本实用新型涉及橡胶件的密封技术领域，用于解决现有的橡胶球型胶芯密封效果不好的问题，适用于陆地钻井和海洋钻井作业，具体涉及一种环形防喷器橡胶球型胶芯。
背景技术：
环形防喷器是井控装置的重要组成部分，主要用途是在钻井、修井、试油等作业中控制井口压力,有效地防止井喷事故发生,实现安全施工。
安装在环形防喷器里的球型胶芯由于受半球形顶盖的限制，在上行过程中沿着顶盖球面向上、支承筋间挤压橡胶而抱紧钻具或全封闭井口达到封井的目的；在这动态过程中，支撑筋上部向内(钻具方向)运动的幅度远远大于支撑筋下部向内(钻具方向)运动的幅度；因为支撑筋上下部位运动幅度不一样，带动的橡胶向内(钻具方向)运动的幅度也不一样，所以造成了胶芯密封部位的橡胶上部分接触了钻具，而橡胶的下部分并没有接触钻具，没有起到参与密封的作用。
传统的直通式密封面球型胶芯，在半球形顶盖的限制下，在密封过程中形成了胶芯的上密封面胶料过剩，而下密封面的胶料欠缺的状况。
技术实现要素：
针对现有技术中的直通式密封面球型胶芯在使用过程中存在胶芯的上密封面胶料过剩，下密封面的胶料欠缺，导致密封效果不好，密封面胶料使用寿命短的问题，本申请提出了一种环形防喷器橡胶球型胶芯，该橡胶球形胶芯的密封面将传统的直通式改进为多层结构式，而且将密封面的橡胶设置为由下至上依次减小的形式，使密封层下面的胶料更多，上面的胶料较少，在不影响正常使用的情况下实现了分层密封的效果，从而提高了该橡胶球型胶芯的密封效果。
为了实现上述目的，本实用新型提供一种环形防喷器橡胶球型胶芯，包括支撑筋，所述支撑筋的底部设置有起模螺栓孔，所述支撑筋上连接有密封橡胶，所述密封橡胶为由下至上逐渐减小的多层结构。
本技术方案的工作原理如下：在生产本申请提出的环形防喷器橡胶球型胶芯时，通过使用特制的模具将多层结构的密封橡胶连接在支撑筋上，同时控制密封橡胶由下至上逐渐减小，其密封橡胶各层之间的大小比例根据实际需要进行设计；在使用本申请中的环形防喷器橡胶球型胶芯，将其安装在环形防喷器上，在使用过程中，球型胶芯由于受防喷器顶盖的限制，在上行过程中沿着防喷器顶盖球面向上、支承筋间挤压橡胶而抱紧钻具或全封闭井口达到封井的目的，与传统的直通式橡胶球型胶芯不一样的是，本申请中的密封面为分层结构，在使用过程中不会出现上密封面胶料过剩，而下密封面的胶料欠缺的情况，而且如果最下面的密封面被破坏了，上面的密封面还能依次实现密封的功能，这种结构的橡胶球型胶芯不仅密封效果好，使用寿命也更长。
进一步的，所述密封橡胶包括三层，分别为上层、中层、下层，上层最小，下层最大。本申请中的密封橡胶以三层为例，可以理解为密封橡胶还可以设置为四层、五层等多层结构，根据实际需要进行设置，以达到最佳的密封效果为准。
进一步的，每层所述密封橡胶与钻杆接触处的形状均为半圆形。本申请将密封橡胶与钻杆接触处设置为半圆形结构，即可使密封橡胶与钻杆之间的抵触效果更好，进一步提高了密封效果。
进一步的，所述密封橡胶的制作材料中添加了炭黑和纤维填料。本申请的密封橡胶在中添加的炭黑和纤维填料均能起到增强密封橡胶的耐磨性的效果，由于在使用过程中密封橡胶与钻杆直接接触，在移动过程中会产生较大的摩擦力，通过加入炭黑和纤维填料来增强密封橡胶的耐磨性能，即可进一步延长密封橡胶的使用寿命。
进一步的，所述支撑筋为制作材料中添加了cr、nb、vn微合金复合强化的增强筋。本申请的支撑筋的制作材料中添加的cr、nb、vn与普通钢中的c、n原子形成高熔点、高硬度的碳化物和氮化物，一方面沉淀在奥氏体晶界上，加热时不易熔入奥氏体，可阻止奥氏体晶粒长大，形成细晶强化；另一方面这些碳化物和氮化物质点在奥氏体转变成铁素体过程中或转变后析出，在铁素体的晶格中阻碍位错运动，形成沉淀强化，即实现了增强支撑筋强度的效果，使用这种增强筋作为支撑筋，即可极大的提高支撑筋的支撑效果，提高整个橡胶球型胶芯在使用过程中的稳定性。
综上所述，本实用新型相较于现有技术的有益效果是：
(1)本申请的橡胶球形胶芯的密封面将传统的直通式改进为多层结构式，而且将密封面的橡胶设置为由下至上依次减小的形式，使密封层下面的胶料更多，上面的胶料较少，在不影响正常使用的情况下实现了分层密封的效果，提高了该橡胶球型胶芯的密封效果；
(2)本申请将密封橡胶与钻杆接触处设置为半圆形结构，即可使密封橡胶与钻杆之间的抵触效果更好，进一步提高了密封效果；
(3)本申请的密封橡胶在中添加的炭黑和纤维填料均能起到增强密封橡胶的耐磨性的效果，由于在使用过程中密封橡胶与钻杆直接接触，在移动过程中会产生较大的摩擦力，通过加入炭黑和纤维填料来增强密封橡胶的耐磨性能，即可进一步延长密封橡胶的使用寿命；
(4)本申请的支撑筋的制作材料中添加的cr、nb、vn与普通钢中的c、n原子形成高熔点、高硬度的碳化物和氮化物，一方面沉淀在奥氏体晶界上，加热时不易熔入奥氏体，可阻止奥氏体晶粒长大，形成细晶强化；另一方面这些碳化物和氮化物质点在奥氏体转变成铁素体过程中或转变后析出，在铁素体的晶格中阻碍位错运动，形成沉淀强化，即实现了增强支撑筋强度的效果，使用这种增强筋作为支撑筋，即可极大的提高支撑筋的支撑效果，提高整个橡胶球型胶芯在使用过程中的稳定性。
附图说明
图1是传统的橡胶球型胶芯的结构示意图；
图2是本实用新型中一种环形防喷器橡胶球型胶芯的结构示意图；
图3是传统的橡胶球型胶芯的密封示意图；
图4是本实用新型中一种环形防喷器橡胶球型胶芯的密封示意图。
图中标记为：1-支撑筋，2-密封橡胶，3-螺栓孔，4-上层，5-中层，6-下层，7-防喷器顶盖，8-钻杆。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合图1-4和具体的实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
实施例1
参照图1-4，本实用新型提供的一种环形防喷器橡胶球型胶芯，包括支撑筋1，支撑筋1的底部设置有起模螺栓孔3，支撑筋1上连接有密封橡胶2，密封橡胶2为由下至上逐渐减小的多层结构。
本技术方案的工作原理如下：在生产本申请提出的环形防喷器橡胶球型胶芯时，通过使用特制的模具将多层结构的密封橡胶2连接在支撑筋1上，同时控制密封橡胶2由下至上逐渐减小，其密封橡胶2各层之间的大小比例根据实际需要进行设计；在使用本申请中的环形防喷器橡胶球型胶芯，将其安装在环形防喷器上，在使用过程中，球型胶芯由于受防喷器顶盖7的限制，在上行过程中沿着防喷器顶盖7球面向上、支承筋间挤压橡胶而抱紧钻具或全封闭井口达到封井的目的，与传统的直通式橡胶球型胶芯不一样的是，本申请中的密封面为分层结构，在使用过程中不会出现上密封面胶料过剩，而下密封面的胶料欠缺的情况，而且如果最下面的密封面被破坏了，上面的密封面还能依次实现密封的功能，这种结构的橡胶球型胶芯不仅密封效果好，使用寿命也更长。
需要说明的是，密封橡胶2包括三层，分别为上层4、中层5、下层6，上层4最小，下层6最大。本申请中的密封橡胶2以三层为例，可以理解为密封橡胶2还可以设置为四层、五层等多层结构，根据实际需要进行设置，以达到最佳的密封效果为准。
需要说明的是，每层密封橡胶2与钻杆8接触处的形状均为半圆形。本申请将密封橡胶2与钻杆8接触处设置为半圆形结构，即可使密封橡胶2与钻杆8之间的抵触效果更好，进一步提高了密封效果。
实施例2
基于实施例1，参照图1-4，该实施例的密封橡胶2的制作材料中添加了炭黑和纤维填料。本申请的密封橡胶2在中添加的炭黑和纤维填料均能起到增强密封橡胶2的耐磨性的效果，由于在使用过程中密封橡胶2与钻杆8直接接触，在移动过程中会产生较大的摩擦力，通过加入炭黑和纤维填料来增强密封橡胶2的耐磨性能，即可进一步延长密封橡胶2的使用寿命。
实施例3
基于实施例1，参照图1-4，该实施例的支撑筋1为制作材料中添加了cr、nb、vn微合金复合强化的增强筋。本申请的支撑筋1的制作材料中添加的cr、nb、vn与普通钢中的c、n原子形成高熔点、高硬度的碳化物和氮化物，一方面沉淀在奥氏体晶界上，加热时不易熔入奥氏体，可阻止奥氏体晶粒长大，形成细晶强化；另一方面这些碳化物和氮化物质点在奥氏体转变成铁素体过程中或转变后析出，在铁素体的晶格中阻碍位错运动，形成沉淀强化，即实现了增强支撑筋1强度的效果，使用这种增强筋作为支撑筋1，即可极大的提高支撑筋1的支撑效果，提高整个橡胶球型胶芯在使用过程中的稳定性。
以上所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。
1.一种环形防喷器橡胶球型胶芯，包括支撑筋(1)，所述支撑筋(1)的底部设置有起模螺栓孔(3)，所述支撑筋(1)上连接有密封橡胶(2)，其特征在于，所述密封橡胶(2)为由下至上逐渐减小的多层结构。
2.根据权利要求1所述的一种环形防喷器橡胶球型胶芯，其特征在于，每层所述密封橡胶(2)与钻杆(8)接触处的形状均为半圆形。
技术总结