一种密封腔.pdf

本发明提供一种密封腔，其包括：具有内腔的本体，所述本体一端为开口端，另一端为封闭端；能密封所述开口端的盖体，所述盖体与所述开口端相抵；设置于所述盖体上的第一贯通孔，所述第一贯通孔与所述内腔相连通；设置于所述开口端与所述盖体之间的第一密封件；设置于所述盖体上的施力机构，所述施力机构向所述盖体施加挤压所述第一密封件的作用力。本发明实现了提供一种对高压气体密封效果强的密封腔的目的。

权利要求书
1.  一种密封腔，其特征在于，其包括：
具有内腔的本体，所述本体一端为开口端，另一端为封闭端；
能密封所述开口端的盖体，所述盖体与所述开口端相抵；
设置于所述盖体上的第一贯通孔，所述第一贯通孔与所述内腔相连通；
设置于所述开口端与所述盖体之间的第一密封件；
设置于所述盖体上的施力机构，所述施力机构向所述盖体施加挤压所述第一密封件的作用力。

2.  根据权利要求1所述的密封腔，其特征在于：所述施力机构包括具有贯通通道的封头卡套和与所述盖体相连接的卡体，所述封头卡套通过所述贯通通道与所述开口端相连接，所述卡体能带动所述盖体向靠近所述开口端的方向移动，从而与所述封头卡套相固定。

3.  根据权利要求2所述的密封腔，其特征在于：所述卡体能与所述盖体固定连接，所述卡体背对所述盖体的侧壁上形成有至少两个相对的第一凸起；所述封头卡套具有背对所述开口端的第一端面，所述封头卡套的侧壁上设置有至少两个相对的呈L型的第一凹槽，所述第一凹槽为所述第一端面向靠近所述开口端的方向凹陷所形成，所述第一凸起能伸入所述第一凹槽中，与所述封头卡套相固定。

4.  根据权利要求3所述的密封腔，其特征在于：所述卡体与所述盖体螺纹连接。

5.  根据权利要求4所述的密封腔，其特征在于：所述盖体包括伸入所述内腔的密封端，所述密封端与所述本体之间设置有第二密封件。

6.  根据权利要求5所述的密封腔，其特征在于：所述第二凸起的外径与所述本体的外径相同，所述封头卡套的内径与所述本体的外径相同。

7.  根据权利要求6所述的密封腔，其特征在于：所述卡体具有大于所述封头卡 套的外径的第一外径和与所述封头卡套的内径相同的第二外径。

8.  根据权利要求7所述的密封腔，其特征在于：所述密封端连接有柱塞，所述柱塞的外径与所述本体的内径接近或相同，所述柱塞内设置有第二贯通孔，所述第二贯通孔与所述第一贯通孔相连通。

9.  根据权利要求8所述的密封腔，其特征在于：所述柱塞具有面对所述密封端的第二端面，所述该第二端面向着背离所述密封端的方向凹陷形成第四凹槽，所述密封端背离所述开口端的一端径向缩小形成收缩端，所述收缩端能伸入所述第四凹槽内与柱塞相连接，所述收缩端的侧壁与所述柱塞的内壁之间设置有第三密封件。

10.  根据权利要求9所述的密封腔，其特征在于：所述本体的材料为聚醚醚酮树脂。

说明书一种密封腔
技术领域
本发明涉及煤、页岩储层含气量测试实验设备技术领域，尤其涉及一种密封腔。
背景技术
煤、页岩储层含气量对于储层评价、储量估算和开发效果评价等都有重要意义，而煤层气、页岩气主要以吸附状态存在，所以为了计算煤、页岩储层含气量就需要模拟地层高温高压条件下甲烷的吸附量。而模拟结果的准确性，依赖于盛装岩石样品和甲烷反应的容器具有的耐温耐压强度和密封性能的能力。
测量煤对甲烷吸附能力的方法主要采用“煤的高压等温吸附试验方法—容量法”。这种方法是指在恒温条件下，设定甲烷注入的压力点，让煤在这个压力点吸附甲烷。也就是说这种方法是需要使煤浸没在高压的甲烷气体中进行吸附。由于该方法中所使用的甲烷气体为高压气体，所以在测量过程中气体如果不能被强密封，那么气体在压力的作用下很容易泄露出来，从而造成测量结果的不准确。现有技术中使用该种方法的容器主要使用螺纹进行连接。由于螺纹连接的地方存在间隙，所以当容器中盛有高压气体时，高压气体在压力的作用下将通过螺纹连接的间隙处泄露出来，从而造成测量结果的不准确。
发明内容
本发明的目的是提供一种对高压气体密封效果强的密封腔。
本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现：一种密封腔，其包括：具有内腔的本体，所述本体一端为开口端，另一端为封闭端；能密封所述开口端的盖体，所述盖体与所述开口端相抵；设置于所述盖体上的第一贯通孔，所述第一贯通孔与所述内腔相连通；设置于所述开口端与所述盖体之间的第一密封件；设置于所述盖体上的施力机构，所述施力机构向所述盖体施加挤压所述第一密封件的作用力。
优选地，所述施力机构包括具有贯通通道的封头卡套和与所述盖体相连接的卡 体，所述封头卡套通过所述贯通通道与所述开口端相连接，所述卡体能带动所述盖体向靠近所述开口端的方向移动，从而与所述封头卡套相固定。
优选地，所述卡体能与所述盖体固定连接，所述卡体背对所述盖体的侧壁上形成有至少两个相对的第一凸起；所述封头卡套具有背对所述开口端的第一端面，所述封头卡套的侧壁上设置有至少两个相对的呈L型的第一凹槽，所述第一凹槽为所述第一端面向靠近所述开口端的方向凹陷所形成，所述第一凸起能伸入所述第一凹槽中，与所述封头卡套相固定。
优选地，所述卡体与所述盖体螺纹连接。
优选地，所述盖体包括伸入所述内腔的密封端，所述密封端与所述本体之间设置有第二密封件。
优选地，所述第二凸起的外径与所述本体的外径相同，所述封头卡套的内径与所述本体的外径相同。
优选地，所述卡体具有大于所述封头卡套的外径的第一外径和与所述封头卡套的内径相同的第二外径。
优选地，所述密封端连接有柱塞，所述柱塞的外径与所述本体的内径接近或相同，所述柱塞内设置有第二贯通孔，所述第二贯通孔与所述第一贯通孔相连通。
优选地，所述柱塞具有面对所述密封端的第二端面，所述该第二端面向着背离所述密封端的方向凹陷形成第四凹槽，所述密封端背离所述开口端的一端径向缩小形成收缩端，所述收缩端能伸入所述第四凹槽内与柱塞相连接，所述收缩端的侧壁与所述柱塞的内壁之间设置有第三密封件。
优选地，所述本体的材料为聚醚醚酮树脂。
本发明提供的一种密封腔的有益效果是：本发明实现了在内腔内采用“煤的高压等温吸附试验方法—容量法”测量煤对甲烷吸附能力时，通过盖体和第一密封件将煤和高压的甲烷密封于内腔中，再通过设置于盖体上的第一贯通孔，从而将高压气体通入内腔中，从而在内腔中测量煤对甲烷吸附能力，由于在盖体上设置有施力机构，该施力机构向盖体施加挤压第一密封件的作用力，从而一方面使得盖体与开口端之间的间隙变小，另一方面使盖体与开口端之间的第一密封件被挤压在堵塞盖体与开口端之间的间隙中，使得内腔中的高压气体无法从该间隙泄露，从而对内腔中的高压气体进行强密封，从而实现了本发明提供一种对高压气体密封效果强的密封腔的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1本发明的一种结构示意图；
图2本发明的卡体结构示意图；
图3本发明的封头卡套的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1。本发明提供一种密封腔，其包括：具有内腔15的本体11，所述本体11一端为开口端12，另一端为封闭端14；能密封所述开口端12的盖体23，所述盖体23与所述开口端12相抵；设置于所述盖体23上的第一贯通孔73，所述第一贯通孔73与所述内腔15相连通；设置于所述开口端12与所述盖体23之间的第一密封件27；设置于所述盖体23上的施力机构，所述施力机构向所述盖23体施加挤压所述第一密封件27的作用力。
本发明提供的一种密封腔，实现了在内腔15内采用“煤的高压等温吸附试验方法—容量法”测量煤对甲烷吸附能力时，通过盖体23和第一密封件27将煤和高压的甲烷密封于内腔15中，再通过设置于盖体23上的第一贯通孔73，从而将高压气体通入内腔15中，从而在内腔15中测量煤对甲烷吸附能力，由于在盖体23上设置有施力机构，该施力机构向盖体23施加挤压第一密封27件的作用力，从而一方面使得盖体23与开口端12之间的间隙变小，另一方面使盖体23与开口端12之间的第一密封件27被挤压在盖体23与开口端12之间的间隙中，使得内腔15中的高压气体无法从该间隙泄露，从而对内腔15中的高压气体进行强密封，从而实现了本发明提供一种对高压气体密封效果强的密封腔的目的。
本发明提供的一种密封腔适用于石油天然气领域。
如图1所示，在本实施方式中，具有内腔15的本体11。该本体11用于作为测试岩石样品对甲烷吸附能力的反应腔室。该内腔15用于盛放岩石样品和甲烷。该本体11一端为开口端12，另一端为封闭端14，从而岩石样品和甲烷能通过该开口端12放入该内腔15中。且当对开口端12密封后，该内腔15能得到密封。在本实施方式中，该本体11的材料为聚醚醚酮树脂，即PEEK。由于该材料不产生磁场干扰信号，可进行低场核磁共振甲烷吸附试验。所以本发明提供的密封腔既能用于采用“煤的高压等温吸附试验方法—容量法”测量煤对甲烷吸附能力又能用于进行低场核磁共振甲烷吸附试验，这一点不同于现有技术中采用“煤的高压等温吸附试验方法—容量法”测量煤对甲烷吸附能力的反应腔室。因为现有技术中采用“煤的高压等温吸附试验方法—容量法”测量煤对甲烷吸附能力的反应腔室采用的材料为金属材料，所以如果用于低场核磁共振甲烷吸附试验将会产生磁场干扰信号，所以现有技术中的采用“煤的高压等温吸附试验方法—容量法”测量煤对甲烷吸附能力的反应腔室不能应用于低场核磁共振甲烷吸附试验。
如图1所示，在本实施方式中，能密封开口端12的盖体23，该盖体23与开口端12相抵，从而对内腔15进行密封。盖体23上设置有第一贯通孔73，该第一贯通孔73与内腔15相连通，该第一贯通孔73用于与外界的实验气路管线相连接，以使得甲烷气体能通过该第一贯通孔73输入至内腔15中。该盖体23的侧壁沿周向形成有第二凸起25，该第二凸起25能伸入贯通通道21中与开口端12相抵接。该盖体23具有密封内腔15的密封面，从而该密封面能密封内腔15，使得内腔15中的高压气体不会从开口端12泄露。在本实施方式中，该盖体23包括伸入内腔15的密封端32。该密封端32与本体11之间设置有第二密封件29，该第二密封件29用于密封该密封端32与本体11之间的间隙，从而防止内腔15中的高压气体从该间隙之间泄漏，从而实现对内腔15中气体的强密封。在本实施方式中，密封端32与本体11内壁之间的表面在周向上形成有向着远离本体11内壁的方向凹陷的第三凹槽67，第二密封件29设置于该第三凹槽67内。在本实施方式中，该第二密封件29为O型圈，在使用时，在该O型圈上均匀涂抹一层密封硅脂，从而实现对内腔15中气体的强密封。在本实施方式中，该第二凸起25的外径与本体11的外径相同，从而该盖体23完全贴合开口端12，从而能加强对内腔15的密封。
如图1所示，在本实施方式中，开口端12与盖体23之间设置有第一密封件27，该第一密封件27用于密封开口端12与盖体23之间的间隙，从而防止内腔15中的高压气体从该间隙之间泄漏，从而实现对内腔15中气体的强密封。当高压气体在内腔15中进行吸附试验时，该第一密封件27能密封开口端12与盖体23之间的间隙，从而相对于现有技术中的螺纹密封，密封效果更强。在本实施方式中，该第二凸起25具有面对开口端12的第三端面51，第三端面51在周向上形成有向着背离开口端12的方向凹陷的第二凹槽65，第一密封件27设置于第二凹槽65内。在本实施方式中，该第一密封件27为O型圈，在使用时，在该O型圈上均匀涂抹一层密封硅脂，从而实现对内腔15中气体的强密封。本发明通过第一密封件27和第二密封件29实现对内腔15中气体的两道密封，从而防止内腔中的高压气体从连接处的间隙泄露，从而增强了密封效果。
盖体23上设置有施力机构，该施力机构向盖体23施加挤压第一密封件27的作用力，从而一方面使得盖体23与开口端12之间的间隙变小，另一方面使盖体23与开口端12之间的第一密封件27被挤压在盖体23与开口端12之间的间隙中，使得内腔15中的高压气体无法从该间隙泄露，从而对内腔15中的高压气体进行强密封，从而实现了本发明提供一种对高压气体密封效果强的密封腔的目的。
在本实施方式中，施力机构包括具有贯通通道21的封头卡套19，封头卡套19通过贯通通道21与开口端12相连接，从而密封开口端12的盖体23位于该贯通通道21内。在本实施方式中，该连接方式为螺纹连接，但连接方式不限于此，还可以是其他的连接方式，例如焊接。
如图1所示，在本实施方式中，封头卡套19具有背对开口端12的第一端面49，如图3所示，封头卡套19的侧壁上设置有至少两个相对的呈L型的第一凹槽63，第一凹槽63为第一端面49向靠近开口端12的方向凹陷所形成，该第一凹槽63用于固定卡体33，从而对盖体23施加使第一密封件27密封内腔15中的流体的作用力。在本实施方式中，该第一凹槽63的数量为偶数，且在封头卡套19的侧壁上均匀设置。该第一凹槽63的数量与第一凸起37的数量相等，从而该第一凹槽63能收容第一凸起37。在本实施方式中，该封头卡套19的内径与本体11的外径相同，从而本体11的外壁能与封头卡套19的内壁相贴合，从而增强对内腔15的密封性。
在本实施方式中，施力机构还包括与盖体23相连接的卡体33，该卡体33能带 动盖体23向靠近开口端12的方向移动，卡体33向靠近开口端12的方向移动后能与封头卡套19相固定。当卡体33带动盖体23向靠近开口端12的方向移动时，能使得盖体23向靠近开口端12的方向移动，从而一方面使得盖体23与开口端12之间的间隙变小，另一方面使盖体23与开口端12之间的第一密封件27受到作用力而挤压在堵塞盖体23与开口端12之间的间隙中而无法移动，从而使盖体23与开口端12之间的间隙因被第一密封件27填满而消失，从而密封内腔15中的流体。由于卡体33向靠近开口端12的方向移动后能与封头卡套19相固定，从而盖体23与开口端12之间的间隙维持在因被第一密封件27填满而消失的状态，从而在将内腔15作为测试岩石样品对甲烷吸附能力的反应腔室时，保证了高压的气体被强密封在内腔15中，而不会泄露。在本实施方式中，卡体33能与盖体23固定连接，从而卡体33能带动盖体23向靠近开口端12的方向移动。在本实施方式中，卡体33与盖体23螺纹连接，从而卡体33不但能盖体23固定连接，而且能沿盖体23移动，所以当卡体33与封头卡套19相固定后，卡体33还能沿盖体23移动，并向第一密封件27施加作用力，从而能进一步提高密封效果。
如图2所示，在本实施方式中，卡体33背对盖体23的侧壁上形成有至少两个相对的第一凸起37；第一凸起37能伸入第一凹槽63中，与封头卡套19相固定。在本实施方式中，该第一凸起37的数量为偶数，且该第一凸起37在卡体33的侧壁的周向上均匀设置，从而可以通过该第一凸起37与封头卡套19相固定，来实现对第一密封件27施加均匀的作用力，从而能更好的密封内腔15。在本实施方式中，由于第一凹槽63呈L型且第一凹槽63为第一端面49向靠近开口端12的方向凹陷所形成，所以该第一凸起37能从第一端面49伸入第一凹槽63并向靠近开口端12的方向移动后固定于第一凹槽63中，从而与封头卡套19相固定。在本实施方式中，卡体33具有大于封头卡套19的外径的第一外径和与封头卡套19的内径相同的第二外径。
在本实施方式中，该施力机构包括设置于第二凸起25上的固定件，固定件将第二凸起25固定于开口端12上。在本实施方式中，该固定件可以为螺栓，但该固定件的实施方式不限于此，还可以有其他的实施方式，例如螺钉。
在本实施方式中，该施力机构包括设置于第二凸起25的外壁上的第一外螺纹和设置于封头卡套19靠近开口端12的一端的内壁上的第一内螺纹；第一外螺纹能向着靠近开口端12的方向沿着第一内螺纹移动，从而对第二凸起25与开口端12之间的 第一密封件27进行施加作用力。
如图1所示，在本实施方式中，密封端32连接有柱塞41，柱塞41的外径与本体11的内径接近或相同，以使该柱塞41能用于将内腔15多余的环形空间充填。柱塞41具有面对密封端32的第二端面53，该第二端面53向着背离密封端32的方向凹陷形成第四凹槽69，密封端32背离开口端12的一端径向缩小形成收缩端34，该收缩端34能伸入第四凹槽69内与柱塞相连接，该收缩端34的侧壁与柱塞41的内壁之间设置有第三密封件31。该收缩端34的侧壁向着远离第四凹槽69内壁的方向凹陷形成有第五凹槽71，该第五凹槽71内设置有第三密封件31。该第三密封件31用于密封收缩端34与柱塞41内壁之间的间隙，从而防止内腔15中的高压气体从该间隙泄露。在本实施方式中，该第三密封件31为O型圈，在使用时，在该O型圈上均匀涂抹一层密封硅脂，从而实现对内腔15中气体的强密封。该柱塞41上形成有贯穿柱塞41的第二贯通孔77，该第二贯通孔77与第一贯通孔73相连通。
本发明的使用方法如下：
第一步：将本体11的开口端12通过贯通通道21与封头卡套19相连接；
第二步：将第三密封件31上均匀涂抹一层密封硅脂并置入第五凹槽71，将盖体23的密封端32通过第四凹槽69与柱塞41相连接；
第三步：将第一密封件27上均匀涂抹一层密封硅脂置入并第二凹槽65内，第二密封件29上均匀涂抹一层密封硅脂并置入第三凹槽67内，将柱塞41置入内腔15中，使盖体23的第二凸起25与开口端12相抵靠；
第四步：将卡体33套置于盖体23上，通过下压旋转卡体33，使卡体33的第一凸起37与第一凹槽63相卡接；
第五步：旋转盖体23使盖体23相对于卡体33向靠近开口端12的方向移动，使第二凸起25与开口端12均匀受力挤压密封第一密封件27，从而消除o型圈因受力不均匀而出现的漏气故障。
以上所述仅为本发明的几个实施例，本领域技术人员依据申请文件公开的内容可以对本发明实施例进行各种改动或变型而不脱离本发明的精神和范围。