專利名稱：水下生產(chǎn)系統(tǒng)臍帶纜實驗用接頭的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及一種臍帶纜接頭，特別涉及水下生產(chǎn)系統(tǒng)臍帶纜實驗用接頭。
背景技術(shù)：
水下生產(chǎn)系統(tǒng)臍帶纜作為深海油氣開采中的重要裝備之一，得到越來越廣泛的應用。因此進行水下生產(chǎn)系統(tǒng)臍帶纜關(guān)鍵技術(shù)研究，建立具有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)體系，對于推動水下生產(chǎn)系統(tǒng)關(guān)鍵設備國產(chǎn)化，降低深水油氣田開發(fā)成本具有重要意義。但目前的理論或數(shù)值方法等研究手段對該類復雜結(jié)構(gòu)不能很好的進行力學分析，所以實驗成為臍帶纜研究的主要手段。如果臍帶纜實驗接頭的連接功能達不到要求，會直接影響到實驗結(jié)果的精確性甚至使纜試件發(fā)生破壞，因此對臍帶纜實驗接頭的研究具有非常重要的意義。為得到正確的實驗結(jié)果，對含有雙層鎧裝鋼絲結(jié)構(gòu)的臍帶纜，實驗時保持兩·層鋼絲的同步受力和變形尤為重要?，F(xiàn)有的臍帶纜實驗用接頭存在一系列問題內(nèi)層鋼絲的固定是靠法蘭之間的壓緊力，在對臍帶纜進行拉伸時，拉力會作用在提供壓緊力的主螺栓上，當主螺栓發(fā)生伸長變形進而失去對法蘭的壓緊力時，內(nèi)層鋼絲就得不到應有的固定。
發(fā)明內(nèi)容發(fā)明目的針對上述問題，提供一種水下生產(chǎn)系統(tǒng)臍帶纜實驗用接頭，它能使臍帶纜在承受10噸以上拉力的同時保證端部內(nèi)、外兩層鋼絲仍處于有效的被夾持狀態(tài)。采用的技術(shù)方案提供了水下生產(chǎn)系統(tǒng)臍帶纜實驗用接頭，包括外部固定法蘭連接組、內(nèi)部夾緊裝置；外部法蘭連接組進一步包括下錐法蘭1，中間錐法蘭4，大法蘭6 ;上述三者之間用螺栓12進行固定，且大法蘭6與中間錐法蘭4的表面貼合處、中間錐法蘭4與下錐法蘭I的表面貼合處均留出一定間隙Λ，保證安裝后能對鎧裝鋼絲形成一定的初始壓緊力；大法蘭6的頂端沿圓周方向設有與實驗裝置連接的通孔11 ;內(nèi)部夾緊裝置進一步包括圓錐形楔套、擋環(huán)3，圓錐形楔套的上、下表面呈圓弧形且外表面壓花，分為上楔套5和下楔套2，上楔套5外圈與中間錐法蘭4相配合，下楔套2外圈與下錐法蘭I相配合，在實驗過程中施加拉力越大，楔套與錐法蘭接觸越緊壓力越大，以實現(xiàn)外、內(nèi)兩層鎧裝鋼絲的摩擦自鎖；且上楔套5與下楔套2分別套在鎧裝鋼絲外表面，中間的臍帶纜外護套10全部剝除；在楔套的外圈壓花以增加內(nèi)層鎧裝鋼絲7、外層鎧裝鋼絲8的摩擦力；中間擋環(huán)3布置在上楔套5與下楔套2之間，用于實現(xiàn)在安裝時將楔套與錐法蘭的初步壓緊。有益效果本實用新型采用兩個楔套分別與兩個錐法蘭配合實現(xiàn)內(nèi)、外兩層鋼絲的摩擦自鎖，能保證在10噸以上的實驗拉力作用下接頭內(nèi)外兩層鋼絲仍能完全被夾緊而不產(chǎn)生滑動。同時，本實用新型對于海纜現(xiàn)場應用接頭具有借鑒意義，由于現(xiàn)場應用接頭受浪、流的交變荷載作用，導致螺栓松動，相比于靠螺栓對兩個部件壓緊來提供鎧裝鋼絲固定的方法，本實用新型采用楔套摩擦自鎖原理的方法則能更好適應現(xiàn)場的交變和極值荷載作用。
圖I為本實用新型的立體圖。圖2為本實用新型與臍帶纜連接后沿軸線方向的剖視圖。附圖標識1_下錐法蘭，2-下楔套，3-擋環(huán)，4-中間錐法蘭，5-上楔套，6-大法蘭，7-內(nèi)層鎧裝鋼絲，8-外層鎧裝鋼絲，9-臍帶纜內(nèi)核，10-臍帶纜外護套，11-通孔，12-螺栓。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進行詳細說明。本實用新型水下生產(chǎn)系統(tǒng)臍帶纜實驗用接頭，包括外部固定法蘭連接組、內(nèi)部夾緊裝置；外部法蘭連接組進一步包括下錐法蘭1，中間錐法蘭4，大法蘭6 ;下錐法蘭I和中間錐法蘭4用于固定臍帶纜鎧裝鋼絲，上述三個法蘭之間用螺栓12進行固定，大法蘭6的 頂端沿圓周方向設有與實驗裝置連接的通孔11 ;內(nèi)部夾緊裝置進一步包括圓錐形楔套、擋環(huán)3，圓錐形楔套的上、下表面呈圓弧形且外表面壓花，分為上楔套5和下楔套2，在下錐法蘭I內(nèi)部設有下楔套2，中間錐法蘭4內(nèi)部設有楔套5，圓錐形楔套的錐角應該滿足鎧裝鋼絲摩擦自鎖的條件，需要根據(jù)計算得出，在圓錐形楔套的外圈錐面壓花以保證與鎧裝鋼絲之間有更大的摩擦系數(shù)。為了實現(xiàn)初始安裝時對內(nèi)層鎧裝鋼絲7、外層鎧裝鋼絲8的初始壓緊力，設計接頭各個零部件尺寸時應該保證在安裝之前，上楔套5與內(nèi)層鎧裝鋼絲7配合上之后能高出中間錐法蘭4的上表面一段間隙Λ、擋環(huán)3壓在下楔套2和外層鎧裝鋼絲8上面之后能高出下錐法蘭I頂端端面一段間隙Δ。參照圖2，與本實用新型做實驗時配合用的臍帶纜包括臍帶纜內(nèi)核9，內(nèi)層鎧裝鋼絲7，外層鎧裝鋼絲8，臍帶纜外護套10。本實用新型的臍帶纜實驗用接頭裝配技術(shù)包括以下幾個步驟步驟I、剝開臍帶纜端部一段臍帶纜外護套10，露出鎧裝鋼絲；步驟2、依次將下錐法蘭I、下楔套2套在外層鎧裝鋼絲8外表面，并把外層鎧裝鋼絲8向外彎折一定角度。步驟3、依次把擋環(huán)3、中間錐法蘭4、上楔套5套在內(nèi)層鎧裝鋼絲7的內(nèi)表面。步驟4、將上楔套5固定在距離臍帶纜端頭一定距離處，把內(nèi)層鎧裝鋼絲7向外反彎緊貼上楔套5的外表面，將中間錐法蘭4向大法蘭6處推，以實現(xiàn)內(nèi)層鎧裝鋼絲7的夾緊，用螺栓12連接大法蘭6和中間錐法蘭4。 步驟5、將下楔套2向端部推，直到下楔套2頂端的圓面與擋環(huán)3和外層鎧裝鋼絲8貼緊，將外層鎧裝鋼絲8向外反彎緊貼下楔套2的外表面，將下錐法蘭I推向中間錐法蘭4，并用螺栓12連接下錐法蘭I與中間錐法蘭4。以上內(nèi)容是結(jié)合優(yōu)選技術(shù)方案對本發(fā)明所做的進一步詳細說明，不能認定發(fā)明的具體實施僅限于這些說明。對本發(fā)明所屬技術(shù)領域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思的前提下，還可以做出簡單的推演及替換，都應當視為本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求1.水下生產(chǎn)系統(tǒng)臍帶纜實驗用接頭，其特征在于，所述水下生產(chǎn)系統(tǒng)臍帶纜實驗用接頭包括外部固定法蘭連接組、內(nèi)部夾緊裝置；外部法蘭連接組進一步包括下錐法蘭(1)，中間錐法蘭(4 )，大法蘭(6 );上述三者之間用螺栓(12 )進行固定，且大法蘭(6 )與中間錐法蘭(4)的表面貼合處、中間錐法蘭(4)與下錐法蘭(I)的表面貼合處均留出一定間隙Λ，大法蘭(6)的頂端沿圓周方向設有與實驗裝置連接的通孔(11);內(nèi)部夾緊裝置進一步包括圓錐形楔套、擋環(huán)(3)，圓錐形楔套的上、下表面呈圓弧形且外表面壓花，分為上楔套(5)和下楔套(2)，上楔套(5)外圈與中間錐法蘭(4)相配合，下楔套(2)外圈與下錐法蘭(I)相配合，且上楔套(5)與下楔套(2)分別套在鎧裝鋼絲外表面，中間擋環(huán)(3)布置在上楔套(5)與下楔套(2)之間。
專利摘要本實用新型公開了一種水下生產(chǎn)系統(tǒng)臍帶纜實驗用接頭包括外部固定法蘭連接組、內(nèi)部夾緊裝置；外部法蘭連接組進一步包括下錐法蘭，中間錐法蘭，大法蘭；上述三者之間用螺栓進行固定；內(nèi)部夾緊裝置進一步包括圓錐形楔套、擋環(huán)，圓錐形楔套的上、下表面呈圓弧形，分為上楔套和下楔套，上楔套外圈與中間錐法蘭相配合，下楔套外圈與下錐法蘭相配合，中間擋環(huán)布置在上楔套與下楔套之間。本實用新型利用兩個整體楔套與臍帶纜鎧裝鋼絲之間的摩擦自鎖作用，可以保證臍帶纜兩層鎧裝鋼絲同時受力，實現(xiàn)更大測試加載拉力要求，能夠廣泛應用于水下生產(chǎn)系統(tǒng)雙層鎧裝鋼絲增強型臍帶纜實驗過程。
文檔編號G01N3/02GK202710394SQ201220403949
公開日2013年1月30日 申請日期2012年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月15日
發(fā)明者李翔云, 席勇輝, 畢祥軍, 湯明剛, 盧青針, 閻軍, 岳前進 申請人:大連理工大學