CN104344128B - 一种可盘绕式增强复合管总成 - Google Patents
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Abstract
本发明属于高压胶管接头技术领域，公开了一种可盘绕式增强钢丝可盘绕式增强复合管总成。其技术方案：包括设置有连接螺纹的管芯、插于该管芯芯体外的管线的管插段以及外包于其外侧的包覆管筒；管芯芯体外壁和包覆管筒内壁上设置有朝向所述管芯的倒齿机构。该结构的总成通过管芯的机架固定、锥形模具与拉力机构连接、包覆管筒套入管插段上、拉动锥形模具外涨管芯芯体从而形成连接结构。该可盘绕式增强复合管总成不仅结构简单、具有足够的耐高压性能和连接强度，并且组装方法简单。
Description
技术领域
本发明属于高压复合管技术领域，具体的讲涉及一种使用于石油高压输送管的可盘绕式增强复合管总成。
背景技术
随着经济的快速发展，各行业对能源的需求大量增加，尤其对油气资源的依赖性更强，但是随着油田处于二采、三采时期，输送管道的使用压力、温度会越来越高，目前油气工业生产用于输送介质的管道多采用如中国专利号为201310031475.2公开的一种可盘绕式增强塑料复合管以及中国专利申请号为200410007511.2公开的一种柔性复合高压输送管，尽管其承压和耐温均能够满足要求，但由于所使用的管接头由设置有连接螺纹的管芯、插于该管芯芯体外的管线的管插段以及外包其外侧的包覆管筒构成。该结构的总成在组装时，首先将作为管线的管插段的外皮去除并将包覆管筒套在管线中，第二步将其扩口插入管芯芯体上，第三步将包覆管筒拉回至插于管芯芯体的管插段上，第四步由锁紧机构将包覆管筒收缩压紧，使得包覆管筒、管插段和管芯芯体构成一体结构实现管线与管接头的连接。构成上述复合管总成的结构和制备工序存在以下缺陷：其一，由于通过锁紧机构将外套的包覆管筒进行收缩压紧来实现管线与连接头的连接，只有当包覆管筒的管壁具有足够的厚度才能够保证其连接强度，满足高压介质输送的需要，但收缩压紧的力较大时会造成管芯芯体的缩颈，从而影响管线的整体流量，而收缩压紧的力较小时则难于实现连接处的连接强度，输送高压介质或造成窜头事故。
发明内容
本发明的目的就是提供一种结构简单、能够满足高压和连接强度要求的可盘绕式增强复合管总成。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种可盘绕式增强复合管总成，其结构包括：设置有连接螺纹的管芯管段和管芯芯体构成的管芯、插于该管芯芯体外的管线的管插段以及外包于其外侧的包覆管筒；其特征在于：所述管芯芯体外壁和包覆管筒内壁上错位设置有倒齿机构，并且所述的包覆管筒与构成所述管芯管段间设置有所述管插段堆积的连接缝。
构成上述可盘绕式增强复合管总成的附加技术特征还包括：
——构成所述管芯芯体的壁厚为构成所述管芯管段壁厚的1/4—1/3间；
——所述包覆管筒与构成所述管芯管段的外径相同，并且其外壁上设置有同向螺纹，在两者间外套有管箍机构。
一种可盘绕式增强复合管总成的组装方法，包括以下步骤：
首先，将由设置有螺纹机构的管段和外径与所连接的管线内径相同的芯体构成的管芯固定于设置有与管线内径相同的圆孔的机架上，使得所述圆孔与管芯的圆孔对应；
第二步，将端部固定有其直径与所述管线内径相同锥形模具的连杆穿过所述管芯及所述机架圆孔，与拉力机构连接；
第三步，将内径与所述管线外径相同的包覆管筒套入该管线上，再将内径与所述管芯芯体外径匹配的管线插入该管芯芯体上形成管插段；之后将包覆管筒拉至该管插段上；
第四步，通过拉力机构拉动所述连杆，将连杆端部的锥形模具外涨管芯芯体，使其与所述的包覆管筒将套于管芯芯体上的管插段压缩在一起，使得设置于所述管芯芯体外壁和包覆管筒内壁上的倒齿机构插入所述管插段的内外侧壁中，形成连接结构；
第五步，将所述的管芯由所述机架上拆除。
在上述可盘绕式增强复合管总成的组装方法中：
——所述的锥形模具的侧面为弧面结构；
——在所述第五步的将所述管芯由所述机架上拆除后，将管箍机构螺旋固定于其内径与外径相同的所述管段和包覆管筒上。
本发明所提供的可盘绕式增强复合管总成与现有技术相比，具有以下优点：其一，由于管芯芯体外壁和包覆管筒内壁上设置有倒齿机构，并且包覆管筒与管段间设置有管插段挤压形成的堆积的连接缝，因此可以使得构成管线与管芯结合的管插段连接的更加牢固；其二，由于构成管芯芯体的外径与管线内经匹配，因此可以很方便的将管线插入其中，便于组装操作；其三，由于在组装过程中，是通过拉力机构拉动连杆，使其端部的锥形模具外涨管芯芯体形成连接，因此，可以避免使其与所述的包覆管筒将套于管芯芯体上的管插段加紧，不仅能够满足芯体内径与管线内径同径的目的，而且由于锥形模具的直径与芯体或管线的内径相同，因此可以对芯体外涨的力进行控制和限定的功能。
附图说明
图1为本发明提供的可盘绕式增强复合管总成的径向截面结构示意图；
图2为图1复合管总成组装的初始状态结构示意图；
图3为图1复合管总成组装的中间状态结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明提供的可盘绕式增强复合管总成的结构及组装过程做进一步详细说明。
如图1所示为本发明提供的可盘绕式增强复合管总成的结构示意图。构成该可盘绕式增强复合管总成的结构包括设置有连接螺纹4的管芯3、插于该管芯芯体5外的管线1的管插段6以及外包于其外侧的包覆管筒2，在管芯芯体外壁和包覆管筒内壁上均设置有朝向管芯并插入管插段里外结构层中的若干圈的倒齿机构81、82，且芯体外壁和包覆管筒内壁上的倒齿机构81、82错位设置。
在构成上述可盘绕式增强复合管总成的结构中：
——为了进一步提高管芯的芯体与包覆管筒对管线1的管插段的压缩强度，构成所述管芯芯体的壁厚为构成所述管芯管段壁厚的1/4—1/3间；
——为了进一步提高管线1与管芯3结合的管插段6的牢固性能，在包覆管筒2与构成管芯管段7间设置有用于管插段在组装过程挤压成堆积11的连接缝9；
——为了防止管线1在输送介质的高压压力下发生管插段和包覆管筒由芯体中窜头现象，在使得包覆管筒与构成管芯的管段的外径相同，并且其外壁上设置有与连接螺纹4相同的同向螺纹12，在两者间外套有管箍机构10。
——上述芯体外壁和包覆管筒内壁上分别设置的的倒齿机构81、82为错位设置，即对应的齿错开，以便防止其相对应设置是时在同一圈上插入管线而破坏其结构，影响其连接强度。
图1所示的可盘绕式增强复合管总成的组装方法为：
首先，如图2所示，将设置有连接螺纹机构4的管段7和外径与所连接的管线1内径相同的芯体5构成的管芯3通过螺口（或法兰）固定于设置有与管线内径相同的圆孔13的机架14上，使得圆孔与管芯的芯孔对应；
第二步，将端部固定有其直径与管线内径相同锥形模具15的连杆16穿过上述管芯及机架圆孔，与拉力机构17连接；
第三步，将内径与管线外径相同的包覆管筒2套在管线1上，再将内径与管芯芯体5外径匹配的管线插入该管芯芯体上形成管插段6；之后将包覆管筒2拉至该管插段上并与管段7间形成连接缝9；
第四步，如图3所示，通过拉力机构17拉动连杆16，使其端部的锥形模具进入收缩的芯体中并外涨该芯体，使其与包覆管筒将套于管芯芯体上的管插段压缩在一起，使得设置于管芯芯体外壁和包覆管筒内壁上的倒齿机构81、82插入管插段的内、外侧壁中，形成一体的固定连接结构，且挤压管线形成的挤压堆积11进入连接缝9中；
第五步，将管芯由机架上拆除，将管箍机构10螺旋固定于其内径与外径相同的管段7和包覆管筒2上。
在上述可盘绕式增强复合管总成的组装方法中：
——由于构成所述管芯的芯体的壁厚为其管段壁厚的1/4—1/3间，且所使用的管线由高分子聚合物材料制成的内管层和外管层和设置于两者间的多层缠绕或编织的钢丝加强层和保护层组合为一体结构构成；因此可以通过调整芯体的壁厚或芯体与包覆管筒的间距可以达到调整构成该连接头的连接强度；尤其是在管段7和包覆管筒2上固定有管箍机构10，可以大大提高芯体在锥形模具15的挤压下形成对管插段的挤压，以提高其连接强度；
——当所使用的锥形模具的侧面18为弧面结构，其更利于对芯体的挤压而不至于发生应力过于集中导致其纹裂现象。
Claims (6)
1.一种可盘绕式增强复合管总成，其结构包括：设置有连接螺纹的管芯管段和管芯芯体构成的管芯、插于该管芯芯体外的管线的管插段以及外包于其外侧的包覆管筒；其特征在于：所述管芯芯体外壁和包覆管筒内壁上错位设置有倒齿机构，并且所述的包覆管筒与构成所述管芯管段间设置有所述管插段堆积的连接缝。
2. 根据权利要求1所述的一种可盘绕式增强复合管总成，其特征在于：构成所述管芯芯体的壁厚为构成所述管芯管段壁厚的1/4—1/3间。
3.根据权利要求1所述的一种可盘绕式增强复合管总成，其特征在于：所述包覆管筒与构成所述管芯管段的外径相同，并且其外壁上设置有同向螺纹，在两者间外套有管箍机构。
4.一种可盘绕式增强复合管总成的组装方法，包括以下步骤：
首先，将由设置有螺纹机构的管段和外径与所连接的管线内径相同的芯体构成的管芯固定于设置有与管线内径相同的圆孔的机架上，使得所述圆孔与管芯的圆孔对应；
第二步，将端部固定有其直径与所述管线内径相同锥形模具的连杆穿过所述管芯及所述机架圆孔，与拉力机构连接；
第三步，将内径与所述管线外径相同的包覆管筒套入该管线上，再将内径与所述管芯芯体外径匹配的管线插入该管芯芯体上形成管插段；之后将包覆管筒拉至该管插段上；
第四步，通过拉力机构拉动所述连杆，将连杆端部的锥形模具外涨管芯芯体，使其与所述的包覆管筒将套于管芯芯体上的管插段压缩在一起，使得设置于所述管芯芯体外壁和包覆管筒内壁上的倒齿机构插入所述管插段的内外侧壁中，形成连接结构；
第五步，将所述的管芯由所述机架上拆除。
5.根据权利要求4所述的可盘绕式增强复合管总成组装方法，其特征在于：所述的锥形模具的侧面为弧面结构。
6.根据权利要求4所述的可盘绕式增强复合管总成组装方法，其特征在于：在所述第五步的将所述管芯由所述机架上拆除后，将管箍机构螺旋固定于其内径与外径相同的所述管段和包覆管筒上。
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