具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

如图1a-1b所示，本发明提供的一种天然气水合物岩芯保压切割装置，该往复切割机构是水合物保压转移检测机构的一部分，其一端通过球阀与保压取芯机构或检测机构连接，另外一端则通过球阀与保压转移机构连接。

该装置包括岩心管1、密封组件2、外管组件3、往复切割组件4、驱动组件5和转接组件6。

岩心管1和外管组件3为管状结构，外管组件3套设在岩心管1的外侧，并且岩心管1能够伸出到外管组件3之外。往复切割组件4位于外管组件3中；驱动组件5位于外管组件3外，并且通过设置在外管组件3上方的开口处的转接组件6为往复切割机构4提供驱动力。岩心管1为两段式结构，其中插入有岩芯，供往复切割组件4进行切割。

如图2a-2b所示，密封组件2设置在外管组件3的两端，起到保压密封的作用，是水合物岩芯切割装置的重要要求。密封组件2为盘形结构，并且在中心位置处设置有开口，供岩心管1穿过。密封组件2由密封垫201及端面泛塞封202组成，端面泛塞封202为圆盘形结构，密封垫201为环状结构，并且分别位于端面泛塞封202的正反两侧的边缘。其中，密封垫201采用不锈钢材料制成，其端面采用精密加工，保证高的光洁度；端面泛塞封202采用氟橡胶及金属框架结合结构。密封组件2位于外管组件3与被连接部件(高压球阀)之间，通过法兰锁紧，可保证高压下的密封。

外管组件3为往复切割机构4、驱动机构5及转接组件6提供安装空间及支撑，其端面为方形法兰形式，用于与两侧球阀或检测部件连接。外管组件3采用不锈钢材质，可承受高压。

如图3所示，往复切割组件4由横向导轨座401、端面密封座403、锯条404、锯条安装座405、纵向导轨座406、丝杠螺母407、滚动轴承408、第一丝杠409和第二丝杠410组成。

其中，第一丝杠409的一端通过方键与转接组件6相连接，从而在驱动组件5的作用下实现转动，并且，在第一丝杠409的端部上还套设有滚动轴承408，为第一丝杠409的转动起到支撑的作用。第一丝杠409上套设有丝杠螺母407，丝杠螺母407与纵向导轨座406固定连接，使得通过第一丝杠409的旋转，会带动丝杠螺母407沿着丝杠409的轴向进行移动，进而带动纵向导轨座406在纵向方向上进行移动。

相似地，第二丝杠410通过转接组件6与驱动组件5相连接，并且通过丝杠螺母与横向导轨座401相连接，使得通过第二丝杠410的旋转，会带动横向导轨座401在横向方向上进行移动。

针对上述的丝杆结构，还可以拓展使用其他具有类似性质的结构，如曲柄滑块机构、齿轮齿条机构等任何可以实现将电机旋转到锯条平移的机械结构。

如图4所示，锯条安装座405上固定有锯条404，并且锯条安装座405的两侧分别设置有横向和纵向的十字凹槽，用于与纵向导轨座406和横向导轨座401相连。具体地，锯条安装座405通过横向的十字凹槽与纵向导轨座406相连接，使得纵向导轨座406能够带动锯条安装座405进行纵向移动；锯条安装座405通过纵向的十字凹槽与横向导轨座401相连接，使得横向导轨座401能够带动锯条安装座405进行横向移动。

通过上述设置，能够将电机的转动转化为导轨座的上下或左右平移运动，并且采用十字滑块结构形式，通过横向导轨座401以及纵向导轨座406的耦合作用，带动锯条安装座405进行移动，进而实现锯条404的上下进给/退出和左右的往复切割。

此外，往复切割组件4还包括横向和纵向设置的导轨402，其分别与纵向导轨座406和横向导轨座401滑动连接，用于保证纵向导轨座406和横向导轨座401的平稳移动。

因此，往复切割组件4充分利用了丝杠及十字滑块形式导轨，一方面利用丝杠及丝杠螺母的配合将电机的旋转运动转化成螺母的平移运动，另一方面利用十字滑块形式导轨将横向及纵向的平移运动进行耦合，构成往复的切割动作，而纵向及横向采用独立的电机可保证切割及进给量是可调的，从而提高了装置的适用性。

如图5a-5b所示，驱动组件5由驱动电机501、电机支架502和联轴器503三部分组成。驱动组件5的主要作用是通过转接组件6为往复切割机构4提供驱动力。电机支架502用于将驱动电机501固定在外管组件3上，并且联轴器503设置在驱动电机501的输出轴与转接组件6之间，其作用是减少加工误差对传动的影响。驱动组件5的数量为两套，分别与第一丝杠和第二丝杠相连，驱动往复切割机构能够实现横向往复和纵向进给的运动。

此外，驱动电机501还配置有减速机，便于实现低速大扭矩的输出，可提高装置对不同硬度岩芯的适用性。

如图6a-6b所示，转接组件6由转接支座601、电机转轴602、平键603、端面泛塞封604、组合轴承605和轴向泛塞封606组成，转接组件6的主要作用是将驱动电机的动力传递给往复切割机构的丝杆处，而设置该转接机构的目的是避免电机输出端承受大的内部压力。

转接支座601通过螺栓固定连接在外管组件3上方的开口处，并且平键603设置在电机转轴602上。平键603用于与驱动组件5的联轴器503相连接，进而将驱动电机5的转动传递到电机转轴602。电机转轴602上套设有组合轴承605，其作用是为了转移端面流体压力。端面泛塞封604轴向泛塞封606分别设置在转接组件6与外管组件3的连接位置处和转接组件6与丝杠的连接位置处，均是避免内部高压流体泄露。

本发明中所涉及的横向摆动驱动电机与纵向进给电机转速是单独调节的，但由于同种硬度的岩芯在切割过程中横向摆动与纵向进给存在合理匹配值，因此在配套的控制系统中应即允许单独调节，又允许联动工作。

本发明的天然气水合物岩芯保压切割装置可用于天然气水合物岩芯保压转移系统的中岩芯分割，在该系统中，为保证天然气水合物岩芯的原位特性，在岩芯取得后，需在保压情况下进行切割，因此其切割环境必须保证密闭；同时在切割过程中由于后续还要进行转移存储，因此需保证切口光滑平整，此种往复切割方式可减少纵向切割力要求，减少岩芯变形损伤。

该天然气水合物岩芯保压切割装置可用于其它有保压或密封切割要求的场合，其密封介质包含但不限于纯水、海水、钻井液等流体及空气、二氧化碳、氮气等惰性气体。

本文中应用了具体个例对发明构思进行了详细阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离该发明构思的前提下，所做的任何显而易见的修改、等同替换或其他改进，均应包含在本发明的保护范围之内。