吴世海，刘童祺，卞如冈，张 震

（1.中国船舶科学研究中心，江苏无锡214082；2.北京国望光学科技有限公司，北京102600）

0 引 言

二十一世纪是海洋的世纪，大力开展海底观测与钻探，探测和获取海洋的物理场、地质与环境特征数据，研究深海生物、基因与矿物资源等前沿深海科学，提升我国深海研究能力，是持续发展海洋经济、跨越发展海洋科学和合法维护海洋权益的迫切需要。深海沉积物取样器是一种能应用于深海海底探索研究的重要设备，而取样器中最关键的技术问题便是密封问题。取样器密封的主要作用是为了防止样品泄露和维持样品的原位压力。

对于深海沉积物取样器来说，常见的密封方式主要有球阀密封（见图1）和高压盖板阀密封（见图2）。在深海高压环境下，球阀结构的启闭控制比较复杂，且较易卡死，无法正常实现密封；深海高压盖板阀结构在扭簧和盖板阀自重作用下，向下闭合较难实现紧密压紧，筒内外压差的不断增加容易导致盖板阀泄露[1-2]。

图1 深海高压球阀密封结构Fig.1 Sealing structure of deep sea high pressure ball valve

图2 深海超高压盖板阀结构示意图Fig.2 Structural diagram of deep sea ultra high pressure cover valve

鉴于以往深海沉积物保压取样器密封结构的局限性，本文在综合考虑密封结构尺寸及工作可靠性后，提出了一种新型的取样器密封方式即楔形块密封，其密封的基本原理是通过对密封面施加大于介质压力的作用力而产生封闭的密封环带，从而阻止介质的流入，达到保压和密封要求。从微观方面来看,密封材料在压力下流入匹配表面的不规则处,形成密封环,从而使密封面在所有工作条件下的泄露被限制在允许的范围内[3-4]。……