專利名稱：軟管泵的制作方法
技術領域：
本發明涉及軟管泵，更具體地說，涉及適用于軟管泵的軟管的設計。軟管泵應用于 包括例如發電系統的多種系統。
背景技術：
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 縮和當松馳時再次擴展。該收縮和擴展用以泵送軟管內的液體。對于軟管泵用的軟管的要求不同于對大多數其它類型的軟管的要求。特別地，期 望軟管泵用的軟管應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 伸較大的量以產生徑向收縮和泵送效應。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%。由于對該類型的軟管所要求的高的拉伸度，期望該軟管能 夠承受相關聯的水平的應變并且具有良好的疲勞壽命。軟管的其它的特性需要調整以適應特定的應用，比如軸向剛度和滯后阻尼。例如， 當軟管泵是波動能量發生系統(wave powered energy generation system)的一部分時， 這些參數需要調整以使從所述系統獲得的能量效率最大化。

發明內容
因此，本發明提供了用于軟管泵的軟管，其包括由填料層隔開的內疊層和外疊 層，其中所述內疊層和外疊層沿反向方向成螺旋狀纏繞，并且所述內疊層比所述外疊層的 角度更淺。所述疊層由導線制成，特別地由金屬線制成，例如由鋼絲制成。所述內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疊層和所述外疊層的 由拉伸所管而產生的扭轉效應大體上被平衡。這能夠有助于防止軟管在使用中被拉伸時的 扭轉。本發明還包括軟管組件，其包括端部安裝部和根據本發明的軟管，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、用于分別固定內疊層和外疊 層的第一和第二固定卷邊(retentionbeads)。填料層的厚度優選地朝向軟管的端部減小。本發明還提供了軟管組件，所述軟管組件包括具有內疊層和外疊層的軟管，其中 填料層在內疊層和外疊層之間；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或部分距離上，填料層的厚度連續地或 者階梯狀地減小。本發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件，所述 第一端配置成位于軟管內，在所述第二端設置有連接凸緣，其中柔性延伸部設置于所述安 裝部的第一端。形成柔性安裝部的材料不同于形成管狀構件的材料。例如，形成延伸部的材料的 柔性優于管狀構件的柔性。延伸部可以是管狀。延伸部的厚度在其長度的至少一部分上可 以朝向其自由端減小。


現在將參考附圖僅以示例的方式說明本發明的優選實施方式。圖1是根據本發明的實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。圖3是穿過圖1的泵的軟管的一個壁的示意性截面；圖4示出了填料層的厚度對于圖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的軟管的強化纏繞的示意圖；圖6是穿過圖2的軟管的軟管端部安裝部的截面；和圖7是穿過根據本發明的另一個實施方式的軟管端部安裝部的截面。
具體實施例方式參考圖1，軟管泵包括配置成漂浮在水面上的浮標10，一段長度的軟管11的上端 12連接到浮標10，其下端13連接到錨點14以使其被大體上固定。在運行中，水面上的波 使浮標10升降，由此拉伸和松馳軟管11，使軟管11沿徑向收縮和擴展。軟管11在其頂端 和底端密封，軟管的內部經由入口閥17和出口閥18連接到發電機15。收縮和擴展改變軟 管11內的容積，從而將水經由出口閥18泵送出軟管和經由入口閥17將水泵送到軟管內， 強制水通過發電機15。參考圖2，以軟管11充滿水的狀態開始，軟管泵在其泵送循環中經由三個主要階 段。在圖2中標注為1的第一階段中，閥17和閥18均關閉，軟管被拉伸。結果，軟管中的 水的壓力增大。然后，出口閥18打開，軟管被進一步拉伸，軟管中的水保持恒定壓力，因為 其中一些水被泵出。在圖2中這示出為第二階段。在軸向拉伸循環的頂端，即，軟管11的 最大拉伸處，水壓降低。然后出口閥關閉，入口閥17打開，軟管開始階段3，在階段3中，軟 管收納至其初始長度，通過入口閥17將水吸入到軟管中。由于在軟管中存在滯后，通過軟 管的軸向拉伸和松馳作功，并產生滯后阻尼效應。參考圖3，圖1的軟管泵中使用的軟管包括由填料層M分隔開的內疊層20和外 疊層22。內疊層20和外疊層22各包括連續的螺旋地纏繞的、直徑為1.5mm至2. 0mm、以例 如SBR橡膠的聚合物材料層實現的線纜(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，這些值對于不同特性的軟管有所 變化。揉布層(breaker) 25和襯層沈設置在內疊層20內，襯層沈形成軟管的內表面。包 括副覆蓋層^a、揉布層28b和主外覆蓋層^c的覆蓋層觀被設置于外疊層22的外側，其 中主外覆蓋層28c形成軟管的外表面。在本實施方式中，在下面的表格中總結了軟管的各層的尺寸和特性
權利要求
1.一種用于軟管泵的軟管，其包括由填料層隔開的內疊層和外疊層，其中所述內疊層 和外疊層沿反向方向成螺旋狀纏繞，并且所述內疊層比所述外疊層的角度更淺。
2.根據權利要求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.根據權利要求1或2所述的軟管，其特征在于，所述疊層由線制成。
4.根據先前權利要求中的任一項所述的軟管，其特征在于，所述內疊層距離所述軟管 的中心的半徑在所述外疊層的半徑的20% 90%的范圍之間。
5.根據先前權利要求中的任一項所述的軟管，其特征在于，所述填料層是聚合物材料。
6.根據先前權利要求中的任一項所述的軟管，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疊層和所述外疊層的由拉伸所述軟管而產生的扭轉效應 大體上被平衡。
7.一種軟管組件，其包括根據先前權利要求中的任一項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疊層和所述外疊層的第一和第二固定卷邊。
8.根據權利要求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，其包括具有內疊層和外疊層的軟管，其中填料層在所述內疊層和 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.根據權利要求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.根據權利要求8至10中的任一項所述的組件，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.根據權利要求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件，其中，所述第一端 配置成位于軟管內，在所述第二端設置有連接凸緣，其中柔性延伸部設置于所述安裝部的 第一端處。
14.根據權利要求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件的材料。
15.根據權利要求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 優于所述管狀構件的柔性。
16.根據權利要求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.根據權利要求13至16中的任一項所述的軟管安裝部，其特征在于，所述延伸部為管狀。
18.根據權利要求13至17中的任一項所述的軟管安裝部，其特征在于，所述延伸部的厚度朝向其自由端減小。
19.根據權利要求7至12中的任一項所述的軟管安裝部，其特征在于，所述端部安裝部 是根據權利要求13至18中的任一項所述的端部安裝部。
全文摘要
本發明涉及一種用于軟管泵的軟管，其包括由填料層(24)隔開的內疊層(20)和外疊層(22)。所述內疊層(20)和外疊層(22)沿相反方向成螺旋狀纏繞，并且內疊層(20)比外疊層(20)的角度更淺。
文檔編號F16L33/30GK102047016SQ200980120475
公開日2011年5月4日 申請日期2009年1月22日 優先權日2008年4月17日
發明者阿里·R·K·贊迪耶, 馬科·馬斯托 申請人:鄧錄普石油與海洋有限公司