[實用新型]一種內(nèi)嵌鋼筒式海洋柔性管纜限彎器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201921800920.6
• 申請日: 2019-10-25
• 公開（公告）號: CN210771011U
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發(fā)明（設計）人: 丁樂聲;郭豪;張維;張聰;陳金龍;張?zhí)?/a>;岳前進;賈非
• 申請（專利權）人: 大連理工大學;盤錦盤達海裝科技有限公司
• 主分類號: F16L57/02
• 分類號: F16L57/02;H02G9/02
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 李曉亮;潘迅

一種內(nèi)嵌鋼筒式海洋柔性管纜限彎器，屬于海洋工程柔性管纜技術領域，包括n節(jié)限彎器主體，每節(jié)限彎器主體由2個完全相同的單體連接而成，每個單體為變徑半圓筒形結構，包括公頭、頸部段、母頭及帶有斜角的內(nèi)嵌鋼筒；內(nèi)嵌鋼筒采用半圓筒式結構，在中部頸部段。裝配時，依次將底部第一個單體公頭插入前一個單體母頭中，完成底部單體配合后，放置海洋柔性管纜；再將上部單體與底部單體裝配；受到外力時，接觸處的公頭段與母頭段鎖死，避免柔性管纜產(chǎn)生過度彎曲。裝配過程中整個主體連接只依靠公頭母頭之間的配合以及螺栓徑向連接，無需其它連接環(huán)；加入內(nèi)嵌鋼筒增加了限彎器頸部，減少限彎器截面過度處的應力集中，提高限彎器整體的耐疲勞性能。

技術領域

本實用新型屬于海洋工程柔性管纜技術領域，涉及一種內(nèi)嵌鋼筒式海洋柔性管纜限彎器，提供海洋工程中使用的柔性管纜發(fā)生過度彎曲失效模式的保護方法。

背景技術

隨著海上資源開發(fā)的不斷發(fā)展，柔性管道、柔性線纜(以下簡稱“柔性管纜”)的應用越來越廣泛。通常海洋工程用柔性管纜的彎曲剛度比較小，對施工、在位或維修時柔性管纜所承受的彎曲載荷具有較好的順應性。這也造成了柔性管纜在實際的工程應用中非常容易過度彎曲，一般要使用限彎器，以確保其應用過程中的安全性。

限彎器由于安裝靈活、要求空間小等優(yōu)點，在海洋工程中的應用非常廣泛。限彎器的結構是由多組相同尺寸的變徑半圓筒式結構相互嵌套而成。其工作原理是通過曲率限位，來防止柔性管纜發(fā)生過度彎曲，它的子結構可以在一定的范圍內(nèi)發(fā)生相互轉動，在柔性管纜的曲率半徑未達到其鎖合半徑前，限彎器不會對柔性管纜有限制作用，一旦柔性管纜彎曲到其鎖合半徑，限彎器的各個子結構就會發(fā)生相互扣鎖，從而限制柔性管纜的進一步彎曲。但傳統(tǒng)限彎器材質(zhì)主要是純金屬材料(主要為球墨鑄鐵)或者純高分子材料(主要為聚氨酯材料)，金屬型限彎器極易腐蝕，防腐工作復雜，且自身密度大、質(zhì)量重會給海纜增加重力負擔，影響海纜的線型分布；而聚氨酯限彎器則會在應對較復雜海況以及限彎器小型化等方面呈現(xiàn)剛度、強度弱等缺點。

實用新型內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術存在的易腐蝕、強度弱等問題，本實用新型提供一種內(nèi)嵌鋼筒式海洋柔性管纜限彎器，結合了金屬限彎器以及高分子限彎器的優(yōu)點，兼?zhèn)漭p質(zhì)、高強、不易腐蝕、節(jié)省原材料、耐疲勞性能強等優(yōu)點。

為了達到上述目的，本實用新型采用的技術方案為：

一種內(nèi)嵌鋼筒式海洋柔性管纜限彎器，包括n節(jié)限彎器主體，n節(jié)限彎器主體包括2n個完全相同的限彎器單體(每節(jié)限彎器主體由完全相同的半圓周筒形單體連接而成)，和n的整數(shù)倍的螺栓緊固件；n為正整數(shù)，具體取值根據(jù)實際需求而定。

所述的每個限彎器單體為半圓周筒形結構，包括前端的公頭、中部頸部段4、尾端的母頭 5以及內(nèi)嵌鋼筒1，為一體成型結構；兩個限彎器單體在裝配面法線方向預留相同的螺栓孔6。每個限彎器單體的公頭外周面上設有公頭肩部，母頭5后端設有母頭肩部。

所述的內(nèi)嵌鋼筒1采用半圓筒式結構，內(nèi)嵌在易發(fā)生破壞的中部頸部段4，增加限彎器的局部剛度和強度，提高限彎器的耐疲勞性能。所述內(nèi)嵌鋼筒1的兩端為分別設有鋼筒公頭斜角9和鋼筒母頭斜角10，其中鋼筒公頭斜角9位于限彎器單體的公頭3內(nèi)部，鋼筒母頭斜角10位于限彎器單體的母頭5內(nèi)部，兩端的斜角結構形成支撐結構，增加截面過度處的剛度。螺栓8穿過限彎器單體的螺栓孔6并通過螺母及墊片7將兩個限彎器單體2連接成一節(jié)限彎器主體，裝配后的一整節(jié)限彎器主體中，公頭、頸部段4和母頭5形成一個內(nèi)部具有變徑連通內(nèi)腔的整體結構。且裝配過程中整個限彎器主體連接只依靠公頭母頭之間的配合以及螺栓徑向連接，無需其它連接環(huán)。

所述的一整節(jié)限彎器主體內(nèi)部包括三個同軸但內(nèi)徑不同的空腔，從前端的公頭4至后端的母頭5依次為中空通道11、母頭空腔12、肩部空腔13，三個空腔相互貫通，空腔按照內(nèi)徑從小到大排列為中空通道11、肩部空腔13、母頭空腔12。