專(zhuān)利名稱(chēng)：軟管泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及軟管泵，更具體地說(shuō)，涉及適用于軟管泵的軟管的設(shè)計(jì)。軟管泵應(yīng)用于 包括例如發(fā)電系統(tǒng)的多種系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
已知提供包括軟管的軟管泵，其中軟管被配置成拉伸和松馳，并且由于拉伸而收 縮和當(dāng)松馳時(shí)再次擴(kuò)展。該收縮和擴(kuò)展用以泵送軟管內(nèi)的液體。對(duì)于軟管泵用的軟管的要求不同于對(duì)大多數(shù)其它類(lèi)型的軟管的要求。特別地，期 望軟管泵用的軟管應(yīng)由于軸向的拉伸而顯著地收縮，并且期望能夠較容易地拉伸并且被拉 伸較大的量以產(chǎn)生徑向收縮和泵送效應(yīng)。典型地，軟管泵的軟管可以被布置成拉伸大約 20%。這是與更為傳統(tǒng)的軟管相比，例如與用于油的輸送的軟管相比，其中僅可能期望用于 油的輸送的軟管被拉伸大約2%。由于對(duì)該類(lèi)型的軟管所要求的高的拉伸度，期望該軟管能 夠承受相關(guān)聯(lián)的水平的應(yīng)變并且具有良好的疲勞壽命。軟管的其它的特性需要調(diào)整以適應(yīng)特定的應(yīng)用，比如軸向剛度和滯后阻尼。例如， 當(dāng)軟管泵是波動(dòng)能量發(fā)生系統(tǒng)(wave powered energy generation system)的一部分時(shí)， 這些參數(shù)需要調(diào)整以使從所述系統(tǒng)獲得的能量效率最大化。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明提供了用于軟管泵的軟管，其包括由填料層隔開(kāi)的內(nèi)疊層和外疊 層，其中所述內(nèi)疊層和外疊層沿反向方向成螺旋狀纏繞，并且所述內(nèi)疊層比所述外疊層的 角度更淺。所述疊層由導(dǎo)線制成，特別地由金屬線制成，例如由鋼絲制成。所述內(nèi)疊層的距離軟管的中心的半徑在所述外疊層的半徑的20% 90%的范圍 之間。所述疊層的角度和所述填料層的厚度被選擇成使得所述內(nèi)疊層和所述外疊層的 由拉伸所管而產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)大體上被平衡。這能夠有助于防止軟管在使用中被拉伸時(shí)的 扭轉(zhuǎn)。本發(fā)明還包括軟管組件，其包括端部安裝部和根據(jù)本發(fā)明的軟管，其中端部安裝 部包括管狀部，所述管狀部具有第一端，軟管的端部延伸過(guò)第一端；和第二端，其中安裝 凸緣位于第二端，所述安裝部具有形成于管狀部的外表面的、用于分別固定內(nèi)疊層和外疊 層的第一和第二固定卷邊(retentionbeads)。填料層的厚度優(yōu)選地朝向軟管的端部減小。本發(fā)明還提供了軟管組件，所述軟管組件包括具有內(nèi)疊層和外疊層的軟管，其中 填料層在內(nèi)疊層和外疊層之間；和端部安裝部，其中端部安裝部包括管狀部，所述管狀部具 有第一端，軟管的端部延伸過(guò)第一端；和第二端，其中安裝凸緣位于第二端，安裝部具有 形成于管狀部的外表面的、用于分別固定內(nèi)疊層和外疊層的第一和第二固定卷邊，其中填料層的厚度朝向軟管的端部減小。填料層的厚度在軟管的在端部安裝部的第一端之上的至少一部分之上減小。軟管 的該部分可以不由端部安裝部支撐。填料層從安裝部的第一端到第一固定卷邊可具有大體 上恒定的厚度。在第一和第二固定卷邊之間的整個(gè)或部分距離上，填料層的厚度連續(xù)地或 者階梯狀地減小。本發(fā)明還提供了軟管端部安裝部，其包括具有第一端和第二端的管狀構(gòu)件，所述 第一端配置成位于軟管內(nèi)，在所述第二端設(shè)置有連接凸緣，其中柔性延伸部設(shè)置于所述安 裝部的第一端。形成柔性安裝部的材料不同于形成管狀構(gòu)件的材料。例如，形成延伸部的材料的 柔性?xún)?yōu)于管狀構(gòu)件的柔性。延伸部可以是管狀。延伸部的厚度在其長(zhǎng)度的至少一部分上可 以朝向其自由端減小。


現(xiàn)在將參考附圖僅以示例的方式說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的軟管泵的示意圖；圖2示出了圖1的軟管泵的操作循環(huán)。圖3是穿過(guò)圖1的泵的軟管的一個(gè)壁的示意性截面；圖4示出了填料層的厚度對(duì)于圖3的軟管的徑向收縮要求的能量的影響；圖fe和圖恥是圖2的軟管的強(qiáng)化纏繞的示意圖；圖6是穿過(guò)圖2的軟管的軟管端部安裝部的截面；和圖7是穿過(guò)根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式的軟管端部安裝部的截面。
具體實(shí)施例方式參考圖1，軟管泵包括配置成漂浮在水面上的浮標(biāo)10，一段長(zhǎng)度的軟管11的上端 12連接到浮標(biāo)10，其下端13連接到錨點(diǎn)14以使其被大體上固定。在運(yùn)行中，水面上的波 使浮標(biāo)10升降，由此拉伸和松馳軟管11，使軟管11沿徑向收縮和擴(kuò)展。軟管11在其頂端 和底端密封，軟管的內(nèi)部經(jīng)由入口閥17和出口閥18連接到發(fā)電機(jī)15。收縮和擴(kuò)展改變軟 管11內(nèi)的容積，從而將水經(jīng)由出口閥18泵送出軟管和經(jīng)由入口閥17將水泵送到軟管內(nèi)， 強(qiáng)制水通過(guò)發(fā)電機(jī)15。參考圖2，以軟管11充滿(mǎn)水的狀態(tài)開(kāi)始，軟管泵在其泵送循環(huán)中經(jīng)由三個(gè)主要階 段。在圖2中標(biāo)注為1的第一階段中，閥17和閥18均關(guān)閉，軟管被拉伸。結(jié)果，軟管中的 水的壓力增大。然后，出口閥18打開(kāi)，軟管被進(jìn)一步拉伸，軟管中的水保持恒定壓力，因?yàn)?其中一些水被泵出。在圖2中這示出為第二階段。在軸向拉伸循環(huán)的頂端，即，軟管11的 最大拉伸處，水壓降低。然后出口閥關(guān)閉，入口閥17打開(kāi)，軟管開(kāi)始階段3，在階段3中，軟 管收納至其初始長(zhǎng)度，通過(guò)入口閥17將水吸入到軟管中。由于在軟管中存在滯后，通過(guò)軟 管的軸向拉伸和松馳作功，并產(chǎn)生滯后阻尼效應(yīng)。參考圖3，圖1的軟管泵中使用的軟管包括由填料層M分隔開(kāi)的內(nèi)疊層20和外 疊層22。內(nèi)疊層20和外疊層22各包括連續(xù)的螺旋地纏繞的、直徑為1.5mm至2. 0mm、以例 如SBR橡膠的聚合物材料層實(shí)現(xiàn)的線纜(wire cord)，在本示例中聚合物材料層的厚度為2.5mm。在本示例中，線纜的密度為39端/100mm。明顯地，這些值對(duì)于不同特性的軟管有所 變化。揉布層(breaker) 25和襯層沈設(shè)置在內(nèi)疊層20內(nèi)，襯層沈形成軟管的內(nèi)表面。包 括副覆蓋層^a、揉布層28b和主外覆蓋層^c的覆蓋層觀被設(shè)置于外疊層22的外側(cè)，其 中主外覆蓋層28c形成軟管的外表面。在本實(shí)施方式中，在下面的表格中總結(jié)了軟管的各層的尺寸和特性
權(quán)利要求
1.一種用于軟管泵的軟管，其包括由填料層隔開(kāi)的內(nèi)疊層和外疊層，其中所述內(nèi)疊層 和外疊層沿反向方向成螺旋狀纏繞，并且所述內(nèi)疊層比所述外疊層的角度更淺。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟管，其特征在于，所述疊層的彈性小于所述填料層的彈性。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的軟管，其特征在于，所述疊層由線制成。
4.根據(jù)先前權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的軟管，其特征在于，所述內(nèi)疊層距離所述軟管 的中心的半徑在所述外疊層的半徑的20% 90%的范圍之間。
5.根據(jù)先前權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的軟管，其特征在于，所述填料層是聚合物材料。
6.根據(jù)先前權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的軟管，其特征在于，所述疊層的角度和所述填 料層的厚度被選擇成使得所述內(nèi)疊層和所述外疊層的由拉伸所述軟管而產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)效應(yīng) 大體上被平衡。
7.一種軟管組件，其包括根據(jù)先前權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的軟管和端部安裝部， 其中，所述端部安裝部包括管狀部，所述管狀部具有第一端，所述軟管的端部延伸過(guò)第一 端；和第二端，其中安裝凸緣位于第二端，所述安裝部具有形成于所述管狀部的外表面的、 用于分別固定所述內(nèi)疊層和所述外疊層的第一和第二固定卷邊。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的組件，其特征在于，所述填料層的厚度朝向所述軟管的端部 減小。
9.一種軟管組件，其包括具有內(nèi)疊層和外疊層的軟管，其中填料層在所述內(nèi)疊層和 所述外疊層之間；和端部安裝部，其中所述端部安裝部包括管狀部，所述管狀部具有第一 端，所述軟管的端部延伸過(guò)第一端；和第二端，其中安裝凸緣位于第二端，所述安裝部具有 形成于所述管狀部的外表面的、用于分別固定所述內(nèi)疊層和所述外疊層的第一和第二固定 卷邊，其中所述填料層的厚度朝向所述軟管的端部減小。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的組件，其特征在于，所述填料層在所述軟管的、位于所述 端部安裝部的第一端上方的部分上的厚度減小。
11.根據(jù)權(quán)利要求8至10中的任一項(xiàng)所述的組件，其特征在于，所述封裝層從所述安裝 部的第一端至所述第一固定卷邊具有大體上恒定的厚度。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的組件，其特征在于，所述填料層的厚度在所述第一固 定卷邊和第二固定卷邊之間減小。
13.一種軟管端部安裝部，其包括具有第一端和第二端的管狀構(gòu)件，其中，所述第一端 配置成位于軟管內(nèi)，在所述第二端設(shè)置有連接凸緣，其中柔性延伸部設(shè)置于所述安裝部的 第一端處。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的軟管安裝部，其特征在于，形成所述柔性延伸部的材料不 同于形成所述管狀構(gòu)件的材料。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的軟管安裝部，其特征在于，形成所述延伸部的材料的柔性 優(yōu)于所述管狀構(gòu)件的柔性。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的軟管安裝部，其特征在于，所述延伸部由聚合物材料 形成。
17.根據(jù)權(quán)利要求13至16中的任一項(xiàng)所述的軟管安裝部，其特征在于，所述延伸部為管狀。
18.根據(jù)權(quán)利要求13至17中的任一項(xiàng)所述的軟管安裝部，其特征在于，所述延伸部的厚度朝向其自由端減小。
19.根據(jù)權(quán)利要求7至12中的任一項(xiàng)所述的軟管安裝部，其特征在于，所述端部安裝部 是根據(jù)權(quán)利要求13至18中的任一項(xiàng)所述的端部安裝部。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于軟管泵的軟管，其包括由填料層(24)隔開(kāi)的內(nèi)疊層(20)和外疊層(22)。所述內(nèi)疊層(20)和外疊層(22)沿相反方向成螺旋狀纏繞，并且內(nèi)疊層(20)比外疊層(20)的角度更淺。
文檔編號(hào)F16L33/30GK102047016SQ200980120475
公開(kāi)日2011年5月4日 申請(qǐng)日期2009年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月17日
發(fā)明者阿里·R·K·贊迪耶, 馬科·馬斯托 申請(qǐng)人:鄧錄普石油與海洋有限公司