一种新型防喷器球形胶芯的制作方法

本发明属于橡胶件的密封领域，尤其涉及一种新型防喷器球形胶芯。

背景技术：

现在石油、天然气的使用非常广泛，但在石油天然气钻井过程中，为了防止井涌井喷现象，利用的是防喷器，防喷器内的主要密封件就是橡胶胶芯。现在的胶芯都是普遍一致的形状，胶芯的支撑筋均为12个、底面均为平面。

现有技术中存在的弊端是支撑筋数量多，同样体积的胶芯内橡胶量就少了，而橡胶是密封的本体，橡胶量减少不利于长时间稳定的密封；另外，支撑筋的刚度远远大于橡胶的刚度，要想使胶芯达到密封状态时，防喷器要给予胶芯足够多的液动压力，并且胶芯内其他零部件长时间在这么大的压力下对其寿命而言也是不利的，还有胶芯的支撑筋是刚性材料，密封闭合后，不会自动恢复，支撑筋的恢复全靠橡胶的回弹力一同恢复，支撑筋过多不利于胶芯的恢复；胶芯在工作时，支撑筋随着壳体向内挤压，胶芯下部面的胶料在支撑筋和活塞的作用下，极易形成应力集中，最终撕裂开。

技术实现要素：

为了克服橡胶胶芯的支撑筋过多带来的诸多不便以及胶芯工作时由于应力集中而导致的撕裂问题，本发明提供一种新型防喷器球形胶芯。

本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

一种新型防喷器球形胶芯，包括外壳、橡胶，所述外壳由若干个均匀分布的支撑筋组成，所述支撑筋上设有圆钉，所述圆钉的两头分别贯穿支撑筋并且两头分别延伸出支撑筋，所述橡胶和所述支撑筋固定连接，并且所述圆钉的两侧分别嵌入到橡胶中，增加了橡胶和支撑筋的粘合强度。

进一步地，所述支撑筋的数量为10个，减少支撑筋的最终目的是使同样体积的胶芯相应的就增加了橡胶。橡胶是密封的本体，足量的橡胶有利于长时间稳定的密封，并且支撑筋的刚度远远大于橡胶的刚度，支撑筋减少，在胶芯闭合密封到相同的程度时，本发明的胶芯因为液动压力需求更小，更有利于防喷器体内的其它密封圈和防喷器本体的使用寿命加长。

进一步地，所述支撑筋上的圆钉有4排3列，进一步加强了橡胶和支撑筋的粘合强度。

进一步地，所述支撑筋和橡胶不在同一平面，所述橡胶有向下突的台阶面，胶芯在工作时，支撑筋随着壳体向内挤压，胶芯下部面的橡胶在支撑筋和活塞的作用下，极易形成应力集中，最终撕裂开。为了减少应力集中的伤害，在应力集中开始处增加橡胶，所以橡胶有向下突的台阶面，，保证了在应力集中开始形成时，应力集中处有充足的橡胶，避免撕裂。

进一步地，所述橡胶的密封面含有石墨或二硫化钼，在球形橡胶芯在工作时，钻杆上带有锥度的接头对胶芯的密封面磨损很大，为了减小磨损，加入石墨或二硫化钼，可以提高润滑性。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明结构简单，和现有技术相比减少了两根支撑筋，使同样体积的球形橡胶芯相应的就增加了橡胶。橡胶是密封的本体，足量的橡胶有利于长时间稳定的密封，并且支撑筋的刚度远远大于橡胶体的刚度，支撑筋减少，在球形橡胶芯闭合密封到相同的程度时，本发明的球形橡胶芯所需要的液动压力更小，更有利于防喷器体内的其它密封圈和防喷器本体的使用寿命加长。球形橡胶芯密封时，始终是闭合的，在不作业时候，球形橡胶芯内径需要尽快地恢复，好留更多的时间下钻具，由于球形橡胶芯的支撑筋是刚性材料，密封闭合后，不会自动恢复，支撑筋的恢复全靠橡胶的回弹力一同恢复，而减少了支撑筋的数量，增加了橡胶胶料，有利于球形橡胶芯的恢复，缩短了球形橡胶芯的恢复时间。

所述胶芯的底面不是平面，橡胶有向下突的台阶面，在应力集中开始处增加橡胶，满足应力集中处有充足的橡胶，所以当在应力集中处不会撕裂。

附图说明

图1是本发明一种新型防喷器球形胶芯的结构示意图；

图2是本发明一种新型防喷器球形胶芯的支撑筋的结构示意图；

图3是本发明一种新型防喷器球形胶芯的工作示意图。

附图标记：1-支撑筋，2-橡胶，3-圆钉，4-应力集中，5-外壳，6-台阶面，7-钻杆。

具体实施方式

为了本技术领域的人员更好的理解本发明，下面结合附图和以下实施例对本发明作进一步详细描述：

实施例1：

如图1-3所示，一种新型防喷器球形胶芯，包括外壳5、橡胶2，所述外壳5由10个均匀分布的支撑筋1组成，所述支撑筋1上设有圆钉3，所述圆钉3的两头分别贯穿支撑筋1并且两头分别延伸出支撑筋，所述橡胶2和所述支撑筋1固定连接，并且所述圆钉3的两侧分别嵌入到橡胶2中，增加了橡胶2和支撑筋1的粘合强度。所述10个支撑筋1使同样体积的胶芯相应的就增加了橡胶2。橡胶2是密封的本体，足量的橡胶2有利于长时间稳定的密封，并且支撑筋1的刚度远远大于橡胶2的刚度，支撑筋1减少，在胶芯闭合密封到相同的程度时，本发明的胶芯因为液动压力需求更小，更有利于防喷器体内的其它密封圈和防喷器本体的使用寿命加长。所述支撑筋1上的圆钉3有4排3列，进一步加强了橡胶2和支撑筋1的粘合强度。所述橡胶2的密封面含有石墨或二硫化钼，在球形橡胶芯在工作时，钻杆7上带有锥度的接头对胶芯的密封面磨损很大，为了减小磨损，加入石墨或二硫化钼，可以提高润滑性。

实施例2：

如图1-3所示，一种新型防喷器球形胶芯，包括外壳5、橡胶2，所述外壳5由10个均匀分布的支撑筋1组成，所述支撑筋1上设有圆钉3，所述圆钉3的两头分别贯穿支撑筋1并且两头分别延伸出支撑筋，所述橡胶2和所述支撑筋1固定连接，并且所述圆钉3的两侧分别嵌入到橡胶2中，增加了橡胶2和支撑筋1的粘合强度。所述10个支撑筋1使同样体积的胶芯相应的就增加了橡胶2。橡胶2是密封的本体，足量的橡胶2有利于长时间稳定的密封，并且支撑筋1的刚度远远大于橡胶2的刚度，支撑筋1减少，在胶芯闭合密封到相同的程度时，本发明的胶芯因为液动压力需求更小，更有利于防喷器体内的其它密封圈和防喷器本体的使用寿命加长。所述支撑筋1上的圆钉3有4排3列，进一步加强了橡胶2和支撑筋1的粘合强度。所述支撑筋1和橡胶2不在同一平面，所述橡胶2比支撑筋1多一个向下突的台阶面6，胶芯在工作时，支撑筋1随着壳体向内挤压，胶芯下部面的橡胶2在支撑筋1和活塞的作用下，极易形成应力集中4，最终撕裂开。为了减少应力集中4的伤害，在应力集中4开始处增加橡胶，所以橡胶2有向下突的台阶面6，保证了在应力集中4开始形成时，应力集中4处有充足的橡胶2，避免撕裂。所述橡胶2的密封面含有石墨或二硫化钼，在球形橡胶芯在工作时，钻杆7上带有锥度的接头对胶芯的密封面磨损很大，为了减小磨损，加入石墨或二硫化钼，可以提高润滑性。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种新型防喷器球形胶芯，涉及橡胶件的密封技术领域，解决了胶芯的支撑筋过多带来诸多不便以及胶芯工作时由于应力集中而导致撕裂的问题，本发明包括外壳、橡胶体，其特征在于，所述外壳由若干个均匀分布的支撑筋组成，所述支撑筋上设有圆钉，所述圆钉的两头分别贯穿支撑筋并且两头分别延伸出支撑筋，所述橡胶体和所述支撑筋固定连接，并且所述圆钉的两侧分别嵌入到橡胶体中，支撑筋的减少使使同样体积的球形橡胶芯相应的就增加了橡胶体，有利于长时间稳定的密封；并且本发明在密封时，所需要的液动压力更小，更有利于防喷器体内的其它密封圈和防喷器本体的使用寿命加长。

技术研发人员：孔汉
受保护的技术使用者：郑州极致科技有限公司
技术研发日：2018.07.23
技术公布日：2018.11.09