一种弯曲限制器的制作方法

本发明涉及海洋工程领域，尤其是涉及一种弯曲限制器。

背景技术

随着我国对能源需求的不断增大，对海洋可再生能源、油气等资源的开发力度也在不断加强，而在能源、资源的开采与输运过程中，海底电缆、软管、柔性立管、脐带缆等管缆产品得到了越来越广泛的应用。上述水下管缆产品在使用中，其端部都要与刚性构件（即水下设备）相连接，但是由于上述水下管缆是在水下动态的工作环境中使用，水下管缆与水下设备的连接处往往会出现过度弯曲（即曲率过大及应力集中）的现象，而且该连接处发生疲劳失效的可能性比较高，给水下管缆的使用性能造成严重的损害，从而导致事故的发生。

弯曲限制器为静态限弯装置，适合于静态或准静态加载作用下的柔性水下缆和立管的弯曲保护，材料可以为金属、玻璃钢或聚氨酯材料等，通常是由多个相同结构的组件组合而成，组件两两之间相互咬合锁紧，当受外部负载时组件互相自锁形成一个“锁定”的平滑曲线，曲线半径等于或大于软管、海缆或脐带缆等适用的最小弯曲半径，从而起到限制水下管缆弯曲的作用，对软管、海缆或脐带缆等水下管缆形成保护，避免潜在的破坏性加载。

现有的弯曲限制器大都采用哈夫型半壳式首尾相嵌的设计，即两个半壳的两端分别通过螺栓紧固件固定到一起，然后再安装下一构件的两个半壳。在安装时，弯曲限制器的首端套在前一个弯曲限制器的末端上，一个套一个，直到所有的构件安装完成形成一个整体的弯曲限制器。针对上述结构的弯曲限制器，整个安装过程需要数个工作人员配合进行，且安装速度较慢，效率不高，对施工进度及施工费用造成很大影响。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单、便于安装且安装快速的弯曲限制器。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种弯曲限制器，包括至少两个弯曲限制构件，多个所述的弯曲限制构件依次串联套接，每个所述的弯曲限制构件由第一弯曲限制单元和第二弯曲限制单元组成，每个所述的弯曲限制构件的中心设置有供水下管缆穿过的中心通孔，所述的第一弯曲限制单元的第一端与所述的第二弯曲限制单元的第一端之间为可转动连接，所述的第一弯曲限制单元的第二端与所述的第二弯曲限制单元的第二端贴合安装后通过锁紧件锁紧固定。

所述的弯曲限制构件包括自前向后依次设置的圆柱状的安装部和连接部，所述的连接部的外径大于所述的安装部的外径，所述的安装部的端头同轴设置有一安装凸环，所述的安装凸环的外径大于所述的安装部的外径且小于所述的连接部的外径，所述的中心通孔包括自前向后依次设置的与水下管缆相配合的限制孔、与所述的安装凸环相配合的安装孔和与所述的安装部相配合的连接孔，所述的限制孔的直径小于所述的连接孔的直径，所述的连接孔的直径小于所述的安装孔的直径，所述的安装凸环与所述的安装孔之前为间隙配合，所述的安装部与所述的连接孔之间为间隙配合。上述弯曲限制构件结构简单，通过一个弯曲限制构件上的安装凸环与另一个弯曲限制构件上的限制孔之间的配合，实现多个弯曲限制构件之间的串联套接。

所述的第一弯曲限制单元的第一端设置有第一安装插块，所述的第二弯曲限制单元的第一端设置有与所述的第一安装插块相配合的第一安装插槽，所述的第一安装插块插入安装在所述的第一安装插槽内，所述的第一安装插块与所述的第二弯曲限制单元的第一端之间为可转动连接。通过第一安装插块与第一安装插槽之间的配合，给第一弯曲限制单元的第一端与第二弯曲限制单元的第一端之间的连接提供一个预连接，便于用于连接两者之前的连接件的安装，同时通过第一安装插块和第一安装插槽的配合可防止第一弯曲限制单元与第二弯曲限制单元在具体使用过程中发生前后位置的窜动，从而确保每一个弯曲限制构件能够起到稳定的弯曲限制作用；第一安装插块与第一弯曲限制单元的第一端之间为可转动连接，实现了第一弯曲限制单元与第二弯曲限制单元之间的开合，便于安装和拆卸。

所述的第二弯曲限制单元的第一端自前向后穿接有一连接轴，所述的连接轴与所述的第二弯曲限制单元的第一端之间为固定连接，所述的第一安装插块可转动地设置在所述的连接轴上。上述可转动连接结构简单，即能实现可转动连接，又能够确保第一弯曲限制单元的第一端与第二弯曲限制单元的第二端之间的稳定安装和连接。

所述的第二弯曲限制单元的第一端预埋有一个安装螺母，所述的连接轴上设置有与所述的安装螺母相配合的外螺纹，所述的连接轴螺接在所述的安装螺母上实现与所述的第二弯曲限制单元的第一端的固定连接。上述结构简单，通过预埋的安装螺母实现连接轴的稳定安装，安装拆卸方便。

所述的第二弯曲限制单元的第二端设置第二安装插块，所述的第一弯曲限制单元的第二端设置有与所述的第二安装插块相配合的第二安装插槽，所述的第二安装插块插入安装在所述的第二安装插槽内且通过所述的锁紧件锁紧固定。通过第二安装插块与第二安装插槽之间的配合，给第一弯曲限制单元的第二端与第二弯曲限制单元的第二端之间的连接提供一个预连接，便于锁紧件的安装，同时通过第二安装插块和第二安装插槽的配合可防止第一弯曲限制单元与第二弯曲限制单元在具体使用过程中发生前后位置的窜动，从而确保每一个弯曲限制构件能够起到稳定的弯曲限制作用。

所述的锁紧件为杆部带有外螺纹的锁紧杆，所述的第二安装插块上设置有前后贯通的供所述的锁紧杆穿过的锁紧通孔，所述的第一弯曲限制单元的第二端预埋有与所述的外螺纹相配合的锁紧螺母，所述的锁紧杆螺接在所述的锁紧螺母上实现锁紧固定。锁紧件采用带螺纹的锁紧杆和预埋的锁紧螺母的配合，结构简单，成本低，且安装拆卸方便。

与现有技术相比，本发明的优点在于：第一弯曲限制单元的第一端与第二弯曲限制单元的第一端在具体安装前为连接状态且可转动连接，使得单个弯曲限制构件只需要一个人便能够完成安装，结构简单、安装方便且快速，有效提高了安装效率，大大节约了人工成本。

附图说明

图1为本发明中的立体结构示意图；

图2为本发明中单个弯曲限制构件的立体结构示意图；

图3为本发明中单个弯曲限制构件的第一剖视结构示意图；

图4为本发明中单个弯曲限制构件的第二剖视结构示意图；

图5为本发明中第一弯曲限制单元的结构示意图；

图6为本发明中第二弯曲限制单元的结构示意图；

图7为本发明中单个弯曲限制构件在打开状态下的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1至图7所示，一种弯曲限制器，包括至少两个弯曲限制构件1，多个弯曲限制构件1依次串联套接，每个弯曲限制构件1由第一弯曲限制单元11和第二弯曲限制单元12组成，每个弯曲限制构件1的中心设置有供水下管缆穿过的中心通孔13，第一弯曲限制单元11的第一端与第二弯曲限制单元12的第一端之间为可转动连接，第一弯曲限制单元11的第二端与第二弯曲限制单元12的第二端贴合安装后通过锁紧件锁紧固定。

在此具体实施例中，弯曲限制构件1包括自前向后依次设置的圆柱状的安装部101和连接部102，连接部102的外径大于安装部101的外径，安装部101的端头同轴设置有一安装凸环103，安装凸环103的外径大于安装部101的外径且小于连接部102的外径，中心通孔13包括自前向后依次设置的与水下管缆相配合的限制孔131、与安装凸环103相配合的安装孔132和与安装部101相配合的连接孔133，限制孔131的直径小于连接孔133的直径，连接孔133的直径小于安装孔132的直径，安装凸环103与安装孔132之前为间隙配合，安装部101与连接孔133之间为间隙配合。上述弯曲限制构件1结构简单，通过一个弯曲限制构件1上的安装凸环103与另一个弯曲限制构件1上的限制孔131之间的配合，实现多个弯曲限制构件1之间的串联套接。

在此具体实施例中，第一弯曲限制单元11的第一端设置第一安装插块111，第二弯曲限制单元12的第一端设置有与第一安装插块111相配合的第一安装插槽121，第一安装插块111插入安装在第一安装插槽121内，第一安装插块111与第二弯曲限制单元12的第一端之间为可转动连接。通过第一安装插块111与第一安装插槽121之间的配合，给第一弯曲限制单元11的第一端与第二弯曲限制单元12的第一端之间的连接提供一个预连接，便于用于连接两者之前的连接件的安装，同时通过第一安装插块111和第一安装插槽121的配合可防止第一弯曲限制单元11与第二弯曲限制单元12在具体使用过程中发生前后位置的窜动，从而确保每一个弯曲限制构件1能够起到稳定的弯曲限制作用；第一安装插块111与第一弯曲限制单元11的第一端之间为可转动连接，实现了第一弯曲限制单元11与第二弯曲限制单元12之间的开合，便于安装和拆卸。

在此具体实施例中，第二弯曲限制单元12的第一端自前向后穿接有一连接轴2，连接轴与第二弯曲限制单元12的第一端之间为固定连接，第一安装插块111可转动地设置在连接轴2上。上述可转动连接结构简单，即能实现可转动连接，又能够确保第一弯曲限制单元11的第一端与第二弯曲限制单元12的第二端之间的稳定安装和连接。

在此具体实施例中，第二弯曲限制单元12的第一端预埋有一个安装螺母123，连接轴2上设置有与安装螺母123相配合的外螺纹，连接轴2螺接在安装螺母123上实现与第二弯曲限制单元12的第一端的固定连接。上述结构简单，通过预埋的安装螺母123实现连接轴2的稳定安装，安装拆卸方便。为了实现连接轴2的安装，第二弯曲限制单元12的第一端上设置有供连接轴2穿过的第一安装孔4，安装螺母123与第一安装孔4同轴设置。

在此具体实施例中，第二弯曲限制单元12的第二端设置第二安装插块122，第一弯曲限制单元11的第二端设置有与第二安装插块122相配合的第二安装插槽112，第二安装插块122插入安装在第二安装插槽112内且通过锁紧件锁紧固定。通过第二安装插块122与第二安装插槽112之间的配合，给第一弯曲限制单元11的第二端与第二弯曲限制单元12的第二端之间的连接提供一个预连接，便于锁紧件的安装，同时通过第二安装插块122和第二安装插槽112的配合可防止第一弯曲限制单元11与第二弯曲限制单元12在具体使用过程中发生前后位置的窜动，从而确保每一个弯曲限制构件1能够起到稳定的弯曲限制作用。

在此具体实施例中，锁紧件为杆部带有外螺纹的锁紧杆3，第二安装插块122上设置有前后贯通的供锁紧杆3穿过的锁紧通孔1221，第一弯曲限制单元11的第二端预埋有与外螺纹相配合的锁紧螺母113，锁紧杆3螺接在锁紧螺母113上实现锁紧固定。锁紧件采用带螺纹的锁紧杆3和预埋的锁紧螺母113的配合，结构简单，成本低，且安装拆卸方便。为了实现锁紧杆3的安装，第一弯曲限制单元11的第二端上设置有供锁紧杆3穿过的第二安装孔5，锁紧螺母113与第二安装孔5同轴设置。