本發(fā)明屬于全自錨鋼管，具體涉及一種全自錨柔性連接不銹鋼復合鋼管。
背景技術(shù)：
1、長距離引水工程中采用的全自錨柔性連接不銹鋼復合鋼管需滿足抵抗地基不均勻沉降、抗震及抗拔承載的特殊工況要求，其連接系統(tǒng)由特定形狀的對接插口、承口以及兩者間的橡膠圈和限位凸臺組成，安裝時通過預留合理裝配間隙避免橡膠圈過度形變。
2、然而在實際運行中，多重因素疊加導致密封系統(tǒng)加速失效：首先，橡膠圈長期受水流沖刷和老化影響會逐漸收縮，削弱初始密封效果；其次，水流與管壁的持續(xù)摩擦隨距離增加累積能量損失，動能轉(zhuǎn)化為熱能導致局部水溫上升，同時環(huán)境溫度變化引發(fā)水體熱脹冷縮——溫度升高時水體膨脹產(chǎn)生向外擴張壓力，溫度降低時可能形成負壓，這種動態(tài)壓力波動使管道內(nèi)壓顯著增大，更為嚴峻的是，增大的內(nèi)壓會迫使已收縮老化的橡膠圈承受遠超設(shè)計值的擠壓應力，導致密封界面應力集中，加速橡膠圈的結(jié)構(gòu)疲勞與永久變形，而長距離埋設(shè)管道的隱蔽性和施工復雜性，使得更換受損橡膠圈的操作成本高昂且周期漫長，因此，現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的橡膠圈在多重壓力綜合作用下壽命急劇縮短，亟需通過設(shè)計一種新型的全自錨柔性連接不銹鋼復合鋼管解決這一惡性循環(huán)問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明提供了一種全自錨柔性連接不銹鋼復合鋼管，解決了上述背景技術(shù)中存在的問題。
2、本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：
3、一種全自錨柔性連接不銹鋼復合鋼管，包括若干鋼管本體和橡膠圈，所述鋼管本體的兩端分別形成承口和插口，所述橡膠圈密封設(shè)置于承口與插口的接合處，所述承口端和插口端的配合面上對應設(shè)置有滑動部和彈簧活動部，所述滑動部和彈簧活動部兩者構(gòu)成自適應的動態(tài)補償結(jié)構(gòu)，當橡膠圈因磨損或老化發(fā)生形變時，所述滑動部與彈簧活動部基于預設(shè)位移閾值觸發(fā)聯(lián)動配合，通過軸向位移補償及彈性預緊力的協(xié)同作用，將橡膠圈承受的擠壓應力動態(tài)維持在預設(shè)閾值范圍內(nèi)，防止因擠壓力波動導致的過載失效。
4、作為本發(fā)明進一步的方案，所述彈簧活動部包含設(shè)置于插口端的定位座、沿軸向穿設(shè)于定位座的第一限位桿、平行于第一限位桿設(shè)置的活動桿、連接第一限位桿與活動桿的壓縮彈簧及轉(zhuǎn)動式限位機構(gòu)；所述轉(zhuǎn)動式限位機構(gòu)包括u型限位塊，所述u型限位塊的一端通過轉(zhuǎn)軸鉸接于定位座，所述u型限位塊的另一端形成與滑動部相卡接的弧形凸起；所述活動桿在壓縮彈簧作用下驅(qū)動u型限位塊繞轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)滑動部與彈簧活動部的鎖緊力動態(tài)調(diào)節(jié)。
5、作為本發(fā)明進一步的方案，所述滑動部為設(shè)有楔形導向面的滑動塊，所述滑動塊側(cè)壁開設(shè)有與弧形凸起匹配的鎖止凹槽，所述u型限位塊靠近活動桿的一端設(shè)有與滑動塊側(cè)壁輪廓適配的弧形貼合面。
6、作為本發(fā)明進一步的方案，所述第一限位桿末端延伸形成錐形導向頭，所述錐形導向頭與滑動塊側(cè)壁開設(shè)的錐形插槽形成插接配合，用于限制滑動塊的橫向位移。
7、作為本發(fā)明進一步的方案，所述壓縮彈簧的預緊力與管道設(shè)計內(nèi)壓呈正相關(guān)，當所述橡膠圈壓縮量達到閾值時，所述活動桿位移觸發(fā)u型限位塊旋轉(zhuǎn)，使弧形凸起與鎖止凹槽形成漸進式鎖緊，實現(xiàn)密封壓力的自平衡。
8、作為本發(fā)明進一步的方案，所述滑動塊的楔形導向面與u型限位塊的弧形貼合面之間設(shè)有波浪形防滑紋。
9、作為本發(fā)明進一步的方案，所述橡膠圈采用多層復合結(jié)構(gòu)，包括外層耐磨橡膠層、中間納米增強層及內(nèi)層彈性補償層。
10、作為本發(fā)明進一步的方案，所述定位座采用可拆卸式安裝結(jié)構(gòu)，所述定位座底部設(shè)有燕尾槽，所述插口端設(shè)置有燕尾導軌，所述燕尾槽與插口端設(shè)置的燕尾導軌滑動配合，且通過鎖緊螺栓固定。
11、作為本發(fā)明進一步的方案，所述承口與插口的連接處還設(shè)有輔助密封結(jié)構(gòu)，所述輔助密封結(jié)構(gòu)包括環(huán)形密封槽及填充其中的遇水膨脹止水條。
12、本發(fā)明的有益效果為：
13、通過引入自適應的動態(tài)補償結(jié)構(gòu)，有效解決了橡膠圈因長期受水流沖刷和老化導致的收縮問題，該結(jié)構(gòu)在橡膠圈承受的擠壓應力超過預設(shè)閾值時，通過滑動部與彈簧活動部的聯(lián)動配合，實現(xiàn)軸向位移補償和彈性預緊力的協(xié)同作用，動態(tài)維持橡膠圈的擠壓應力在合理范圍內(nèi)，這樣一來，不僅能夠在橡膠圈因老化或磨損而形變時保持密封效果，還能夠應對水流與管壁摩擦產(chǎn)生的熱能及環(huán)境溫度變化引起的壓力波動，這種設(shè)計避免了因內(nèi)壓增大導致橡膠圈承受超設(shè)計值的擠壓應力，從而減少了應力集中和結(jié)構(gòu)疲勞，延長了橡膠圈的使用壽命，并降低了長距離埋設(shè)管道的維護成本和更換周期，有效解決了現(xiàn)有結(jié)構(gòu)橡膠圈壽命縮短的惡性循環(huán)問題。
1.一種全自錨柔性連接不銹鋼復合鋼管，其特征在于，包括若干鋼管本體和橡膠圈，所述鋼管本體的兩端分別形成承口和插口，所述橡膠圈密封設(shè)置于承口與插口的接合處，所述承口端和插口端的配合面上對應設(shè)置有滑動部和彈簧活動部，所述滑動部和彈簧活動部兩者構(gòu)成自適應的動態(tài)補償結(jié)構(gòu)，當橡膠圈因磨損或老化發(fā)生形變時，所述滑動部與彈簧活動部基于預設(shè)位移閾值觸發(fā)聯(lián)動配合，通過軸向位移補償及彈性預緊力的協(xié)同作用，將橡膠圈承受的擠壓應力動態(tài)維持在預設(shè)閾值范圍內(nèi)，防止因擠壓力波動導致的過載失效。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全自錨柔性連接不銹鋼復合鋼管，其特征在于，所述彈簧活動部包含設(shè)置于插口端的定位座、沿軸向穿設(shè)于定位座的第一限位桿、平行于第一限位桿設(shè)置的活動桿、連接第一限位桿與活動桿的壓縮彈簧及轉(zhuǎn)動式限位機構(gòu)；所述轉(zhuǎn)動式限位機構(gòu)包括u型限位塊，所述u型限位塊的一端通過轉(zhuǎn)軸鉸接于定位座，所述u型限位塊的另一端形成與滑動部相卡接的弧形凸起；所述活動桿在壓縮彈簧作用下驅(qū)動u型限位塊繞轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)滑動部與彈簧活動部的鎖緊力動態(tài)調(diào)節(jié)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種全自錨柔性連接不銹鋼復合鋼管，其特征在于，所述滑動部為設(shè)有楔形導向面的滑動塊，所述滑動塊側(cè)壁開設(shè)有與弧形凸起匹配的鎖止凹槽，所述u型限位塊靠近活動桿的一端設(shè)有與滑動塊側(cè)壁輪廓適配的弧形貼合面。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種全自錨柔性連接不銹鋼復合鋼管，其特征在于，所述第一限位桿末端延伸形成錐形導向頭，所述錐形導向頭與滑動塊側(cè)壁開設(shè)的錐形插槽形成插接配合，用于限制滑動塊的橫向位移。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種全自錨柔性連接不銹鋼復合鋼管，其特征在于，所述壓縮彈簧的預緊力與管道設(shè)計內(nèi)壓呈正相關(guān)，當所述橡膠圈壓縮量達到閾值時，所述活動桿位移觸發(fā)u型限位塊旋轉(zhuǎn)，使弧形凸起與鎖止凹槽形成漸進式鎖緊，實現(xiàn)密封壓力的自平衡。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種全自錨柔性連接不銹鋼復合鋼管，其特征在于，所述滑動塊的楔形導向面與u型限位塊的弧形貼合面之間設(shè)有波浪形防滑紋。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全自錨柔性連接不銹鋼復合鋼管，其特征在于，所述橡膠圈采用多層復合結(jié)構(gòu)，包括外層耐磨橡膠層、中間納米增強層及內(nèi)層彈性補償層。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種全自錨柔性連接不銹鋼復合鋼管，其特征在于，所述定位座采用可拆卸式安裝結(jié)構(gòu)，所述定位座底部設(shè)有燕尾槽，所述插口端設(shè)置有燕尾導軌，所述燕尾槽與插口端設(shè)置的燕尾導軌滑動配合，且通過鎖緊螺栓固定。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全自錨柔性連接不銹鋼復合鋼管，其特征在于，所述承口與插口的連接處還設(shè)有輔助密封結(jié)構(gòu)，所述輔助密封結(jié)構(gòu)包括環(huán)形密封槽及填充其中的遇水膨脹止水條。