[发明专利]平衡式多锥弧形低刚度减振接管

说明书

本发明公开了一种平衡式多锥弧形低刚度减振接管，包括橡胶管体以及与橡胶管体两端硫化成一体的法兰结构，其特征在于，所述橡胶管体外套有至少一个约束环，所述约束环内径小于橡胶管体的最大纬向外径，从而将橡胶管体约束后分为两段及两段以上的子管体，每段子管体的管壁沿经线方向由一段弧形段管壁、及与弧形段管壁相邻且相切的至少一段直线段管壁构成。本发明具有平衡性好、位移补偿量大、刚度低以及减振能力强等优点，可满足船舶管路系统使用需求。

技术领域

本发明涉及一种船舶减振领域，具体的说是一种平衡式多锥弧形低刚度减振接管。

背景技术

在船舶海水管路系统中，由于振动、冲击及内部压力变化等因素的影响，将引起设备与管路之间的相对位移，严重时会损坏管路系统及设备。与此同时，海水管路将海水泵与船体直接相连，引起管路振动声短路问题，对船舶减振降噪效果造成不利影响。为解决上述两大问题，需要在管路上安装大量减振接管，对管路系统起到位移补偿以及振动隔离的作用。

公告号为CN1265116C、发明名称为《三法兰结构自平衡式挠性接管》的专利提出了一种带三法兰一体化结构接头的减振接管，提供位移补偿能力的同时可保持管体自平衡；公告为CN100572887C、发明名称为《一种有位移补偿能力的平衡式弧形管接头》的专利提出了一种管体经线为单弧形的减振接管，增强了管体的位移补偿能力。上述两种减振接管轴、径向刚度均较大，高达10⁷N/m数量级，不能满足管路系统高减振性能要求。公开号为CN109899604A、发明名称为《多曲面自平衡低刚度橡胶软管》专利申请提出了一种管体由多个相同形状的弧形曲面构成的减振接管，该专利实施方式实例中未对同种通径挠性接管的刚度进行对比，而是用通径DN32双弧形挠性接管与通径DN100单弧形挠性接管进行对比。实际上，小通径挠性接管在相同长度下肯定比大通径挠性接管刚度要低很多，该专利实例不能说明该发明具备低刚度特征。公开号为CN110861320A、发明名称为《带自锁功能组合法兰的对称双曲面体减振接管及制造方法》提出了一种与公开号CN109899604A专利申请内容相似的管体结构，但并未提供试验数据说明该发明具备低刚度特征。随着船舶减振降噪要求不断提升，管路系统工作压力不断提高，其连接用减振接管刚度要求降至10⁶N/m数量级，部分甚至要求达到10⁵N/m数量级，现有减振接管无法满足高工作压力下船舶海水管路高减振降噪设计需求。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术问题，提供一种结构简单、平衡性好同时具有较大的位移补偿量以及较低的刚度的平衡式多锥弧形低刚度减振接管。

技术方案包括橡胶管体以及与橡胶管体两端硫化成一体的法兰结构，所述橡胶管体外套有至少一个约束环，所述约束环内径小于橡胶管体最大纬向外径，从而将橡胶管体约束后分为两段及两段以上的子管体，每段子管体的管壁沿经线方向由一段弧形段管壁、及与弧形段管壁相邻且相切的至少一段直线段管壁构成。

靠近法兰结构端的管壁为直线段管壁，靠近约束环端的管壁为直线段管壁或弧形段管壁。

所述子管体的管壁由一段直线段管壁和一段弧形段管壁构成、或者是由两段直线段管壁加位于两段直线段管壁之间的弧形段管壁构成。

所述直线段管壁投影至中轴线的长度与子管体长度之比为0.15～0.85。

所述直线段管壁与中轴线夹角为15～75度。

所述法兰结构由外法兰、中间法兰及压紧法兰硫化成一体，所述橡胶管体由内胶层、骨架层及外胶层硫化成一体，所述内胶层与外法兰硫化成一体，所述外胶层与中间法兰硫化成一体，所述骨架层由帘布在内胶层上交叉螺旋缠绕而成，所述帘布两端环绕中间法兰后由外法兰及压紧法兰夹紧固定。骨架层材料可选用芳纶、聚酯或尼龙。

所述中间法兰内侧与外胶层接触部分为弧形面。

所述压紧法兰对向橡胶管体管壁的一侧为斜面，所述斜面与所述橡胶管体的管壁具有10～60度的夹角。