[发明专利]一种注气双密封封隔器及方法

权利要求书

1.一种注气双密封封隔器，其特征在于：包括上接头(1)、上外护筒(2)、坐封销钉(3)、坐封推压筒(4)、抗二氧化碳橡胶压封筒(6)、锁环(7)、中心管(8)、止推环(9)、解封销钉(10)、衬管(11)、坐封套(12)、抗二氧化碳橡胶扩张筒(13)、平衡缸机构和下接头(18)；所述的上接头(1)和下接头(18)密封连接在中心管(8)的上下两端；所述的上接头(1)的中部水平设置有贯穿侧壁的上接头注气孔(19)；所述的上外护筒(2)的上部与上接头(1)外侧壁密封连接，平衡缸机构与下接头(18)外侧壁密封连接，平衡缸机构的中部水平设置有平衡活塞导压孔(20)；所述抗二氧化碳橡胶压封筒(6)、止推环(9)和抗二氧化碳橡胶扩张筒(13)从上至下的连接在上外护筒(2)和平衡缸机构之间；所述的上外护筒(2)、抗二氧化碳橡胶压封筒(6)与中心管(8)之间密封连接有坐封推压筒(4)；中心管(8)的外侧壁上且位于坐封推压筒(4)底部位置设置有锁环(7)，且锁环(7)与坐封推压筒(4)啮合连接；坐封推压筒(4)的顶部开有与上接头注气孔(19)相对应的通孔，且所述通孔内连接有坐封销钉(3)；所述抗二氧化碳橡胶扩张筒(13)上部及止推环(9)与中心管(8)之间从内至外的设置有坐封套(12)和衬管(11)；所述的止推环(9)和衬管(11)的上部对应的设置有贯穿侧壁的通孔，且通孔内水平连接有解封销钉(10)；中心管(8)侧壁上开有中心管注气孔(21)，中心管注气孔(21)与平衡缸机构下部连通。

2.如权利要求1所述的一种注气双密封封隔器，其特征在于：还包括高分子胀封环(5)；所述的高分子胀封环(5)为圆环状结构，其套接在坐封推压筒(4)外周上，且置于上外护筒(2)和抗二氧化碳橡胶压封筒(6)之间。

3.如权利要求1或2所述的一种注气双密封封隔器，其特征在于：所述的高分子胀封环(5)采用的是高饱和丁腈橡胶材料制成的。

4.如权利要求1所述的一种注气双密封封隔器，其特征在于：所述的抗二氧化碳橡胶压封筒(6)和抗二氧化碳橡胶扩张筒(13)均采用的是氟橡胶材料制成。

5.如权利要求1所述的一种注气双密封封隔器，其特征在于：所述的坐封销钉(3)是中空的，且与上接头注气孔(19)相通。

6.如权利要求1所述的一种注气双密封封隔器，其特征在于：所述的抗二氧化碳橡胶扩张筒(13)的顶部镶嵌在止推环(9)与衬管(11)之间，抗二氧化碳橡胶扩张筒(13)的底部嵌在平衡缸机构上。

7.如权利要求1或6所述的一种注气双密封封隔器，其特征在于：所述的平衡缸机构包括平衡活塞(14)、弹簧(15)、平衡缸(16)和下外护筒(17)；所述的平衡活塞(14)的上端面与衬管(11)的底面紧密接触；平衡活塞(14)的中部外侧设置有第一台肩(22)，第一台肩(22)的外檐设置有环状限位凸起(23)，抗二氧化碳橡胶扩张筒(13)的底部镶嵌在环状限位凸起(23)内侧；第一台肩(22)侧壁上水平设置有平衡活塞导压孔(20)；平衡活塞(14)的中部内侧设置有第二台肩(24)，沿第二台肩(24)的内侧壁至少设置有两组环状密封圈，第二台肩(24)与中心管(8)通过环状密封圈紧密接触；平衡活塞(14)的下部外侧壁上设置有至少两组环状密封圈，通过所述密封圈与下外护筒(17)的上部内侧壁密封连接，下外护筒(17)的下部与下接头(18)密封连接；所述的平衡活塞(14)、下外护筒(17)、下接头(18)和中心管(8)围成平衡缸(16)；在平衡缸(16)内部的第二台肩(24)与中心管(8)之间连接有弹簧(15)；平衡缸(16)通过中心管(8)上的中心管注气孔(21)与中心管(8)连通；抗二氧化碳橡胶扩张筒(13)的底部嵌在平衡活塞(14)上。

8.如权利要求1、2、4或7所述的一种注气双密封封隔器，其特征在于：所述的抗二氧化碳橡胶压封筒(6)为圆环状结构，其外侧壁均匀设置有多组截面为等腰三角形的环状压缩槽，其内侧壁的上部和下部分别设置有截面为直角三角形的环状压缩槽，且内侧壁上的压缩槽与外侧壁上的压缩槽高低错位设置。

9.如权利要求1-8任意一项所述的一种注气双密封封隔器的封隔方法，其特征在于：包括如下步骤，

步骤一：坐封

中心管(8)内憋压，高压气体进入上接头注气孔(19)，推动坐封推压筒(4)剪断坐封销钉(3)，并压缩高分子胀封环(5)和抗二氧化碳橡胶压封筒(6)膨胀坐封，锁环(7)与坐封推压筒(4)啮合锁定；同时，高压气体由中心管注气孔(21)进入平衡缸机构中的平衡缸(16)，推动平衡缸机构中的平衡活塞(14)通过抗二氧化碳橡胶扩张筒(13)反向压缩抗二氧化碳橡胶压封筒(6)和高分子胀封环(5)，使高分子胀封环(5)和抗二氧化碳橡胶压封筒(6)承受上下两端的夹持力；

步骤二：当抗二氧化碳橡胶压封筒(6)上面压力高时，高分子胀封环(5)、抗二氧化碳橡胶压封筒(6)和抗二氧化碳橡胶扩张筒(13)保持原来位置不动；当抗二氧化碳橡胶压封筒(6)下面压力高时，进入步骤三；

步骤三：抗二氧化碳橡胶压封筒(6)下面压力通过平衡活塞导压孔(20)，进入平衡活塞(14)与中心管(8)之间的环空，从而推动平衡活塞(14)压缩弹簧(15)下行，使抗二氧化碳橡胶扩张筒(13)释放，抗二氧化碳橡胶压封筒(6)下面压力越高，抗二氧化碳橡胶扩张筒(13)下端张开的越大，密封性能就越好；

步骤四：解封

上提注气双密封封隔器，高分子胀封环(5)、抗二氧化碳橡胶压封筒(6)和抗二氧化碳橡胶扩张筒(13)与油管的摩擦力使其与止推环(9)、抗二氧化碳橡胶扩张筒(13)、平衡活塞(14)产生相对位移剪断解封销钉(10)，继续上提，给高分子胀封环(5)、抗二氧化碳橡胶压封筒(6)提供足够的恢复空间，抗二氧化碳橡胶压封筒(6)靠自身弹力复位后解封。