一種鎧裝排泥管的設(shè)計方法及其排泥管的制作方法
【專利說明】一種鎧裝排泥管的設(shè)計方法及其排泥管
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及疏浚工程中使用的有關(guān)裝備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于疏浚工程的鎧裝排泥管的設(shè)計方法及其排泥管的技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0003]河道、航道、港池浚深、海港淺灘、碼頭基槽等機械疏浚工程都需要大量的排泥管連接而成的排泥管線來實現(xiàn)輸送，而在整個排泥管線中不可缺少的用于調(diào)整排泥管線方向的排泥彎管，至今大部分一直使用的自浮式排泥橡膠管，由于自浮式排泥橡膠管在輸送如巖石、珊瑚礁、礦石等有銳緣的固體物料時很快會被磨穿，失去使用價值，而將導(dǎo)致整個疏浚工程系統(tǒng)停工，進行修復(fù)或整根排泥管線報廢，耗費寶貴的施工時間和較高的管線維修費用。為解決這一技術(shù)問題，進一步改進自浮式排泥橡膠管所存在的技術(shù)缺陷，國家知識產(chǎn)權(quán)局2011年03月02日公開的專利號為:ZL201020214517.8的技術(shù)方案和2009年12月02日授權(quán)公告的專利號為:ZL200920036395.5的技術(shù)方案都為解決【背景技術(shù)】中存在的技術(shù)缺陷，在提高耐磨性能方面采取了在膠管的最內(nèi)層增加耐磨性能好的有機膠粘劑和耐磨鋼環(huán)的技術(shù)方案，為提高自浮式排泥橡膠管的使用壽命提供了新的技術(shù)措施。但是由于自浮式排泥橡膠管本身所存在的產(chǎn)品缺陷而致使存在如下不足之處:其一是自浮式排泥橡膠管雖然具有一定的彎曲性能，但是由于調(diào)整排泥管線方向的彎曲度是靠由里到外的整體變形的方案來實現(xiàn)的，這種變形對于自浮式排泥橡膠管來說是靠管體各個部位的彈性變形來完成的，而各個部位的彈性變形對于管體的同一圓周截面來說，又存在著拉伸和壓縮的雙重受力，因而這一技術(shù)方案本身存在著在沒有彎曲外力的條件下，自浮式排泥橡膠管靠本身橡膠制品的彈性變形量是無法保證達到彎曲度規(guī)定的要求的缺陷，特別是在與捆綁式托浮金屬排泥管配套使用時所顯示出的不配套的缺陷更為突出；其二是自浮式排泥橡膠管通過在膠管的最內(nèi)層增加有機膠粘劑和耐磨鋼環(huán)的技術(shù)方案來提高橡膠管的耐磨性能，當(dāng)該自浮式排泥橡膠管在使用過程中，被輸送的固體物料在一個由有機膠粘劑和耐磨鋼環(huán)組成的輸送管道內(nèi)反反復(fù)復(fù)的運行，由于有機膠粘劑和耐磨鋼環(huán)制成的內(nèi)壁會被固體物料反復(fù)碰撞，有機膠粘劑和耐磨鋼環(huán)的磨損程度是不一樣的，這不僅會發(fā)生輸送阻力影響輸送速度，而且也會直接影響到使用壽命，由于內(nèi)管壁耐磨損性能不一致難以與更好的金屬復(fù)合排泥管配套使用，特別是在作業(yè)環(huán)境更為惡劣條件下輸送礦石、南海輸送珊瑚礁的作業(yè)時，這種不配套現(xiàn)象就表現(xiàn)得更為突出；因此，如何在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上提供一個新的設(shè)計方法，對排泥管線進行新的設(shè)計并制造一種鎧裝排泥管既滿足用來調(diào)整排泥管線方向的用途，同時又能達到與金屬復(fù)合排泥管的耐磨性能相接近，全面提高金屬排泥管的使用壽命，降低疏浚工程的生產(chǎn)成本，提高企業(yè)經(jīng)濟效益，這對于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來說確是一個亟待解決的技術(shù)課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種設(shè)計構(gòu)思新穎、技術(shù)方案可靠，既滿足用來調(diào)整排泥管線方向的彎曲要求，又能達到與金屬復(fù)合排泥管的耐磨性能相接近，全面提高金屬排泥管的使用質(zhì)量、使用壽命和使用環(huán)境的適應(yīng)性能，降低疏浚工程的生產(chǎn)成本，提高企業(yè)經(jīng)濟效益的的鎧裝排泥管的設(shè)計方法。
[0005]本發(fā)明所要解決的另一技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種設(shè)計構(gòu)思新穎、技術(shù)方案可靠，既滿足用來調(diào)整排泥管線方向的彎曲要求，又能達到與金屬復(fù)合排泥管的耐磨性能相接近，全面提高金屬排泥管的使用質(zhì)量、使用壽命和使用環(huán)境的適應(yīng)性能，降低疏浚工程的生產(chǎn)成本，提高企業(yè)經(jīng)濟效益的的鎧裝排泥管。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案的:一種鎧裝排泥管的設(shè)計方法，包括入口端接管、鎧裝管體和出口端接管的整體設(shè)計和各零部件的具體設(shè)計，其特殊之處是所述的鎧裝排泥管的設(shè)計方法是以滿足彎曲度多35°的技術(shù)要求為前提，對入口端接管、鎧裝管體和出口端接管采取前后鎧裝套接的整體設(shè)計方案，其具體有:所述的入口端接管為內(nèi)、外管復(fù)合于一體的套管且入口端設(shè)一法蘭盤，其外側(cè)設(shè)有兩個環(huán)狀定位緊固圈，出口端外側(cè)設(shè)有一錐形凸臺且插裝在鎧裝管體的入口端內(nèi)腔；鎧裝管體是由多個錐形管連接而成，錐形管為倒錐形結(jié)構(gòu)，其入口端沿鎧裝管體中心線向內(nèi)收縮延伸至入口端接管的內(nèi)腔管徑時即為出口端，錐形管出口端插裝在與之相連的另一錐形管的入口端內(nèi)腔，錐形管入口端的外側(cè)設(shè)有兩個環(huán)狀定位緊固圈，多個錐形管依次循環(huán)設(shè)置；所述的出口端接管包括一倒錐形管和連接一體的直管所構(gòu)成的內(nèi)管，內(nèi)管的倒錐形管套裝在鎧裝管體的出口端外側(cè)，內(nèi)管的直管外側(cè)復(fù)合一外管，外管的外側(cè)設(shè)有兩個環(huán)狀定位緊固圈，出口端接管的出口端部設(shè)有一法蘭盤；所述的鎧裝排泥管的外側(cè)面上包覆有一與其相粘連的簾布強力彈性材料層，簾布強力彈性材料層的外側(cè)包覆一彈性材料層，且彈性材料層位于入口端接管與鎧裝管體、鎧裝管體的錐形管及鎧裝管體與出口端接管相接處的兩個環(huán)狀定位緊固圈內(nèi)設(shè)有多層鋼絲緊固層；所述的入口端接管內(nèi)管、鎧裝管體錐形管和出口端接管內(nèi)管是由耐磨高鉻鑄鐵材料旋轉(zhuǎn)鑄造而成的鑄鋼管。
[0007]為進一步解決上述技術(shù)問題，上述技術(shù)方案的優(yōu)選方案是:
上述所述的耐磨高鉻鑄鐵材料成分含量為:C 3—4%,Cr30—50%,Si I一 1.5%、Mn I—1.5%、Ca 0.1—0.13%、Ba 0.03—0.08%、A1 0.03—0.05%、Ti 0.1—0.3%、La 0.02—0.05%、Ce 0.02—0.04%、P < 0.03%，其余為 Fe。
[0008]上述所述的鎧裝管體錐形內(nèi)管的錐度為1:5?10，其出口端插裝在與之相連的另一鎧裝管體錐形內(nèi)管的入口端內(nèi)腔的深度為20-50 mm，兩鎧裝管體錐形內(nèi)管相接處的間隙為2.5-10 mm，其出口端內(nèi)側(cè)的工作面寬度為20-60 mm。
[0009]上述所述鎧裝管體錐形內(nèi)管的出口端外側(cè)設(shè)計為一球形弧面結(jié)構(gòu)。
[0010]上述所述的簾布強力彈性材料層為多層雙面掛膠的、具有一定強度的化學(xué)纖維的簾布疊加而成的結(jié)構(gòu)。
[0011]上述所述彈性材料層為硫化橡膠材料層、熱塑性彈性體材料層或聚氨酯材料層中的任一種或任二種的組合。
[0012]為進一步解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所述的鎧裝排泥管技術(shù)方案是:
一種依據(jù)上述鎧裝排泥管的設(shè)計方法設(shè)計的鎧裝排泥管，包括入口端接管、鎧裝管體和出口端接管，其特征是所述的入口端接管為內(nèi)、外管復(fù)合于一體的套管且入口端設(shè)一法蘭盤，其外側(cè)設(shè)有兩個環(huán)狀定位緊固圈，出口端外側(cè)設(shè)有一錐形凸臺且插裝在鎧裝管體的入口端內(nèi)腔；鎧裝管體是由多個錐形管連接而成，錐形管為倒錐形結(jié)構(gòu)，其入口端沿鎧裝管體中心線向內(nèi)收縮延伸至入口端接管的內(nèi)腔管徑時即為出口端，錐形管出口端插裝在與之相連的另一錐形管的入口端內(nèi)腔，錐形管入口端的外側(cè)設(shè)有兩個環(huán)狀定位緊固圈，多個錐形管依次循環(huán)設(shè)置；所述的出口端接管包括一倒錐形管和連接一體的直管所構(gòu)成的內(nèi)管，內(nèi)管的倒錐形管套裝在鎧裝管體的出口端外側(cè)，內(nèi)管的直管外側(cè)復(fù)合一外管，外管的外側(cè)設(shè)有兩個環(huán)狀定位緊固圈，出口端接管的出口端部設(shè)有一法蘭盤；所述的鎧裝排泥管的外側(cè)面上包覆有一與其相粘連的簾布強力彈性材料層，簾布強力彈性材料層的外側(cè)包覆一彈性材料層，且彈性材料層位于入口端接管與鎧裝管體、鎧裝管體的錐形管及鎧裝管體與出口端接管相接處的兩個環(huán)狀定位緊固圈內(nèi)設(shè)有多層鋼絲緊固層；所述的入口端接管內(nèi)管、鎧裝管體的錐形管和出口端接管內(nèi)管是由耐磨高鉻鑄鐵材料旋轉(zhuǎn)鑄造而成的鑄鋼管。
[0013]為進一步解決上述技術(shù)問題，上述技術(shù)方案的優(yōu)選方案是:
上述所述錐形管的出口端內(nèi)側(cè)設(shè)有一工作面，其寬度為20-60 mm，工作面與鎧裝管體中心線相平行，其內(nèi)經(jīng)尺寸與入口端接管的內(nèi)腔管徑相一致；其錐形管的錐度為1:5?10，兩錐形管相接處的間隙為2.5-10 mm ;所述錐形管出口端插裝在與之相連的另一錐形管的入口端內(nèi)腔的深度為20-50 mm ;所述錐形管出口端的外側(cè)表面設(shè)為一球形弧面結(jié)構(gòu)。
[0014]上述所述的簾布強力彈性材料層為多層雙面掛膠的、具有一定強度的化學(xué)纖維的簾布纏繞而成的結(jié)構(gòu)。
[0015]上述所述彈性材料層為硫化橡膠材料層、熱塑性彈性體材料層或聚氨酯材料層中的任一種或任二種的組合。
[0016]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下突出的實質(zhì)性特點和顯著的進步:
其一是由于本發(fā)明所采用的設(shè)計方案是將整根排泥管分為入口端接