CN105135088B - 一种铠装排泥管的设计方法及其排泥管 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铠装排泥管的设计方法及其排泥管，属于疏浚工程装备技术领域。本发明的技术方案是：一种铠装排泥管的设计方法，包括入口端接管、铠装管体和出口端接管的整体设计和各零部件的具体设计，所述的铠装排泥管的设计方法是以满足弯曲度≥35°的技术要求为前提，对入口端接管、铠装管体和出口端接管采取前后铠装套接的整体设计方案。本发明与现有技术相比，具有技术方案可靠，既满足用来调整排泥管线方向的弯曲要求，又能达到与金属复合排泥管的耐磨性能相接近，全面提高金属排泥管的使用性能的突出的实质性特点和显著的进步。

Description

一种铠装排泥管的设计方法及其排泥管

技术领域

本发明涉及疏浚工程中使用的有关装备技术领域，尤其涉及一种用于疏浚工程的铠装排泥管的设计方法及其排泥管的技术领域。

背景技术

河道、航道、港池浚深、海港浅滩、码头基槽等机械疏浚工程都需要大量的排泥管连接而成的排泥管线来实现输送，而在整个排泥管线中不可缺少的用于调整排泥管线方向的排泥弯管，至今大部分一直使用的自浮式排泥橡胶管，由于自浮式排泥橡胶管在输送如岩石、珊瑚礁、矿石等有锐缘的固体物料时很快会被磨穿，失去使用价值，而将导致整个疏浚工程系统停工，进行修复或整根排泥管线报废，耗费宝贵的施工时间和较高的管线维修费用。为解决这一技术问题，进一步改进自浮式排泥橡胶管所存在的技术缺陷，国家知识产权局2011年03月02日公开的专利号为：ZL201020214517.8的技术方案和2009年12月02日授权公告的专利号为：ZL200920036395.5的技术方案都为解决背景技术中存在的技术缺陷，在提高耐磨性能方面采取了在胶管的最内层增加耐磨性能好的有机胶粘剂和耐磨钢环的技术方案，为提高自浮式排泥橡胶管的使用寿命提供了新的技术措施。但是由于自浮式排泥橡胶管本身所存在的产品缺陷而致使存在如下不足之处：其一是自浮式排泥橡胶管虽然具有一定的弯曲性能，但是由于调整排泥管线方向的弯曲度是靠由里到外的整体变形的方案来实现的，这种变形对于自浮式排泥橡胶管来说是靠管体各个部位的弹性变形来完成的，而各个部位的弹性变形对于管体的同一圆周截面来说，又存在着拉伸和压缩的双重受力，因而这一技术方案本身存在着在没有弯曲外力的条件下，自浮式排泥橡胶管靠本身橡胶制品的弹性变形量是无法保证达到弯曲度规定的要求的缺陷，特别是在与捆绑式托浮金属排泥管配套使用时所显示出的不配套的缺陷更为突出；其二是自浮式排泥橡胶管通过在胶管的最内层增加有机胶粘剂和耐磨钢环的技术方案来提高橡胶管的耐磨性能，当该自浮式排泥橡胶管在使用过程中，被输送的固体物料在一个由有机胶粘剂和耐磨钢环组成的输送管道内反反复复的运行，由于有机胶粘剂和耐磨钢环制成的内壁会被固体物料反复碰撞，有机胶粘剂和耐磨钢环的磨损程度是不一样的，这不仅会发生输送阻力影响输送速度，而且也会直接影响到使用寿命，由于内管壁耐磨损性能不一致难以与更好的金属复合排泥管配套使用，特别是在作业环境更为恶劣条件下输送矿石、南海输送珊瑚礁的作业时，这种不配套现象就表现得更为突出；因此，如何在现有技术的基础上提供一个新的设计方法，对排泥管线进行新的设计并制造一种铠装排泥管既满足用来调整排泥管线方向的用途，同时又能达到与金属复合排泥管的耐磨性能相接近，全面提高金属排泥管的使用寿命，降低疏浚工程的生产成本，提高企业经济效益，这对于本技术领域的技术人员来说确是一个亟待解决的技术课题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，而提供一种设计构思新颖、技术方案可靠，既满足用来调整排泥管线方向的弯曲要求，又能达到与金属复合排泥管的耐磨性能相接近，全面提高金属排泥管的使用质量、使用寿命和使用环境的适应性能，降低疏浚工程的生产成本，提高企业经济效益的的铠装排泥管的设计方法。

本发明所要解决的另一技术问题是克服现有技术的不足，而提供一种设计构思新颖、技术方案可靠，既满足用来调整排泥管线方向的弯曲要求，又能达到与金属复合排泥管的耐磨性能相接近，全面提高金属排泥管的使用质量、使用寿命和使用环境的适应性能，降低疏浚工程的生产成本，提高企业经济效益的的铠装排泥管。

为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案的：一种铠装排泥管的设计方法，包括入口端接管、铠装管体和出口端接管的整体设计和各零部件的具体设计，其特殊之处是所述的铠装排泥管的设计方法是以满足弯曲度≥35°的技术要求为前提，对入口端接管、铠装管体和出口端接管采取前后铠装套接的整体设计方案，其具体有：所述的入口端接管为内、外管复合于一体的套管且入口端设一法兰盘，其外侧设有两个环状定位紧固圈，出口端外侧设有一锥形凸台且插装在铠装管体的入口端内腔；铠装管体是由多个锥形管连接而成，锥形管为倒锥形结构，其入口端沿铠装管体中心线向内收缩延伸至入口端接管的内腔管径时即为出口端，锥形管出口端插装在与之相连的另一锥形管的入口端内腔，锥形管入口端的外侧设有两个环状定位紧固圈，多个锥形管依次循环设置；所述的出口端接管包括一倒锥形管和连接一体的直管所构成的内管，内管的倒锥形管套装在铠装管体的出口端外侧，内管的直管外侧复合一外管，外管的外侧设有两个环状定位紧固圈，出口端接管的出口端部设有一法兰盘；所述的铠装排泥管的外侧面上包覆有一与其相粘连的帘布强力弹性材料层，帘布强力弹性材料层的外侧包覆一弹性材料层，且弹性材料层位于入口端接管与铠装管体、铠装管体的锥形管及铠装管体与出口端接管相接处的两个环状定位紧固圈内设有多层钢丝紧固层；所述的入口端接管内管、铠装管体锥形管和出口端接管内管是由耐磨高铬铸铁材料旋转铸造而成的铸钢管。

为进一步解决上述技术问题，上述技术方案的优选方案是：

上述所述的耐磨高铬铸铁材料成分含量为：C 3—4%、Cr30—50%、Si 1—1.5%、Mn1—1.5%、Ca 0.1—0.13%、Ba 0.03—0.08%、Al 0.03—0.05%、Ti 0.1—0.3%、La 0.02—0.05%、Ce 0.02—0.04%、P＜0.03% ，其余为Fe。

上述所述的铠装管体锥形内管的锥度为1：5～10，其出口端插装在与之相连的另一铠装管体锥形内管的入口端内腔的深度为20-50㎜，两铠装管体锥形内管相接处的间隙为2.5-10㎜，其出口端内侧的工作面宽度为20-60㎜。

上述所述铠装管体锥形内管的出口端外侧设计为一球形弧面结构。

上述所述的帘布强力弹性材料层为多层双面挂胶的、具有一定强度的化学纤维的帘布叠加而成的结构。

上述所述弹性材料层为硫化橡胶材料层、热塑性弹性体材料层或聚氨酯材料层中的任一种或任二种的组合。

为进一步解决上述技术问题，本发明所述的铠装排泥管技术方案是：

一种依据上述铠装排泥管的设计方法设计的铠装排泥管，包括入口端接管、铠装管体和出口端接管，其特征是所述的入口端接管为内、外管复合于一体的套管且入口端设一法兰盘，其外侧设有两个环状定位紧固圈，出口端外侧设有一锥形凸台且插装在铠装管体的入口端内腔；铠装管体是由多个锥形管连接而成，锥形管为倒锥形结构，其入口端沿铠装管体中心线向内收缩延伸至入口端接管的内腔管径时即为出口端，锥形管出口端插装在与之相连的另一锥形管的入口端内腔，锥形管入口端的外侧设有两个环状定位紧固圈，多个锥形管依次循环设置；所述的出口端接管包括一倒锥形管和连接一体的直管所构成的内管，内管的倒锥形管套装在铠装管体的出口端外侧，内管的直管外侧复合一外管，外管的外侧设有两个环状定位紧固圈，出口端接管的出口端部设有一法兰盘；所述的铠装排泥管的外侧面上包覆有一与其相粘连的帘布强力弹性材料层，帘布强力弹性材料层的外侧包覆一弹性材料层，且弹性材料层位于入口端接管与铠装管体、铠装管体的锥形管及铠装管体与出口端接管相接处的两个环状定位紧固圈内设有多层钢丝紧固层；所述的入口端接管内管、铠装管体的锥形管和出口端接管内管是由耐磨高铬铸铁材料旋转铸造而成的铸钢管。

为进一步解决上述技术问题，上述技术方案的优选方案是：

上述所述锥形管的出口端内侧设有一工作面，其宽度为20-60㎜，工作面与铠装管体中心线相平行，其内经尺寸与入口端接管的内腔管径相一致；其锥形管的锥度为1：5～10，两锥形管相接处的间隙为2.5-10㎜；所述锥形管出口端插装在与之相连的另一锥形管的入口端内腔的深度为20-50㎜；所述锥形管出口端的外侧表面设为一球形弧面结构。

上述所述的帘布强力弹性材料层为多层双面挂胶的、具有一定强度的化学纤维的帘布缠绕而成的结构。

上述所述弹性材料层为硫化橡胶材料层、热塑性弹性体材料层或聚氨酯材料层中的任一种或任二种的组合。

本发明与现有技术相比具有如下突出的实质性特点和显著的进步：

其一是由于本发明所采用的设计方案是将整根排泥管分为入口端接管、多个铠装管体的锥形管和出口端接管三部分，这三部分之间的连接采用铠装结构连接的设计方法，通过把铠装排泥管的弯曲度≥35°的技术指标分解成多个铠装管体的锥形管的具体结构指标集合，作为一个整体的共同目标来实现，从而使本发明所述的铠装排泥管与现有技术相比具有设计构思新颖、技术方案可靠，能够充分满足排泥管线方向调整的弯曲要求，这与现有技术相比确实具有突出的实质性特点。

其二是本发明所采用的技术方案是在铠装排泥管的外侧面上依次包覆有帘布强力弹性材料层、弹性材料层和在弹性材料层内设有一钢丝紧固层，通过在入口端接管、锥形管及出口端接管的相接处设置环状定位紧固圈和设有多层钢丝紧固层的技术方案，从而不仅使管体既能承受设计的最大工作压力，而且能够承受其应有的轴向拉力，在保障铠装排泥管的耐磨性能、曲挠性能的前提下，提高整个管体的弯曲能力和各种恶劣条件下的适应能力，为全面提高金属排泥管的使用寿命，降低疏浚工程的生产成本，提高企业经济效益提供了新的、可靠的技术方案，这与现有技术相比，确实具有突出的实质性特点和显著的进步。

其三是本发明所采用的技术方案是将入口端接管内管、铠装管体锥形内管和出口端接管的内管采用由耐磨高铬铸铁材料旋转铸造而成的铸钢管的技术方案，从而使本发明所述的铠装排泥管在具有较强的表面耐磨性能和弯曲度≥35°两项技术指标的同时，还具有较强的耐撕裂性能、耐岩石、珊瑚礁的撞击能力，能满足在恶劣环境下使用如在矿区、南海等地进行输送岩石、珊瑚礁等作业场地的特殊要求，这是与现有技术相比所具有突出的实质性特点和显著的进步。

附图说明

所包括的附图提供了对本发明的进一步理解，其被并入到本说明书中构成本说明书的一部分，所述附图示出了本发明的实施例并与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中相同的附图标记表示相同的部件。

在附图中：

图1为本发明实施例1-3的铠装排泥管的外观结构视图。

图2为本发明实施例1的铠装排泥管的管壁结构示意图。

图3为本发明实施例2、3的铠装排泥管的管壁结构示意图。

附图标记： 1-入口端接管 1.1-入口端接管法兰盘 1.2-入口端接管的内管1.3-入口端接管的外管 1.4-入口端接管的环状定位紧固圈 1.5-入口端接管的锥度凸台 1.6-支撑板 2-铠装管体 2.1-铠装管体的入口端内腔 2.2-锥形管 2.3-锥形管的出口端 2.4锥形管的入口端 2.5-锥形管的环状定位紧固圈 2.6-锥形管的出口端工作面 2.7-球形弧面 3-出口端接管 3.1-出口端接管的倒锥形管 3.2-出口端接管直管 3.3-出口端接管的法兰盘 3.4-出口端接管的外管 3.5-支撑板 3.6-出口端接管的环状定位紧固圈 4-帘布强力弹性材料层 5-弹性材料层 6-钢丝紧固层。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明一种铠装排泥管的设计方法及其排泥管的具体结构细节和安装使用过程，不得理解为任何意义上的对本发明权利要求的限制。

实施例1：

本发明实施例1的一种铠装排泥管的设计方法，包括入口端接管、铠装管体和出口端接管的整体设计和各零部件的具体设计，所述的铠装排泥管的设计方法是以满足弯曲度≥35°的技术要求为前提，对入口端接管、铠装管体和出口端接管采取前后铠装套接的整体设计方案，其具体有：所述的入口端接管为内、外管复合于一体的套管且入口端设一法兰盘，其外侧设有两个环状定位紧固圈，出口端外侧设有一锥形凸台且插装在铠装管体的入口端内腔；铠装管体是由多个锥形管连接而成，锥形管为倒锥形结构，其入口端沿铠装管体中心线向内收缩延伸至入口端接管的内腔管径时即为出口端，锥形管出口端插装在与之相连的另一锥形管的入口端内腔，锥形管入口端的外侧设有两个环状定位紧固圈，多个锥形管依次循环设置；所述的出口端接管包括一倒锥形管和连接一体的直管所构成的内管，内管的倒锥形管套装在铠装管体的出口端外侧，内管的直管外侧复合一外管，外管的外侧设有两个环状定位紧固圈，出口端接管的出口端部设有一法兰盘；所述的铠装排泥管的外侧面上包覆有一与其相粘连的帘布强力弹性材料层，帘布强力弹性材料层的外侧包覆一弹性材料层，且弹性材料层位于入口端接管与铠装管体、铠装管体的锥形管及铠装管体与出口端接管铠装处的两个环状定位紧固圈内设有多层钢丝紧固层；所述的入口端接管内管、铠装管体锥形管和出口端接管内管是由耐磨高铬铸铁材料旋转铸造而成的铸钢管。

为进一步解决上述技术问题，上述技术方案的优选方案是：

上述所述的耐磨高铬铸铁材料成分含量为：C 3—4%、Cr30—50%、Si 1—1.5%、Mn1—1.5%、Ca 0.1—0.13%、Ba 0.03—0.08%、Al 0.03—0.05%、Ti 0.1—0.3%、La 0.02—0.05%、Ce 0.02—0.04%、P＜0.03% ，其余为Fe。

上述所述的铠装管体锥形内管的锥度为1：5，其出口端插装在与之相连的另一铠装管体锥形内管的入口端内腔的深度为20㎜，两铠装管体锥形内管相接处的间隙为2.5㎜，其出口端内侧的工作面宽度为20㎜。

上述所述的帘布强力弹性材料层为多层双面挂胶的、具有一定强度的化学纤维的帘布叠加而成的结构。

上述所述弹性材料层为硫化橡胶材料层、热塑性弹性体材料层或聚氨酯材料层中的任一种或任二种的组合。

为进一步解决上述技术问题，本发明所述的铠装排泥管技术方案是：

依据上述所述的铠装排泥管的设计方法而设计制造的铠装排泥管（参见图1、图2），包括入口端接管1、铠装管体2和出口端接管3，本发明实施例1所述的入口端接管1为入口端接管的内管1.2、入口端接管的外管1.3复合于一体的套管且入口端设一入口端接管法兰盘1.1，其外侧设有两个入口端接管的环状定位紧固圈1.4，入口端接管1的出口端设一个入口端接管的锥形凸台1.5插装在铠装管体2的入口端内腔2.1；铠装管体2是由至少5个锥形管2.2连接而成，锥形管2.2为倒锥形结构，其铠装管体2的入口端内腔2.1沿铠装管体2中心线向内收缩延伸至入口端接管1的内腔管径时即为锥形管2.2的出口端2.3，锥形管2.2的出口端2.3插装在与之相连的另一锥形管2.2的入口端2.4内腔，锥形管2.2入口端2.4的外侧设有两个锥形管2.2的环状定位紧固圈2.5，多个锥形管2.2依次循环设置；所述的出口端接管3包括一倒锥形管3.1和连接一体的直管3.2所构成的内管，内管的倒锥形管3.1套装在铠装管体2的出口端外侧，内管的直管3.2外侧复合一出口端接管的外管3.4，外管3.4的外侧设有两个出口端接管的环状定位紧固圈3.6，出口端接管3的出口端部设有一出口端接管的法兰盘3.3；所述的铠装排泥管的外侧面上包覆有一与其相粘连的帘布强力弹性材料层4，帘布强力弹性材料层4的外侧包覆一弹性材料层5，且弹性材料层5位于入口端接管1与铠装管体2、铠装管体2的锥形管2.2及铠装管体2与出口端接管3的铠装处的两个环状定位紧固圈1.4、2.5内设有多层钢丝紧固层6。所述的入口端接管1的内管1.2、铠装管体2的锥形管2.2和出口端接管3的锥形管3.1、直管3.2是由耐磨高铬铸铁材料旋转铸造而成的铸钢管。

为进一步解决上述技术问题，上述技术方案的优选方案是：

上述所述锥形管2.2的出口端内侧设有一工作面2.6，其宽度为20㎜，工作面2.6与铠装管体2中心线相平行，其内经尺寸与入口端接管1的内腔管径相一致；其锥形管2.2的锥度为1：5，两锥形管2.2相接处的间隙为2.5㎜；所述锥形管2.2出口端插装在与之相连的另一锥形管2.2的入口端2.4内腔的深度为20㎜。

上述所述的帘布强力弹性材料层4为多层双面挂胶的、具有一定强度的化学纤维的帘布缠绕而成的结构。

上述所述弹性材料层5为硫化橡胶材料层。

以上构成本发明实施例1的一种铠装排泥管的设计方法及其排泥管的一静态结构。

本发明实施例1所述的铠装排泥管宜适用于内陆江河、湖泊、码头等地域作业环境稍好的陆地上疏浚工程用于调整排泥管线方向的排泥管的用途。

实施例2：

本发明实施例2的一种铠装排泥管的设计方法，包括入口端接管、铠装管体和出口端接管的整体设计和各零部件的具体设计，本发明实施例2所述的铠装排泥管的设计方法是以满足弯曲度≥35°的技术要求为前提，对入口端接管、铠装管体和出口端接管采取前后铠装套接的整体设计方案，其具体有：所述的入口端接管为内、外管复合于一体的套管且入口端设一法兰盘，其外侧设有两个环状定位紧固圈，出口端外侧设有一锥形凸台且插装在铠装管体的入口端内腔；铠装管体是由多个锥形管连接而成，锥形管为倒锥形结构，其入口端沿铠装管体中心线向内收缩延伸至入口端接管的内腔管径时即为出口端，锥形管出口端插装在与之相连的另一锥形管的入口端内腔，锥形管入口端的外侧设有两个环状定位紧固圈，多个锥形管依次循环设置；所述的出口端接管包括一倒锥形管和连接一体的直管所构成的内管，内管的倒锥形管套装在铠装管体的出口端外侧，内管的直管外侧复合一外管，外管的外侧设有两个环状定位紧固圈，出口端接管的出口端部设有一法兰盘；所述的铠装排泥管的外侧面上包覆有一与其相粘连的帘布强力弹性材料层，帘布强力弹性材料层的外侧包覆一弹性材料层，且弹性材料层位于入口端接管与铠装管体、铠装管体的锥形管及铠装管体与出口端接管铠装处的两个环状定位紧固圈内设有多层钢丝紧固层；所述的入口端接管内管、铠装管体锥形管和出口端接管内管是由耐磨高铬铸铁材料旋转铸造而成的铸钢管。

为进一步解决上述技术问题，上述技术方案的优选方案是：

上述所述的耐磨高铬铸铁材料成分含量为：C 3—4%、Cr30—50%、Si 1—1.5%、Mn1—1.5%、Ca 0.1—0.13%、Ba 0.03—0.08%、Al 0.03—0.05%、Ti 0.1—0.3%、La 0.02—0.05%、Ce 0.02—0.04%、P＜0.03% ，其余为Fe。

上述所述的铠装管体锥形内管的锥度为1：8，其出口端插装在与之相连的另一铠装管体锥形内管的入口端内腔的深度为30㎜，两铠装管体锥形内管相接处的间隙为7㎜，其出口端内侧的工作面宽度为40㎜。

上述所述铠装管体锥形内管的出口端外侧设计为一球形弧面结构。

上述所述的帘布强力弹性材料层为多层双面挂胶的、具有一定强度的化学纤维的帘布叠加而成的结构。

上述所述弹性材料层为先用聚氨酯材料层进行铺垫，外表再用热塑性弹性体材料层封盖。

为进一步解决上述技术问题，本发明所述的铠装排泥管技术方案是：

依据上述所述的铠装排泥管的设计方法而制造的铠装排泥管（参见图1、图3），包括入口端接管1、铠装管体2和出口端接管3，本发明实施例2所述的入口端接管1为入口端接管的内管1.2、入口端接管的外管1.3复合于一体的套管且入口端设一入口端接管法兰盘1.1，其外侧设有两个入口端接管的环状定位紧固圈1.4，入口端接管1的出口端设一个入口端接管的锥形凸台1.5插装在铠装管体2的入口端内腔2.1；铠装管体2是由至少5个锥形管2.2连接而成，锥形管2.2为倒锥形结构，其铠装管体2的入口端内腔2.1沿铠装管体2中心线向内收缩延伸至入口端接管1的内腔管径时即为锥形管2.2的出口端2.3，锥形管2.2的出口端2.3插装在与之相连的另一锥形管2.2的入口端2.4内腔，锥形管2.2入口端2.4的外侧设有两个锥形管2.2的环状定位紧固圈2.5，多个锥形管2.2依次循环设置；所述的出口端接管3包括一倒锥形管3.1和连接一体的直管3.2所构成的内管，内管的倒锥形管3.1套装在铠装管体2的出口端外侧，内管的直管3.2外侧复合一出口端接管的外管3.4，外管3.4的外侧设有两个出口端接管的环状定位紧固圈3.6，出口端接管3的出口端部设有一出口端接管的法兰盘3.3；所述的铠装排泥管的外侧面上包覆有一与其相粘连的帘布强力弹性材料层4，帘布强力弹性材料层4的外侧包覆一弹性材料层5，且弹性材料层5位于入口端接管1与铠装管体2、铠装管体2的锥形管2.2及铠装管体2与出口端接管3的铠装处的两个环状定位紧固圈1.4、2.5内设有多层钢丝紧固层6。所述的入口端接管1的内管1.2、铠装管体2的锥形管2.2和出口端接管3的锥形管3.1、直管3.2是由耐磨高铬铸铁材料旋转铸造而成的铸钢管。

为进一步解决上述技术问题，上述技术方案的优选方案是：

上述所述锥形管2.2的出口端内侧设有一工作面2.6，其宽度为40㎜，工作面2.6与铠装管体2中心线相平行，其内经尺寸与入口端接管1的内腔管径相一致；其锥形管2.2的锥度为1：8，两锥形管2.2相接处的间隙为7㎜；所述锥形管2.2出口端插装在与之相连的另一锥形管2.2的入口端2.4内腔的深度为30㎜；所述锥形管2.2出口端的外侧表面设为一球形弧面结构2.7。

上述所述的帘布强力弹性材料层4为多层双面挂胶的、具有一定强度的化学纤维的帘布缠绕而成的结构。

上述所述弹性材料层5为先用聚氨酯材料层进行铺垫，外表再用热塑性弹性体材料层封盖。

以上构成本发明实施例2的一种铠装排泥管的设计方法及其铠装排泥管的一静态结构。

本发明实施例2的一种铠装排泥管是以作业环境和条件较为恶劣，要求排泥管具有抗风浪、抗碰撞的能力强，连续作业时间长、排泥管线中排泥管变向多的海上疏浚工程用于调整排泥管线方向的排泥管的用途。

实施例3：

本发明实施例3的一种铠装排泥管的设计方法，包括入口端接管、铠装管体和出口端接管的整体设计和各零部件的具体设计，本发明实施例3所述的铠装排泥管的设计方法是以满足弯曲度≥35°的技术要求为前提，对入口端接管、铠装管体和出口端接管采取前后铠装套接的整体设计方案，其具体有：所述的入口端接管为内、外管复合于一体的套管且入口端设一法兰盘，其外侧设有两个环状定位紧固圈，出口端外侧设有一锥形凸台且插装在铠装管体的入口端内腔；铠装管体是由多个锥形管连接而成，锥形管为倒锥形结构，其入口端沿铠装管体中心线向内收缩延伸至入口端接管的内腔管径时即为出口端，锥形管出口端插装在与之相连的另一锥形管的入口端内腔，锥形管入口端的外侧设有两个环状定位紧固圈，多个锥形管依次循环设置；所述的出口端接管包括一倒锥形管和连接一体的直管所构成的内管，内管的倒锥形管套装在铠装管体的出口端外侧，内管的直管外侧复合一外管，外管的外侧设有两个环状定位紧固圈，出口端接管的出口端部设有一法兰盘；所述的铠装排泥管的外侧面上包覆有一与其相粘连的帘布强力弹性材料层，帘布强力弹性材料层的外侧包覆一弹性材料层，且弹性材料层位于入口端接管与铠装管体、铠装管体的锥形管及铠装管体与出口端接管铠装处的两个环状定位紧固圈内设有多层钢丝紧固层所述的入口端接管内管、铠装管体锥形管和出口端接管内管是由耐磨高铬铸铁材料旋转铸造而成的铸钢管。

为进一步解决上述技术问题，上述技术方案的优选方案是：

上述所述的耐磨高铬铸铁材料成分含量为：C 3—4%、Cr30—50%、Si 1—1.5%、Mn1—1.5%、Ca 0.1—0.13%、Ba 0.03—0.08%、Al 0.03—0.05%、Ti 0.1—0.3%、La 0.02—0.05%、Ce 0.02—0.04%、P＜0.03% ，其余为Fe。

上述所述的铠装管体锥形内管的锥度为1： 10，其出口端插装在与之相连的另一铠装管体锥形内管的入口端内腔的深度为50㎜，两铠装管体锥形内管相接处的间隙为10㎜，其出口端内侧的工作面宽度为60㎜。

上述所述铠装管体锥形内管的出口端外侧设计为一球形弧面结构。

上述所述的帘布强力弹性材料层为多层双面挂胶的、具有一定强度的化学纤维的帘布叠加而成的结构。

上述所述弹性材料层为先用热塑性弹性体材料层进行铺垫，外表再用硫化橡胶材料层封盖。

为进一步解决上述技术问题，本发明所述的铠装排泥管技术方案是：

依据上述所述的铠装排泥管的设计方法而制造的铠装排泥管（参见图1、图3），包括入口端接管1、铠装管体2和出口端接管3，本发明实施例3所述的入口端接管1为入口端接管的内管1.2、入口端接管的外管1.3复合于一体的套管且入口端设一入口端接管法兰盘1.1，其外侧设有两个入口端接管的环状定位紧固圈1.4，入口端接管1的出口端设一个入口端接管的锥形凸台1.5插装在铠装管体2的入口端内腔2.1；铠装管体2是由至少5个锥形管2.2连接而成，锥形管2.2为倒锥形结构，其铠装管体2的入口端内腔2.1沿铠装管体2中心线向内收缩延伸至入口端接管1的内腔管径时即为锥形管2.2的出口端2.3，锥形管2.2的出口端2.3插装在与之相连的另一锥形管2.2的入口端2.4内腔，锥形管2.2入口端2.4的外侧设有两个锥形管2.2的环状定位紧固圈2.5，多个锥形管2.2依次循环设置；所述的出口端接管3包括一倒锥形管3.1和连接一体的直管3.2所构成的内管，内管的倒锥形管3.1套装在铠装管体2的出口端外侧，内管的直管3.2外侧复合一出口端接管的外管3.4，外管3.4的外侧设有两个出口端接管的环状定位紧固圈3.6，出口端接管3的出口端部设有一出口端接管的法兰盘3.3；所述的铠装排泥管的外侧面上包覆有一与其相粘连的帘布强力弹性材料层4，帘布强力弹性材料层4的外侧包覆一弹性材料层5，且弹性材料层5位于入口端接管1与铠装管体2、铠装管体2的锥形管2.2及铠装管体2与出口端接管3的铠装处的两个环状定位紧固圈1.4、2.5内设有多层钢丝紧固层6。所述的入口端接管1的内管1.2、铠装管体2的锥形管2.2和出口端接管3的锥形管3.1、直管3.2是由耐磨高铬铸铁材料旋转铸造而成的铸钢管。

为进一步解决上述技术问题，上述技术方案的优选方案是：

上述所述锥形管2.2的出口端内侧设有一工作面2.6，其宽度为60㎜，工作面2.6与铠装管体2中心线相平行，其内经尺寸与入口端接管1的内腔管径相一致；其锥形管2.2的锥度为1：10，两锥形管2.2相接处的间隙为10㎜；所述锥形管2.2出口端插装在与之相连的另一锥形管2.2的入口端2.4内腔的深度为50㎜；所述锥形管2.2出口端的外侧表面设为一球形弧面结构2.7。

上述所述的帘布强力弹性材料层4为多层双面挂胶的、具有一定强度的化学纤维的帘布缠绕而成的结构。

上述所述弹性材料层5为先用热塑性弹性体材料层进行铺垫，外表再用硫化橡胶材料层封盖。

以上构成本发明实施例3的一种铠装排泥弯管的设计方法及其铠装排泥弯管的一静态结构。

本发明实施例3的一种铠装排泥管是以作业环境和条件更为恶劣，要求铠装排泥管具有抗风浪、抗碰撞的能力强，特别是能够耐受矿石、珊瑚礁碰撞，连续作业时间长、排泥管线中排泥管变向多的海上疏浚工程用于调整排泥管线方向的排泥管的应用。

当本发明所述的一种铠装排泥管在投入安装使用时，需将所述的铠装排泥管按照需要的型号规格进行各种部件的选配、经生产加工后运到使用现场，在使用现场与耐磨性能好的金属复合排泥管配套使用，根据排泥管线的布局和其弯曲度要求，分别通过入口端接管1的法兰盘1.1和出口端接管3的法兰盘3.3按照入口、出口的顺序用螺栓与金属复合排泥管进行连接即可。

Claims (10)

1.一种铠装排泥管的设计方法，包括入口端接管、铠装管体和出口端接管的整体设计和各零部件的具体设计，其特征是所述的铠装排泥管的设计方法是以满足弯曲度≥35°的技术要求为前提，对入口端接管、铠装管体和出口端接管采取前后铠装套接的整体设计方案，其具体有：所述的入口端接管为内、外管复合于一体的套管且入口端设一法兰盘，其外侧设有两个环状定位紧固圈，出口端外侧设有一锥形凸台且插装在铠装管体的入口端内腔；铠装管体是由多个锥形管连接而成，锥形管为倒锥形结构，其入口端沿铠装管体中心线向内收缩延伸至入口端接管的内腔管径时即为出口端，锥形管出口端插装在与之相连的另一锥形管的入口端内腔，锥形管入口端的外侧设有两个环状定位紧固圈，多个锥形管依次循环设置；所述的出口端接管包括一倒锥形管和连接一体的直管所构成的内管，内管的倒锥形管套装在铠装管体的出口端外侧，内管的直管外侧复合一外管，外管的外侧设有两个环状定位紧固圈，出口端接管的出口端部设有一法兰盘；所述的铠装排泥管的外侧面上包覆有一与其相粘连的帘布强力弹性材料层，帘布强力弹性材料层的外侧包覆一弹性材料层，且弹性材料层位于入口端接管与铠装管体、铠装管体的锥形管及铠装管体与出口端接管相接处的两个环状定位紧固圈内设有多层钢丝紧固层；所述的入口端接管内管、铠装管体锥形管和出口端接管内管是由耐磨高铬铸铁材料旋转铸造而成的铸钢管。

2.根据权利要求1所述的铠装排泥管的设计方法，其特征是所述的耐磨高铬铸铁材料成分含量为：C 3—4%、Cr30—50%、Si 1—1.5%、Mn 1—1.5%、Ca 0.1—0.13%、Ba 0.03—0.08%、Al 0.03—0.05%、Ti 0.1—0.3%、La 0.02—0.05%、Ce 0.02—0.04%、P＜0.03% ，其余为Fe。

3.根据权利要求1或2所述的铠装排泥管的设计方法，其特征是所述的铠装管体锥形内管的锥度为1：5～10，其出口端插装在与之相连的另一铠装管体锥形内管的入口端内腔的深度为20-50㎜，两铠装管体锥形内管相接处的间隙为2.5-10㎜，其出口端内侧的工作面宽度为20-60㎜。

4.根据权利要求1或2所述的铠装排泥管的设计方法，其特征是所述铠装管体锥形内管的出口端外侧设计为一球形弧面结构。

5.根据权利要求1所述的铠装排泥管的设计方法，其特征是所述的帘布强力弹性材料层为多层双面挂胶的、具有一定强度的化学纤维的帘布叠加而成的结构。

6.根据权利要求1或2所述的铠装排泥管的设计方法，其特征是所述弹性材料层为硫化橡胶材料层、热塑性弹性体材料层或聚氨酯材料层中的任一种或任二种的组合。

7.一种依据权利要求1所述铠装排泥管的设计方法设计的铠装排泥管，包括入口端接管、铠装管体和出口端接管，其特征是所述的入口端接管为内、外管复合于一体的套管且入口端设一法兰盘，其外侧设有两个环状定位紧固圈，出口端外侧设有一锥形凸台且插装在铠装管体的入口端内腔；铠装管体是由多个锥形管连接而成，锥形管为倒锥形结构，其入口端沿铠装管体中心线向内收缩延伸至入口端接管的内腔管径时即为出口端，锥形管出口端插装在与之相连的另一锥形管的入口端内腔，锥形管入口端的外侧设有两个环状定位紧固圈，多个锥形管依次循环设置；所述的出口端接管包括一倒锥形管和连接一体的直管所构成的内管，内管的倒锥形管套装在铠装管体的出口端外侧，内管的直管外侧复合一外管，外管的外侧设有两个环状定位紧固圈，出口端接管的出口端部设有一法兰盘；所述的铠装排泥管的外侧面上包覆有一与其相粘连的帘布强力弹性材料层，帘布强力弹性材料层的外侧包覆一弹性材料层，且弹性材料层位于入口端接管与铠装管体、铠装管体的锥形管及铠装管体与出口端接管相接处的两个环状定位紧固圈内设有多层钢丝紧固层；所述的入口端接管内管、铠装管体的锥形管和出口端接管内管是由耐磨高铬铸铁材料旋转铸造而成的铸钢管。

8.根据权利要求7所述的铠装排泥管，其特征是所述锥形管的出口端内侧设有一工作面，其宽度为20-60㎜，工作面与铠装管体中心线相平行，其内经尺寸与入口端接管的内腔管径相一致；其锥形管的锥度为1：5～10，两锥形管相接处的间隙为2.5-10㎜；所述锥形管出口端插装在与之相连的另一锥形管的入口端内腔的深度为20-50㎜；所述锥形管出口端的外侧表面设为一球形弧面结构。

9.根据权利要求7所述的铠装排泥管，其特征是所述的帘布强力弹性材料层为多层双面挂胶的、具有一定强度的化学纤维的帘布缠绕而成的结构。

10.根据权利要求7所述的铠装排泥管，其特征是所述弹性材料层为硫化橡胶材料层、热塑性弹性体材料层或聚氨酯材料层中的任一种或任二种的组合。