹紧机构及翻板阀磁力闭合模拟装置
技术领域
本发明涉及保压取心实验模拟装置技术领域，尤其涉及一种磁力触发装置的夹紧机构及翻板阀磁力闭合模拟装置。
背景技术
深部岩心取样时，为了保护获取到的深部条件下的原位岩心，往往需要借助原位保真取心装置，利用钻具钻取岩心后将岩心存储在原位保真取心装置的翻板阀或保压球阀中，但是现有的原位保真取心装置，在不同钻取环境下，保压效果差异明显，以翻板阀为例，翻板阀的关闭主要依靠弹力，当翻板阀处于不同的倾斜状态时，存在翻板阀无法正常关闭的情况。
为了开发出能够适应于不同钻取状态下的取心保压装置，往往需要借助一种能够模拟出深部钻进取心翻板阀在磁力作用下的闭合过程的模拟装置。然而相关的模拟装置在对翻板阀进行固定后，在进行转动时阀座容易出现晃动，导致开启状态的磁性阀盖与触发磁体不能正对，影响磁性阀盖的闭合。
因此，现有技术还有待于进一步的提升。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种磁力触发装置的夹紧机构及翻板阀磁力闭合模拟装置，旨在解决翻板阀磁力闭合模拟装置中阀座固定不稳固的问题。
第一方面，本发明实施例提供一种磁力触发装置的夹紧机构，其中，包括：第一夹持件、与所述第一夹持件相对设置的第二夹持件以及用于锁止所述第一夹持件的控制机构，所述第一夹持件与所述控制机构固定连接。
可选地，所述的磁力触发装置的夹紧机构，其中，所述连接件包括第一杆件以及与所述第一杆件螺纹连接的第二杆件；所述第一杆件包括用于与所述第二曲柄连接的第一连接部，与所述第二杆件连接的第二连接部，所述第二连接部的内壁设置第一螺纹，所述第二杆件的外表面设置有与所述第一螺纹适配的第二螺纹，所述第二杆件的一端与所述第一夹持件可拆卸连接，所述第二杆件的另一端与所述第一杆件螺纹连接。
可选地，所述的磁力触发装置的夹紧机构，其中，还包括：导向组件，所述导向组件包括平行设置的第一导向件、第二导向件，所述第一夹持件设置在所述第一导向件与所第二导向件之间；所述第一导向件包括第一导向条，所述第二导向件包括第二导向条，所述第一导向条与所述第二导向条相对设置；所述第一夹持件包括分别与所述第一导向条及所述第二导向条相适配的凹槽。
第二方面，一种翻板阀磁力闭合模拟装置，其中，包括：上述所述的磁力触发装置的夹紧机构。
可选地，所述的翻板阀磁力闭合模拟装置，其中，还包括：
工作台，包括用于驱动所述工作台发生转动的驱动机构；
磁力保压控制机构，包括阀座，与所述阀座一端活动连接的磁性阀盖以及用于排斥所述磁性阀盖的第一磁体；所述夹紧机构固定在所述工作台上，所述阀座夹设在所述第一夹持件与所述第二夹持件之间，所述第一磁体固定在所述第二夹持件一侧的所述工作台上；
磁性阀盖闭合控制机构，包括筒体，用于带动所述筒体升降的升降设备；所述升降设备与所述阀座固定在所述工作台的同一平面上；当所述筒体置于所述阀座内，所述磁性阀盖处于开启状态，当所述筒体与所述磁性阀盖脱离，所述磁性阀盖处于闭合状态。
可选地，所述的翻板阀磁力闭合模拟装置，其中，所述阀座包括：筒本体、设置在所述筒本体内部的第二磁体以及底盖，所述第二磁体用于吸引所述磁性阀盖；所述底盖与所述筒本体可拆卸连接，所述底盖上设有用于压力测试的孔。
可选地，所述的翻板阀磁力闭合模拟装置，其中，所述磁性阀盖包括：阀盖本体，固定在所述阀盖本体上用于与所述阀座的开口端活动连接的连接臂，以及固定在所述阀盖本体上的阀盖永磁体。
可选地，所述的翻板阀磁力闭合模拟装置，其中，所述底盖包括底盖本体，用于连接所述筒体本体的第一台阶部、与所述第一台阶部呈阶梯分布的第二台阶部，且所述第二台阶部设置在所述第一台阶部背离所述筒体本体的一端。
可选地，所述的翻板阀磁力闭合模拟装置，其中，所述翻板阀磁力闭合模拟装置还包括：供气机构，所述供气机构通过管道与所述孔连接。
有益效果：本发明实施例提供一种磁力触发装置的夹紧机构，包括:第一夹持件、与所述第一夹持件相对设置的第二夹持件以及用于锁止所述第一夹持件的控制机构，所述第一夹持件与所述控制机构固定连接。当需要对物体进行固定时，通过第一夹持件与所述第二夹持件相配合，并利用控制机构对所述第一夹持件进行锁止，可以将待固定物（如阀座）牢固地固定在第一夹持部与所述第二夹持部之间。同时，该夹紧机构，结构简单，易于加工。
附图说明
图1 本发明实施例提供的一种磁力触发装置的夹紧机构立体图；
图2 本发明实施例提供的夹紧机构爆炸图；
图3 本发明实施例提供的翻板阀磁力闭合模拟装置立体图；
图4 为本发明实施例提供的翻板阀磁力闭合模拟装置部分结构图；
图5 为本发明实施例提供的另一视角翻板阀磁力闭合模拟装置部分结构图；
图6 为本发明实施例提供的翻板阀磁力闭合模拟装置部分结构图爆炸图；
图7 为本发明实施例提供的阀盖、磁性阀座爆炸图 。
具体实施方式
本发明提供一种磁力触发装置的夹紧机构及翻板阀磁力闭合模拟装置，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。
如图1至图2所示，本发明实施例提供一种磁力触发装置的夹紧机构，第一夹持件1、与所述第一夹持件1相对设置的第二夹持件2以及用于锁止所述第一夹持件1的控制机构3，所述第一夹持件1与所述控制机构3固定连接。
在本实施例中，所述第二夹持件2与所述第一夹持件1相互独立，即可以将第二夹持件固定在支撑件（如后续所述的工作台）上，所述第一夹持件1与所述控制机构固定在所述第二夹持件2的对面，正常使用时，所述第一夹持件1与所述第二夹持件2配合，通过控制机构将第一夹持件锁止，从而可以将位于所述第一夹持件1与所述第二夹持件2之间的待固定物夹紧，固定。
在本实施例中，通过移动手柄带动第一曲柄组件302以及第二曲柄303发生联动，进而带动连接件305移动。
示例性地，当解锁所述第一夹持件时，可以将手柄向外扳（此处的向外指的是背离所述第二夹持件的方向）带动第一曲柄组件302围绕着其与所述基座301的铰接部向外转动，当转动到一定角度后，由所述第一曲柄组件302带动所述第二曲柄303向外移动，最终牵引所述连接件305向外移动（由于连接件与所述第一夹持件1固定连接，使得第一夹持件1向外移动），使所述第一夹持件1与所述第二夹持件2分开。容易理解的是，当锁止所述第一夹持件时，可以将手柄向内扳，带动第一曲柄组件302围绕着其与所述基座301的铰接部向内转动，当转动到一定角度后，由所述第一曲柄组件302带动所述第二曲柄303向内移动，最终推动所述连接件305向内移动当手柄以及第二曲柄运动到最大行程位置后，将连接件305锁止，即实现对所述第一夹持件的锁止。
在本实施例的一种实现方式中，所述连接件305包括第一杆件315、第二杆件325，其中，所述第一杆件315与所述第二杆件325螺纹连接，所述第一杆件315的一端与所述第二曲柄303连接，同时沿所述第一杆件的径向方向设置螺纹连接部，在螺纹连接部的内壁上设置螺纹；所述第二杆件325的外表面设置有与第一杆件315上的螺纹相适配的螺纹，所述第二杆件325的一端与第一夹持件1可拆卸连接。在使用过程中，可以通过调节第二杆件325与第一杆件315之间的连接距离，来调节第一夹紧件1与第二夹紧件2之间的距离，如旋转第二杆件2，使其一部分旋301进（或旋出）第一杆件1，来调节其长度，实现对第一夹持件1与第二夹持件2之间距离的调节。可以实现同一个夹持设备能够适用多种尺寸的待固定件。
在本实施例的一种实现方式中，所述夹持机构还包括用于第一夹持件1导向的导向机构4，所述导向机构4包括平行设置的两个导向件401、402，可以在所述导向件401、402上设置导向轨道（导向条或导向槽），同时在所述第一夹持件1上设置与所述导向轨道相适配的结构。示例性地，如果在导向件上设置的是导向条，则在所述第一夹持件上设置滑槽，导向条与导向滑槽相适配，使第一夹持件可以沿着导线条滑动。通过设置导向机构，可以使第一夹持件在运动时不会发生偏离，保证第一夹持件与第二夹持件正对夹持。
基于相同的发明构思，如图3所示，本发明实施例还提供一种翻板阀磁力闭合模拟装置，其中，包括上述所述的夹持机构。
在本实施例中，所述翻板阀磁力闭合模拟装置还包括：外壳体10和设置在所述外壳体10内部的工作台20、用于固定所述工作台20的支座30，固定在所述工作台20表面的磁力保压控制机构40以及磁性阀盖闭合控制机构50，用于驱动所述工作台20发生转动的平面旋转驱动机构60、垂直翻转驱动机构70。
在本实施例中，结合图4至图5，所述磁力保压控制机构40，包括阀座41，与所述阀座41一端活动连接的磁性阀盖42以及用于排斥所述磁性阀盖42的第一磁体43；所述阀座41通过所述夹持机构固定在所述工作台20上，所述第一磁体43固定在所述第二夹持件2一侧的工作台上；所述磁性阀盖闭合控制机构50，包括筒体51，用于带动所述筒体51升降的升降设备52；所述升降设备52固定在所述工作台20上，所述升降设备52与所述阀座41位于同一平面；当所述筒体51位于所述阀座41内，所述磁性阀盖42处于开启状态，当所述筒体51与所述磁性阀盖42脱离，所述磁性阀盖42处于闭合状态。
在本实施例中，通过所述平面旋转驱动机构60、垂直翻转驱动机构70的驱动可以使工作台20的状态发生改变，从而带动设置在所述工作台20上的阀座41的状态发生改变，可以模拟阀座41的不同状态，结合筒体的升降，可以模拟出不同状态下阀座与磁性阀盖之间的闭合情况。
如图6所示，在本实施的一种实现方式中，所述工作台20包括第一基座21、第二基座22，其中，所述第一基座21的形状可以是圆形或其他形状。
示例性地，所述第一基座21的形状为圆形，所述第二基座22的形状为圆形，与所述第一基座21相适配。所述第一基座21的中间开设有一个通孔210，所述阀座41穿过所述通孔210，两端外露在所述第一基座21的两侧，所述阀座41其中的一端（连接有磁性阀盖的）通过固定件固定在所述第一基座21的端面上。所述第一磁体43正对所述磁性阀盖设置，即当所述磁性阀盖打开时，所述第一磁体与所述磁性阀盖正对，将磁性阀盖与所述第一磁体正对设置，可以保证磁性阀盖在磁力的作用下发生闭合时不会出现偏移。所述升降设备52设置在所述阀座的一侧。
在本实施例中，所述平面旋转驱动机构60包括第一齿轮61、第二齿轮62以及第一动力设备63，所述动力设备可以是电机，所述第一齿轮61与所述第二齿轮62啮合，所述第二齿轮62与所述第一动力设备63的输出端固定连接；所述第一齿轮61固定在所述圆形基座21背离所述阀座41的端面上（即所述第一齿轮61与所述阀座41分别设置在所述圆形基座21的相对的两个端面上），所述第二基座22上设置有供电机输出端通过的孔，所述第一动力设备63固定在所述第二基座22上，其输出端靠近所述第一齿轮61，也就是说所述第一齿轮61与所述第二齿轮62设置在所述第一基座21与所述第二基座22之间形成的空间内。由电机转动带动第二齿轮转动，第二齿轮与第一齿轮啮合后，进而带动第一基座21相对与所述第二基座22转动，也即是说，平面旋转驱动机构60可以使所述阀座以其中轴线为中心旋转。
在本实施例中，所述垂直翻转驱动机构70包括：第一传动单元71、第二传动单元72以及用于驱动所述第一传动单元71与所述第二传动单元72的第二动力设73备；所述第一传动单元71、所述第二传动单元72分别与所述第二基座22固定连接，所述第一传动单元71与所述第二动力设备73的输出端连接。其中，所述第一传动单元71包括轴承与所述轴承配合的转轴，所述转轴的一端与所述轴承配合，另一端固定在所述第二基座22上，所述第二传动单元72包括轴承，与所述轴承适配的转轴，所述转轴的一端与轴承配合，另一端固定在所述第二基座22上，所述轴承、分别固定在所述支座30上。所述第二动力设备73可以是电动设备也可以是手动设备，示例性地，所述第二动力设备73为手动设备，包括手轮730，转动手轮730可以使第一基座21、第二基座22发生垂直翻转。通过所述平面旋转驱动机构60与所述垂直翻转驱动机构70的配合，可以模拟出垂直钻进、水平钻进、倾斜角度的钻进等情况。
在本实施例的一种实现方式中，所述磁力触发装置的夹紧机构还包括：用于调整所述第一磁体43与所述阀座41之间距离的位移调节机构80。其中，所述位移调节机构80包括一个压力传感器（未示出），所述压力传感器与所述第一磁体连接，通过压力传感器可以检测出所述第一磁体43与磁性阀盖42之间的磁力大小，通过对不同情况下，磁性阀盖42与第一磁体43之间的磁力大小，来调节第一磁体与磁性阀盖之间的距离，从中选择出合适的距离。
结合图7，在本实施例的一种实现方式中，所述磁性阀盖42包括：阀盖本体421，固定在所述阀盖本体421上用于与所述阀座41的开口端活动连接的连接臂422，以及固定在所述阀盖本体上的阀盖永磁体423。其中，所述连接臂423可以是弹性片，通过将弹性片的一端固定在阀盖本体421上 ，另一端与阀座的一端活动连接。
在本实施例的一种实现方式中，所述阀座41包括：筒本体410以及设置在所述筒本体410内部的第二磁体420，所述第二磁体420用于吸引所述磁性阀盖42。
所述筒本体410为两端开口的圆柱形筒体，所述筒本体410的材质可以是金属材质，如铸铁、钢等。所述第二磁体420为筒状磁体，所述筒状磁体420可以是至少由两个瓦片型磁体沿圆周方向拼接形成，示例性地，如为四个瓦片型磁体沿圆周方向拼接形成，其中，瓦片型磁体的充磁方向可以相同也可以不相同，所述充磁方向包括轴向充磁方向，径向充磁方向。在本实施例的一种实现方式中，所述阀座41还包括：底盖430，所述底盖430与所述筒本体410可拆卸连接，所述底盖430上设有用于压力测试的孔431。
在本实施例中，所述底盖430指的是用于封堵所述筒状本体410另一端（与所述磁性阀盖非连接端），通过设置端盖430以及磁性阀盖42，可以实现对阀座进行封闭，即在阀座内部形成一个密闭空间。
在本实施例中，所述底盖430包括底盖本体432，用于连接所述筒体本体的第一台阶部433、与所述第一台阶部433呈阶梯分布的第二台阶部434，且所述第二台阶部434置于所述第一台阶部433背离所述筒体本体410的一端。所述第一台阶部433的外表面设置有外螺纹，通过所述外螺纹可以实现与所述筒本体的连接，容易理解的是在所述同本体的内表面设置有与所述第一台阶部433外表面上的外螺纹相适配的内螺纹。当所述第一台阶部433与所述筒本体上的螺纹连接后，所述筒状磁体420背离磁性阀盖的一端抵持在所述第一台阶433上，所述第二台阶部434与所述筒本体的端部紧密贴合，也即是说所述第二台阶部434的直径大于所述第一台阶部433的直径。
在本实施例中，设置在所述底盖430上的用于测试密封压力的孔431位于所述底盖430的中心位置，所述孔431可以与供气机构（图中未示出）通过管道进行连接，可以检测其密闭效果。
综上所述，本发明实施例提供一种磁力触发装置的夹紧机构，其包括：第一夹持件、与所述第一夹持件相对设置的第二夹持件以及用于锁止所述第一夹持件的控制机构，所述第一夹持件与所述控制机构固定连接。当需要对物体进行固定时，通过第一夹持件与所述第二夹持件相配合，并利用控制机构对所述第一夹持件进行锁止，可以将待固定物（如阀座）牢固地固定在第一夹持部与所述第二夹持部之间。同时，该夹紧机构，结构简单，易于加工。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种翻板阀磁力闭合模拟装置，其特征在于，包括：
夹紧机构，包括第一夹持件、与所述第一夹持件相对设置的第二夹持件以及用于锁止所述第一夹持件的控制机构，所述第一夹持件与所述控制机构固定连接；
工作台，包括用于驱动所述工作台发生转动的驱动机构，以模拟垂直钻进、水平钻进、不同倾斜角度的钻进；
磁力保压控制机构，包括阀座，与所述阀座一端活动连接的磁性阀盖以及用于排斥所述磁性阀盖的第一磁体；所述夹紧机构固定在所述工作台上，所述阀座夹设在所述第一夹持件与所述第二夹持件之间，所述第一磁体固定在所述第二夹持件一侧的所述工作台上，与所述磁性阀盖正对设置；
所述阀座包括筒本体以及设置在所述筒本体内部用于吸引所述磁性阀盖的第二磁体以及底盖；
磁性阀盖闭合控制机构，包括筒体，用于带动所述筒体升降的升降设备；所述升降设备与所述阀座固定在所述工作台的同一平面上；当所述筒体置于所述阀座内，所述磁性阀盖处于开启状态，当所述筒体与所述磁性阀盖脱离，所述磁性阀盖处于闭合状态；
所述第二磁体用于吸引所述磁性阀盖；所述底盖与所述筒本体可拆卸连接，所述底盖中心位置上设有用于压力测试的孔，所述孔与供气机构通过管道连接。
2.根据权利要求1所述的翻板阀磁力闭合模拟装置，其特征在于，所述磁性阀盖包括：阀盖本体，固定在所述阀盖本体上用于与所述阀座的开口端活动连接的连接臂，以及固定在所述阀盖本体上的阀盖永磁体。
3.根据权利要求1所述的翻板阀磁力闭合模拟装置，其特征在于，所述底盖包括底盖本体，用于连接所述筒体本体的第一台阶部、与所述第一台阶部呈阶梯分布的第二台阶部，且所述第二台阶部设置在所述第一台阶部背离所述筒体本体的一端。
4.根据权利要求1所述的翻板阀磁力闭合模拟装置，其特征在于，所述翻板阀磁力闭合模拟装置还包括：供气机构，所述供气机构通过管道与所述孔连接。
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