专利名称：软管泵的制作方法
技术领域：
本发明涉及软管泵，更具体地说，涉及适用于软管泵的软管的设计。软管泵应用于 包括例如发电系统的多种系统。
背景技术：
已知提供包括软管的软管泵，其中软管被配置成拉伸和松驰，并且由于拉伸而收 缩和当松驰时再次扩展。该收缩和扩展用以泵送软管内的液体。对于软管泵用的软管的要求不同于对大多数其它类型的软管的要求。特别地，期 望软管泵用的软管应由于轴向的拉伸而显著地收缩，并且期望能够较容易地拉伸并且被拉 伸较大的量以产生径向收缩和泵送效应。典型地，软管泵的软管可以被布置成拉伸大约 20%。这是与更为传统的软管相比，例如与用于油的输送的软管相比，其中仅可能期望用于 油的输送的软管被拉伸大约2%。由于对该类型的软管所要求的高的拉伸度，期望该软管能 够承受相关联的水平的应变并且具有良好的疲劳寿命。软管的其它的特性需要调整以适应特定的应用，比如轴向刚度和滞后阻尼。例如， 当软管泵是波动能量发生系统(wave powered energy generation system)的一部分时， 这些参数需要调整以使从所述系统获得的能量效率最大化。
发明内容
因此，本发明提供了用于软管泵的软管，其包括由填料层隔开的内叠层和外叠 层，其中所述内叠层和外叠层沿反向方向成螺旋状缠绕，并且所述内叠层比所述外叠层的 角度更浅。所述叠层由导线制成，特别地由金属线制成，例如由钢丝制成。所述内叠层的距离软管的中心的半径在所述外叠层的半径的20% 90%的范围 之间。所述叠层的角度和所述填料层的厚度被选择成使得所述内叠层和所述外叠层的 由拉伸所管而产生的扭转效应大体上被平衡。这能够有助于防止软管在使用中被拉伸时的 扭转。本发明还包括软管组件，其包括端部安装部和根据本发明的软管，其中端部安装 部包括管状部，所述管状部具有第一端，软管的端部延伸过第一端；和第二端，其中安装 凸缘位于第二端，所述安装部具有形成于管状部的外表面的、用于分别固定内叠层和外叠 层的第一和第二固定卷边(retentionbeads)。填料层的厚度优选地朝向软管的端部减小。本发明还提供了软管组件，所述软管组件包括具有内叠层和外叠层的软管，其中 填料层在内叠层和外叠层之间；和端部安装部，其中端部安装部包括管状部，所述管状部具 有第一端，软管的端部延伸过第一端；和第二端，其中安装凸缘位于第二端，安装部具有 形成于管状部的外表面的、用于分别固定内叠层和外叠层的第一和第二固定卷边，其中填料层的厚度朝向软管的端部减小。填料层的厚度在软管的在端部安装部的第一端之上的至少一部分之上减小。软管 的该部分可以不由端部安装部支撑。填料层从安装部的第一端到第一固定卷边可具有大体 上恒定的厚度。在第一和第二固定卷边之间的整个或部分距离上，填料层的厚度连续地或 者阶梯状地减小。本发明还提供了软管端部安装部，其包括具有第一端和第二端的管状构件，所述 第一端配置成位于软管内，在所述第二端设置有连接凸缘，其中柔性延伸部设置于所述安 装部的第一端。形成柔性安装部的材料不同于形成管状构件的材料。例如，形成延伸部的材料的 柔性优于管状构件的柔性。延伸部可以是管状。延伸部的厚度在其长度的至少一部分上可 以朝向其自由端减小。
现在将参考附图仅以示例的方式说明本发明的优选实施方式。图1是根据本发明的实施方式的软管泵的示意图；图2示出了图1的软管泵的操作循环。图3是穿过图1的泵的软管的一个壁的示意性截面；图4示出了填料层的厚度对于图3的软管的径向收缩要求的能量的影响；图fe和图恥是图2的软管的强化缠绕的示意图；图6是穿过图2的软管的软管端部安装部的截面；和图7是穿过根据本发明的另一个实施方式的软管端部安装部的截面。
具体实施例方式参考图1，软管泵包括配置成漂浮在水面上的浮标10，一段长度的软管11的上端 12连接到浮标10，其下端13连接到锚点14以使其被大体上固定。在运行中，水面上的波 使浮标10升降，由此拉伸和松驰软管11，使软管11沿径向收缩和扩展。软管11在其顶端 和底端密封，软管的内部经由入口阀17和出口阀18连接到发电机15。收缩和扩展改变软 管11内的容积，从而将水经由出口阀18泵送出软管和经由入口阀17将水泵送到软管内， 强制水通过发电机15。参考图2，以软管11充满水的状态开始，软管泵在其泵送循环中经由三个主要阶 段。在图2中标注为1的第一阶段中，阀17和阀18均关闭，软管被拉伸。结果，软管中的 水的压力增大。然后，出口阀18打开，软管被进一步拉伸，软管中的水保持恒定压力，因为 其中一些水被泵出。在图2中这示出为第二阶段。在轴向拉伸循环的顶端，即，软管11的 最大拉伸处，水压降低。然后出口阀关闭，入口阀17打开，软管开始阶段3，在阶段3中，软 管收纳至其初始长度，通过入口阀17将水吸入到软管中。由于在软管中存在滞后，通过软 管的轴向拉伸和松驰作功，并产生滞后阻尼效应。参考图3，图1的软管泵中使用的软管包括由填料层M分隔开的内叠层20和外 叠层22。内叠层20和外叠层22各包括连续的螺旋地缠绕的、直径为1.5mm至2. 0mm、以例 如SBR橡胶的聚合物材料层实现的线缆(wire cord)，在本示例中聚合物材料层的厚度为2.5mm。在本示例中，线缆的密度为39端/100mm。明显地，这些值对于不同特性的软管有所 变化。揉布层(breaker) 25和衬层沈设置在内叠层20内，衬层沈形成软管的内表面。包 括副覆盖层^a、揉布层28b和主外覆盖层^c的覆盖层观被设置于外叠层22的外侧，其 中主外覆盖层28c形成软管的外表面。在本实施方式中，在下面的表格中总结了软管的各层的尺寸和特性
权利要求
1.一种用于软管泵的软管，其包括由填料层隔开的内叠层和外叠层，其中所述内叠层 和外叠层沿反向方向成螺旋状缠绕，并且所述内叠层比所述外叠层的角度更浅。
2.根据权利要求1所述的软管，其特征在于，所述叠层的弹性小于所述填料层的弹性。
3.根据权利要求1或2所述的软管，其特征在于，所述叠层由线制成。
4.根据先前权利要求中的任一项所述的软管，其特征在于，所述内叠层距离所述软管 的中心的半径在所述外叠层的半径的20% 90%的范围之间。
5.根据先前权利要求中的任一项所述的软管，其特征在于，所述填料层是聚合物材料。
6.根据先前权利要求中的任一项所述的软管，其特征在于，所述叠层的角度和所述填 料层的厚度被选择成使得所述内叠层和所述外叠层的由拉伸所述软管而产生的扭转效应 大体上被平衡。
7.一种软管组件，其包括根据先前权利要求中的任一项所述的软管和端部安装部， 其中，所述端部安装部包括管状部，所述管状部具有第一端，所述软管的端部延伸过第一 端；和第二端，其中安装凸缘位于第二端，所述安装部具有形成于所述管状部的外表面的、 用于分别固定所述内叠层和所述外叠层的第一和第二固定卷边。
8.根据权利要求7所述的组件，其特征在于，所述填料层的厚度朝向所述软管的端部 减小。
9.一种软管组件，其包括具有内叠层和外叠层的软管，其中填料层在所述内叠层和 所述外叠层之间；和端部安装部，其中所述端部安装部包括管状部，所述管状部具有第一 端，所述软管的端部延伸过第一端；和第二端，其中安装凸缘位于第二端，所述安装部具有 形成于所述管状部的外表面的、用于分别固定所述内叠层和所述外叠层的第一和第二固定 卷边，其中所述填料层的厚度朝向所述软管的端部减小。
10.根据权利要求8或9所述的组件，其特征在于，所述填料层在所述软管的、位于所述 端部安装部的第一端上方的部分上的厚度减小。
11.根据权利要求8至10中的任一项所述的组件，其特征在于，所述封装层从所述安装 部的第一端至所述第一固定卷边具有大体上恒定的厚度。
12.根据权利要求10或11所述的组件，其特征在于，所述填料层的厚度在所述第一固 定卷边和第二固定卷边之间减小。
13.一种软管端部安装部，其包括具有第一端和第二端的管状构件，其中，所述第一端 配置成位于软管内，在所述第二端设置有连接凸缘，其中柔性延伸部设置于所述安装部的 第一端处。
14.根据权利要求13所述的软管安装部，其特征在于，形成所述柔性延伸部的材料不 同于形成所述管状构件的材料。
15.根据权利要求14所述的软管安装部，其特征在于，形成所述延伸部的材料的柔性 优于所述管状构件的柔性。
16.根据权利要求14或15所述的软管安装部，其特征在于，所述延伸部由聚合物材料 形成。
17.根据权利要求13至16中的任一项所述的软管安装部，其特征在于，所述延伸部为管状。
18.根据权利要求13至17中的任一项所述的软管安装部，其特征在于，所述延伸部的厚度朝向其自由端减小。
19.根据权利要求7至12中的任一项所述的软管安装部，其特征在于，所述端部安装部 是根据权利要求13至18中的任一项所述的端部安装部。
全文摘要
本发明涉及一种用于软管泵的软管，其包括由填料层(24)隔开的内叠层(20)和外叠层(22)。所述内叠层(20)和外叠层(22)沿相反方向成螺旋状缠绕，并且内叠层(20)比外叠层(20)的角度更浅。
文档编号F16L33/30GK102047016SQ200980120475
公开日2011年5月4日 申请日期2009年1月22日 优先权日2008年4月17日
发明者阿里·R·K·赞迪耶, 马科·马斯托 申请人:邓录普石油与海洋有限公司