耐拉软管、用于增强软管强度的组件的制作方法

本发明涉及软管技术领域，具体涉及一种耐拉软管、用于增强软管强度的组件。

背景技术：

与硬质管相比，软管可变形性高，易于安装、维护。理论上，软管在径向上可变形性越高越好，但随着软管在径向上可变形性越高，其在轴向方向上的可拉伸性也越高，若软管较长时，其自重对软管的坠拉可能就会造成软管的破损。为此，通常在软管的管壁内设置增强筋的方式提高软管的轴向耐拉强度，常见的增强筋有螺旋式钢丝、复合材质绳网。但增强筋的材料异于软管的制作材料，其结合度较差，会降低软管的耐压强度。

大型液压打桩锤与液压泵站之间的油路一般使用软管连接，软管内需要通过大流量的液压油。使用时，软管需要上倾悬拉设置，即使使用多点悬拉法吊拉软管，常见的软管也不能承受相应的坠拉力。发明人试验现有的软管后，未发现轴向方向上满足需求的软管。在检索现有技术后，也未发现轴向方向上满足需求的软管结构。

技术实现要素：

本发明的第一目的是提供一种耐拉软管，以在兼顾软管耐压强度、径向可变形性的条件下提高软管轴线方向上的耐拉性能。

本发明的第二目的是提供一种用于增强软管强度的组件，以在兼顾软管耐压强度、径向可变形性的条件下提高软管轴线方向上的耐拉性能。

本发明的技术方案是：

一种耐拉软管，包括承力拉索、节点连接件和至少一条软管主体，所述软管主体上设有软管吊拉施力节点，所述承力拉索上设有拉索施力节点，所述节点连接件用于连接软管吊拉施力节点和所述拉索施力节点。

优选的，所述承力拉索包括多节拉索节段，所述拉索节段包括顺次牵拉连接的第一拉力部、拉索施力部和第二拉力部，所述拉索施力部用于形成所述拉索施力节点，在邻接连接的两节拉索节段中，其中一节拉索节段的第一拉力部与另一节拉索节段的第二拉力部牵拉连接。

优选的，所述软管吊拉施力节点包括软管接头。其中，软管接头主要由硬质材料零件构成。

优选的，还包括柔性耐磨护套，所述柔性耐磨护套包裹在所述承力拉索和所有的所述软管主体形成的线体的外表面。

优选的，所述耐拉软管的最小弯曲半径≥700mm。可以平衡耐拉软管重量、多点悬拉经济性的方式是，耐拉软管的最小弯曲半径≥800mm。

一种用于增强软管强度的组件，包括软管吊拉施力节点和节点连接件，所述软管吊拉施力节点包括软管接头，所述节点连接件设有用于牵拉所述软管接头的第一连接部和用于牵拉承力拉索的第二连接部。

优选的，还包括拉索节段，所述拉索节段包括顺次牵拉连接的第一拉力部、拉索施力部和第二拉力部，所述拉索施力部用于形成与所述第二连接部配合的拉索施力节点，在邻接连接的两节拉索节段中，其中一节拉索节段的第一拉力部与另一节拉索节段的第二拉力部牵拉连接。

优选的，所述软管接头包括过渡硬质管、用于连接软管的硬质管接头和外径扩增连接件，所述外径扩增连接件用于管道连接所述过渡硬质管和所述硬质管接头，所述第一连接部为穿孔，所述穿孔的内径＞所述过渡硬质管的外径，且所述穿孔的内径＜所述外径扩增连接件的外径，所述穿孔的孔长≤所述软管接头的两个外径扩增连接件的间距。

进一步的，所述过渡硬质管上一体成型有耐拉限位部，所述第一连接部设置在所述过渡硬质管的所述耐拉限位部和其中一个外径扩增连接件之间的第一管部上，所述穿孔的内径＞所述第一管部的外径，所述穿孔的内径＜所述耐拉限位部的最长长度。

进一步的，所述硬质管接头设有第一推压面和第一外锥面，所述外径扩增连接件设有用于推压所述第一推压面的第二推压面，所述过渡硬质管设有用于贴合所述第一外锥面的第一内锥面，所述外径扩增连接件用于套装在所述硬质管接头上，并与所述过渡硬质管螺纹连接。

又进一步的，所述第一外锥面的锥度为24°。

又进一步的，所述第一推压面为外锥面，所述第二推压面为用于贴合所述第一推压面设置的内锥面；或者，所述第一推压面为球面，所述第二推压面为用于贴合所述第一推压面的内球面。

现有技术中，主要在软管主体的内壁埋设增强筋的方式提高软管的轴向耐拉强度。若增强筋选择螺旋钢丝，其一会增加软管的自重，又会降低软管主体的径向可变形性。若增强筋选择条形钢丝，其同样会增加软管的自重，降低软管主体的径向可变形性，且由于增强筋的材料异于软管的制作材料，其结合度较差，会降低软管的耐压强度。若增强筋选择复合材质绳网，若主要受力由绳网承担，由于绳网具有可变形性，在超出设计拉力后，绳网反而会割裂软管壁体，因此，前述设计均不能满足要求。

本发明中，通过在软管主体上设置吊拉施力节点，并使用节点连接件连接软管吊拉施力节点和拉索施力节点，借助承力拉索在拉线方向上可变形度低于软管主体在拉线方向上的可变形度，在垂直于拉线方向上可变形度又不明显影响软管主体在拉线方向上的可变形度的特点，使耐拉软管在兼顾软管径向可变形性的条件下提高软管轴线方向上的耐拉性能。由于在软管主体上，软管仅需满足耐压需求就可以了，所以本发明的方案实现兼顾软管耐压强度、径向可变形性的条件下提高软管轴线方向上的耐拉性能的成本更低。

本发明的有益效果是：

1.本发明的耐拉软管通过在软管主体上设置软管吊拉施力节点，并通过节点连接件将软管主体的软管吊拉施力节点处受力转移到承力拉索处，由承力拉索承受耐拉软管拉线上的拉力，实现提高耐拉软管的拉线上的耐拉性能。承力拉索、节点连接件对软管主体的垂直于耐拉软管的拉线方向的变形性能影响较小，且对软管主体的耐压性能无影响，因此，可以在兼顾软管耐压强度、径向可变形性的条件下提高软管轴线方向上的耐拉性能。

2.本发明的耐拉柔性管束通过在软管主体上设置软管吊拉施力节点，并通过节点连接件将软管主体的软管吊拉施力节点处受力转移到承力拉索处，由承力拉索承受柔性管束拉线上的拉力，实现提高耐拉柔性管束的拉线上的耐拉性能。承力拉索、节点连接件对软管主体的垂直于柔性管束的拉线方向的变形性能影响较小，且对软管主体的耐压性能无影响，因此，可以在兼顾软管耐压强度、径向可变形性的条件下提高软管轴线方向上的耐拉性能。

3.使用本发明的用于增强软管强度的组件时，通过软管吊拉施力节点连接软管形成软管主体，并通过节点连接件将软管主体的软管吊拉施力节点处受力转移到承力拉索处，由承力拉索承受耐拉软管拉线上的拉力，实现提高软管主体的拉线上的耐拉性能。承力拉索、节点连接件对软管主体的径高方向的变形性能影响较小，且对软管主体的耐压性能无影响，因此，可以在兼顾软管耐压强度、径向可变形性的条件下提高软管轴线方向上的耐拉性能。

附图说明

图1为一种本发明的耐拉软管的未组装状态图。

图2为一种本发明的耐拉柔性管束的未组装状态图。

图3为一种本发明的耐拉柔性管束的组装状态图。

图4为一种用于本发明的耐拉柔性管束的柔性耐磨护套的纵剖展开图。

图5为一种本发明的用于增强软管强度的组件局部剖视图。

图6为一种本发明的用于增强软管强度的组件中的硬质管接头的剖视图。

图7为一种本发明的用于增强软管强度的组件中的外径扩增连接件的剖视图。

图8为一种本发明的用于增强软管强度的组件中的过渡硬质管的剖视图。

图9为一种本发明的用于增强软管强度的组件中的节点连接件的斜测图。

图10为一种本发明的耐拉柔性管束的拉索节段的轴侧图，图中使用双点划线构造的平行平面表示拉力部的截断面。

图11为一种吊拉本发明的耐拉柔性管束的使用状态参考图。

图12为一种悬吊架的立体图。

附图标记说明，1-软管主体，11-软管吊拉施力节点，10-过渡硬质管，1001-第一内锥面，1002-外螺纹，1003-耐拉限位部，1004-第一管部，1005-外螺纹，1006-第一内锥面，12-硬质管接头，1201-软管支撑部，1202-第一推压面，1203-第一外锥面，1204-密封圈嵌槽，121-第一硬质管接头，122-第二硬质管接头，13-外径扩增连接件，1301-第二推压面，1302-内螺纹，131-第一外径扩增连接件，132-第二外径扩增连接件，141-第一密封圈，142-第二密封圈，151-第一段软管，152-第二段软管，161-第一约束套，162-第二约束套，2-承力拉索，20-绳索，21-拉索施力节点，211-第一压套，212-第二压套，221-第一索具连接环，222-第二索具连接环，3-节点连接件，300-壁体，301-第一连接部，302-第二连接部，4-柔性耐磨护套，41-第一密度网格，42-第二密度网格，51-绕管半轮，511-纳管槽，52-吊拉部，521-挂孔，53-销钉，54-防脱销，91-打桩作业船，92-吊机，93-液压泵站，94-打桩锤，95-油路管道，96-桩体，971-第一悬吊架，972-第二悬吊架。

具体实施方式

下面结合附图，以实施例的形式说明本发明，以辅助本技术领域的技术人员理解和实现本发明。除另有说明外，不应脱离本技术领域的技术知识背景理解以下的实施例及其中的技术术语。

本发明的第一部分：

一种耐拉软管，参见图1，包括软管主体1、承力拉索2和节点连接件3，软管主体1上设有软管吊拉施力节点11，承力拉索2上设有拉索施力节点21，节点连接件3用于连接软管吊拉施力节点11和拉索施力节点21。

一般的，在软管主体1的管线方向上设置多个软管吊拉施力节点11，相邻的两个软管吊拉施力节点11之间的距离与任意其它相邻的两个软管吊拉施力节点11之间的距离相等。

同样的，在承力拉索2的拉线方向上设置多个拉索施力节点21，相邻的两个拉索施力节点21之间的距离与任意其它相邻的两个拉索施力节点21之间的距离相等。

一般的，软管吊拉施力节点11为不易变形的软管接头，一般的，软管接头主要由硬质材料零件构成时，其不易变形。相邻的两个软管接头之间通过软管连接，这样形成的软管主体1就可以具备适宜的可变形性。所述软管吊拉施力节点包括软管接头。

一般的，承力拉索2可以使用绳索。在绳索上每隔一定距离固定设置第一压套和第二压套，第一压套与第二压套之间设有用于连接节点连接件3的安装位置，这样第一压套、第二压套以及第一压套和第二压套之间的绳索就形成了一个拉索施力节点21。

此外，承力拉索也可以由多节拉索节段形成。拉索节段包括顺次牵拉连接的第一拉力部、拉索施力部和第二拉力部。参见图10，在绳索20的中部固定连接有第一压套211、第二压套212，第一压套211和第二压套212之间设有用于连接节点连接件3的安装位置，这样第一压套、第二压套以及第一压套和第二压套之间的绳索就形成了一个拉索施力节点21。绳索20的对应于第一压套211外端的部分形成第一拉力部，绳索20的对应于第二压套212外端的部分形成第二拉力部。为便于连接相邻的两切拉索节段，第一拉力部的端头固定连接有第一索具连接环221，第二拉力部的端头固定连接有第二索具连接环222。绳索20一般选择钢丝绳，这时，第一索具连接环221、第二索具连接环222一般选择梨形绳套。在邻接连接的两节拉索节段中，其中一节拉索节段的第一拉力部与另一节拉索节段的第二拉力部活动式牵拉连接。一般的，使用c形快速卸扣连接两个梨形绳套，就可以实现其中一节拉索节段的第一拉力部与另一节拉索节段的第二拉力部活动式牵拉连接。当然，第一拉力部、第二拉力部也可以使用硬杆。

现有技术中，链索属于一种特殊的由多节拉索节段形成的承力拉索。

节点连接件3可以为不可变形体，也可以使用具有链索、绳索之类的耐拉体作为连接部。

承力拉索2在承受拉力时，其在拉线方向上的可变形性低于软管主体1在管线方向上的可变形性，故而，耐拉软管承受拉力时，拉力主要由承力拉索2承受。这样就可以增强耐拉软管的耐拉性能。在垂直于耐拉软管的管线方向上，由于软管主体1具有可变形性，承力拉索2也具有可变形性，因此，通过设置承力拉索2的垂直于其拉线方向上的可变形性，可以使耐拉软管的垂直于其管线方向上具有适宜的可变形性。

一般的，节点连接件3与软管吊拉施力节点11活动连接，但节点连接件3在软管主体1的管线方向上的活动范围是可以确定的；节点连接件3与拉索施力节点21活动连接，节点连接件3在承力拉索2的拉线方向的活动范围也是可以确定的。一般的，活动连接的方式有钩环连接、轴套连接。最好的，节点连接件3可以相对于软管主体1周向转动，这样，软管主体1可以以管线为中心线转动，避免因扭转过度而降低管道截面，或毁损管道壁。节点连接件3可以相对于拉索施力节点3周向转动。这样，承力拉索2可以以拉线为中心线转动，避免因扭转毁损拉索。

当然，节点连接件3也可以与软管吊拉施力节点11固定连接，节点连接件3也可以与拉索施力节点21固定连接。

为便于提高节点连接件3的通用性，一般的，相邻的两个软管吊拉施力节点11之间的距离还与相邻的两个拉索施力节点21之间的距离相等。

本发明的第二部分：

一种耐拉柔性管束，其与本发明的第一部分的耐拉软管大部分相同，不同之处在于，耐拉柔性管束的承力拉索2通过对应的节点连接件3连接有至少两条软管主体1。具体的，参见图1-3，一种耐拉柔性管束包括承力拉索2、节点连接件3和至少两条软管主体1，每条软管主体1上均设有软管吊拉施力节点11，承力拉索2上设有拉索施力节点21，节点连接件3用于连接软管吊拉施力节点11和拉索施力节点21。

在通过节点连接件3连接软管主体1和承力拉索2时，用于连接不同软管主体1的节点连接件3可以设置在同一拉索施力节点21处，例如图2中的承力拉索左侧的任两条软管主体1与承力拉索2构造的耐拉柔性管束，或者，承力拉索右侧的任两条软管主体1与承力拉索2构造的耐拉柔性管束。此外，用于连接不同软管主体1的节点连接件3也可以设置在不同的拉索施力节点21处，例如图2中的承力拉索左侧的任一根软管主体1、以右侧的任一根软管主体1与承力拉索2构造的耐拉柔性管束。

为提高耐拉柔性管束的使用寿命，耐拉柔性管束还可以包括柔性耐磨护套4，柔性耐磨护套4包裹在承力拉索2和软管主体1形成的管束体的外表面。

参见图4，一种柔性耐磨护套4包括在其延伸方向上交替设置的第一密度网格41和第二密度网格42，第一密度网格41的网格密度大于第二密度网格42的网格密度。设置耐磨护套时，第二密度网格42用于对应设置在耐拉柔性管束的节点连接3处，第一密度网格41对应设置在耐拉柔性管束的相邻两个软管吊拉施力节点11之间，用于包覆保护相邻两个软管吊拉施力节点11之间的软管段。相邻两个软管吊拉施力节点11之间的软管段可以指同一条软管主体1的相邻两个软管吊拉施力节点11之间的软管段，也可以指不同条软管主体1在承力拉索2的拉线方向上的相邻两个软管吊拉施力节点11之间的软管段。

本发明的第三部分：

本发明的第二部分的耐拉柔性管束可以作为海工型液压打桩锤的供回油管道使用。参见图11，打桩作业船91上的吊机92将打桩锤94悬吊放置在桩体96上。打桩作业船91上的液压泵站93通过油路管道95与打桩锤94的液路连通。油路管道95使用本发明的第二部分的耐拉柔性管束。一般的，油路管道95的长度冗余设置，并采用多点悬吊法吊起上斜的油路管道95。为维持油路管道95的寿命，需要使油路管道95的弯曲半径≥最小变曲半径。

在使用本发明的第二部分的耐拉柔性管束作为油路管道95时，耐拉柔性管束的最小弯曲半径≥800mm时，可以平衡耐拉软管重量、多点悬拉经济性。当然，在只考虑某一方面时，耐拉柔性管束的最小弯曲半径也可以＜800mm，比如耐拉柔性管束的最小弯曲半径≥700mm。

图11示出了一种悬吊架，悬吊架包括绕管半轮51和吊拉部52，绕管半轮51设有周面纳管槽511，吊拉部52的两端分别与周面纳管槽511的槽壁连接。吊拉部52上设有挂孔521。

这样，在悬吊耐拉柔性管束时，将耐拉柔性管束设置在周面纳管槽511内，吊起吊拉部52，就可以悬吊起耐拉柔性管束了。这样，一个悬吊架对应形成一个悬吊耐拉柔性管束的悬吊点。

具体的，参见图12，悬吊架还包括销钉53和防脱销54。销钉53由销钉帽和销杆部构成，在销杆部上设有防脱槽。防脱销54上设有第一连接孔。在绕管半轮51对应于周面纳管槽511的槽壁上设有用于安装销钉53的销孔和用于固定防脱销54的第二连接孔，将销轴轴套设置在周面纳管槽511内，将销杆部顺次穿过销孔、销轴轴套的穿孔、销孔将销轴轴套设置在起吊架上，将防脱销54部分插入防脱槽内后，通过螺栓连接件固定连接防脱销54和绕管半轮51，就组装好了悬吊架。

本发明的第四部分：

一种用于增强软管强度的组件，参见图5-9，包括软管吊拉施力节点11、拉索节段和节点连接件3。软管吊拉施力节点11用于连接两段软管。

图5-8示出了一种软管吊拉施力节点11，它主要由软管接头构成，软管接头包括过渡硬质管10、用于连接软管的硬质管接头12和外径扩增连接件13。外径扩增连接件13用于连接过渡硬质管10和硬质管接头12，并使过渡硬质管10和硬质管接头12之间形成管道。

图5及图9示出了一种节点连接件3，节点连接件3设有用于牵拉软管接头的第一连接部301和用于牵拉承力拉索2的第二连接部302。参见图9，第一连接部301选择为穿孔，穿孔的内径＞过渡硬质管10的外径，且穿孔的内径＜外径扩增连接件13的外径，穿孔的孔长≤软管接头的两个外径扩增连接件的间距。

参见图5，若过渡硬质管10的外径相同，使用时，一般需要1个过渡硬质管10、两个硬质管接头12和2个外径扩增连接件13才可以组装成一个软管吊拉施力节点，此时，外径扩增连接件13在过渡硬质管10的两端形成两个扩径限位部，可以限制节点连接件在过渡硬质管10上的活动范围。此时，软管接头可以由过渡硬质管10、第一硬质管接头121、第二硬质管接头122、第一外径扩增连接件131和第二外径扩增连接件132组成。为了组装方便，在过渡硬质管10的两端端头处分别设有外螺纹1002、外螺纹1005，在外径扩增连接件13上设有硬质管接头沉头套孔和内螺纹1302，在硬质管接头12主要由软管支撑部1201构成，软管支撑部1201的一端设有限位肩，软管支撑部1201的另一端用于连接软管。组装时，软管支撑部1201穿过硬质管接头沉头套孔，限位肩与硬质管接头沉头套孔的沉头槽的连接面形成分别对应于各个零件的推压面，螺合内螺纹1302与外螺纹1002，或螺合内螺纹1302与外螺纹1005，使硬质管接头12、外径扩增连接件13和过渡硬质管10固定连接就可以了。

当然，在过渡硬质管10的外径相同时，第一硬质管接头121、第一外径扩增连接件131和过渡硬质管10可以采用一体成型的方式形成一个零件，或者，第二硬质管接头122、第二外径扩增连接件132和过渡硬质管10可以采用一体成型的方式形成一个零件。

图5示出的组装状态的用于增强软管强度的组件中，过渡硬质管10上一体成型有耐拉限位部1003，此时，仅需要一个外径扩增连接件13与过渡硬质管10配合就可以形成软管吊拉施力节点11了。也即是说，第一硬质管接头121、第一外径扩增连接件131和过渡硬质管10可以采用一体成型的方式形成一个零件。参见图5，第一连接部301设置在耐拉限位部1003和第二外径扩增连接件132之间的第一管部1004上，第一管部1004为过渡硬质管10的一部分。穿孔的内径＞第一管部1004的外径，穿孔的内径＜耐拉限位部1003的最长长度。若耐拉限位部1003为环状，则耐拉限位部1003的最长长度就对应于耐拉限位部1003的外径。若耐拉限位部1003为侧凸式肩部，则耐拉限位部1003的最长长度就对应于耐拉限位部1003的肩宽。

为增强过渡硬质管10、硬质管接头12和外径扩增连接件13连接处的密封效果，过渡硬质管10与硬质管接头12可以采用锥面连接。最好的，限位肩设置在软管支撑部1201的端头处，这样软管支撑部1201的端头就具有第一外锥面1203。第一外锥面1203的锥度最好设置成24°。为进一步增强过渡硬质管10、硬质管接头12和外径扩增连接件13连接处的密封效果，可以在过渡硬质管10与硬质管接头12的连接面处设置密封圈。参见图5，在第一外锥面1203上开设密封圈嵌槽，在密封圈嵌槽内设置第一密封圈141或第二密封圈142。

为了增强外径扩增连接件13对过渡硬质管10和硬质管接头12的固定效果，限位肩与硬质管接头沉头套孔的沉头槽的连接面也可以采用锥面连接。为增强硬质管接头12的强度，限位肩最好是采用三角截面旋转形成的实体。也即是在软管支撑部1003的径向剖面上，第一推压面1202与第一外锥面1203之间的夹角最好是钝角。

当然，限位肩上的第一推压面1202也可以选择为球面，硬质管接头沉头套孔的沉头槽的第二推压面1301也可以选择为用于贴合第一推压面1202的内球面。

拉索节段包括顺次牵拉连接的第一拉力部、拉索施力部和第二拉力部。参见图10，在绳索20的中部固定连接有第一压套211、第二压套212，第一压套211和第二压套212之间设有用于连接节点连接件3的安装位置，这样第一压套、第二压套以及第一压套和第二压套之间的绳索就形成了一个拉索施力节点21。绳索20的对应于第一压套211外端的部分形成第一拉力部，绳索20的对应于第二压套212外端的部分形成第二拉力部。为便于连接相邻的两切拉索节段，第一拉力部的端头固定连接有第一索具连接环221，第二拉力部的端头固定连接有第二索具连接环222。绳索20一般选择钢丝绳，这时，第一索具连接环221、第二索具连接环222一般选择梨形绳套。在邻接连接的两节拉索节段中，其中一节拉索节段的第一拉力部与另一节拉索节段的第二拉力部活动式牵拉连接。一般的，使用c形快速卸扣连接两个梨形绳套，就可以实现其中一节拉索节段的第一拉力部与另一节拉索节段的第二拉力部活动式牵拉连接。当然，第一拉力部、第二拉力部也可以使用硬杆。

现有技术中，链索属于一种特殊的由多节拉索节段形成的承力拉索。

组装用于增强软管强度的组件后，主要由拉索节段承担与软管吊拉施力节点11连接的软管的管线拉力。

在其它实施例中，一种用于增强软管强度的组件，可以包括软管吊拉施力节点11、承力拉索2和节点连接件3。在承力拉索2的拉线上设有至少一个拉索施力节点21。节点连接件3用于连接拉索施力节点21和软管吊拉施力节点11。软管吊拉施力节点11用于连接两段软管。

上面结合附图和实施例对本发明作了详细的说明。应当明白，实践中无法穷尽地说明所有可能的实施方式，在此通过举例说明的方式尽可能的阐述本发明得发明构思。在不脱离本发明的发明构思、且未付出创造性劳动的前提下，本技术领域的技术人员对上述实施例中的技术特征进行取舍组合、具体参数进行试验变更，或者利用本技术领域的现有技术对本发明已公开的技术手段进行常规替换形成的具体的实施例，均应属于为本发明隐含公开的内容。