一种碳纤维脐带缆终端连接装置
阅读说明：本技术 一种碳纤维脐带缆终端连接装置 (Carbon fiber umbilical cable terminal connecting device ) 是由 梁旭 张毅 陈悦 邓禹 陈凯 胡一鸣 于 2021-07-21 设计创作，主要内容包括：本发明属于海洋工程领域,具体涉及一种碳纤维脐带缆终端连接装置,包括前后依次可拆卸连接的法兰管、法兰套筒及分相法兰盘；所述法兰管包括可拆卸连接的第一法兰管分体和第二法兰管分体,两者合体时能够形成用以限位缆管的管腔；所述法兰套筒的筒腔用以容置分散出的子缆；所述分相法兰盘用以盖住法兰套筒的筒腔,并且分相法兰盘上具有若干用以供子缆穿出的通孔,分相法兰盘上还可拆卸连接若干紧固组件,所述紧固组件位于对应通孔的后侧,用以对子缆进行限位固定。本发明结构设计合理,解决脐带缆各个功能单元水下密封连接的问题,优化脐带缆与水下终端的固定方式,提供更强的轴向承载能力,提供了很好的力学性能。(The invention belongs to the field of ocean engineering, and particularly relates to a carbon fiber umbilical cable terminal connecting device which comprises a flange pipe, a flange sleeve and a split-phase flange plate, wherein the flange pipe, the flange sleeve and the split-phase flange plate are detachably connected in sequence from front to back; the flange pipe comprises a first flange pipe split body and a second flange pipe split body which are detachably connected, and a pipe cavity for limiting the cable pipe can be formed when the first flange pipe split body and the second flange pipe split body are combined; the cylinder cavity of the flange sleeve is used for accommodating scattered sub cables; the split-phase flange plate is used for covering the cylinder cavity of the flange sleeve, a plurality of through holes for the sub cables to penetrate out are formed in the split-phase flange plate, a plurality of fastening components can be detachably connected to the split-phase flange plate, and the fastening components are located on the rear side of the corresponding through holes and used for limiting and fixing the sub cables. The umbilical cable fixing device is reasonable in structural design, solves the problem of underwater sealing connection of all functional units of an umbilical cable, optimizes the fixing mode of the umbilical cable and an underwater terminal, provides stronger axial bearing capacity and provides good mechanical property.)
技术领域
本发明属于海洋工程领域，具体涉及一种碳纤维脐带缆终端连接装置。
背景技术
脐带缆被广泛地应用于深海油气的开发应用中。作为在水下生产系统与浮动平台之间起连接作用的一种重要的设备，为水下生产系统提供液压动力、电能动力、化学药剂和遥控及监测数据传输。如图1所示，脐带缆1包括缆管100和子缆101，子缆包括功能单元子缆和碳纤维单元子缆。
脐带缆的多个功能单元与水下分配单元连接需要良好的水下密封性能的同时，还需要与终端固定，不能发生脱离。但现有的水下终端连接装置存在以下问题：一、轴向承载能力不够，应用到深海会出现铠装钢丝拉脱失效的现象；二、大多为整体式，加工难度大，装配过程复杂；三、对于分相单元的密封较少。因此，有必要对此进行改进。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，本发明提供一种碳纤维脐带缆终端连接装置技术方案。
所述的一种碳纤维脐带缆终端连接装置，其特征在于：包括前后依次可拆卸连接的法兰管、法兰套筒及分相法兰盘；
所述法兰管包括可拆卸连接的第一法兰管分体和第二法兰管分体，两者合体时能够形成用以限位缆管的管腔；
所述法兰套筒的筒腔用以容置分散出的子缆；
所述分相法兰盘用以盖住法兰套筒的筒腔，并且分相法兰盘上具有若干用以供子缆穿出的通孔，分相法兰盘上还可拆卸连接若干紧固组件，所述紧固组件位于对应通孔的后侧，用以对子缆进行限位固定。
所述的一种碳纤维脐带缆终端连接装置，其特征在于：所述第一法兰管分体的后端具有第一法兰，所述第二法兰管分体的后端具有第二法兰，第一法兰和第二法兰用以与法兰套筒可拆卸连接。
所述的一种碳纤维脐带缆终端连接装置，其特征在于：所述第一法兰管分体与第二法兰管分体镜像对称。
所述的一种碳纤维脐带缆终端连接装置，其特征在于：所述法兰套筒包括自前向后依次配合连接的第三法兰、套筒颈部、套筒锥形部、套管主体及第四法兰，所述第三法兰用以与法兰管拆卸连接，所述套筒颈部用以插接缆管，所述套筒锥形部为前小后大的结构，所述套管主体用以容置子缆，所述第四法兰用以与分相法兰盘可拆卸连接。
所述的一种碳纤维脐带缆终端连接装置，其特征在于：所述法兰套筒的前部外壁设置与套筒颈部、套筒锥形部及第三法兰相连的套筒加强筋。
所述的一种碳纤维脐带缆终端连接装置，其特征在于：所述法兰套筒筒壁上开设用以灌胶的开口。
所述的一种碳纤维脐带缆终端连接装置，其特征在于：所述紧固组件包括分相套筒和套接于分相套筒外的抱箍，所述分相套筒用以供子缆穿过并对其进行限位，所述抱箍用以抱紧分相套筒。
所述的一种碳纤维脐带缆终端连接装置，其特征在于：所述分相套筒与子缆胶接固定。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)本发明优化了脐带缆与水下终端的固定方式，提供了更强的轴向承载能力，提供了很好的力学性能，以免出现铠装钢丝拉脱失效的现象；
2)对于外径相同，内部功能单元不同的脐带缆，仅需更换对应的分相法兰盘即可实现终端连接，装置通用性强；
3)相较于整体式的脐带缆终端连接装置，本装置采用分体式，加工方便，构件之间采用螺栓连接，装配过程简单；
4)分相单元与紧固组件采用胶接与抱箍的软硬结合的连接方式，提高连接牢固性的同时，保证分相单元的密封性。
附图说明
图1为现有技术中脐带缆结构示意图；
图2为本发明结构示意图；
图3为本发明截面结构示意图；
图4为本发明中法兰管结构示意图；
图5为本发明中法兰套筒结构示意图；
图6为本发明中分相法兰盘结构示意图；
图7为本发明中紧固组件结构示意图。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“一端”、“另一端”、“外侧”、“上”、“内侧”、“水平”、“同轴”、“中央”、“端部”、“长度”、“外端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
下面结合附图对本发明作进一步说明。
参阅图1-图7，一种碳纤维脐带缆终端连接装置，包括前后依次可拆卸连接的法兰管2、法兰套筒3及分相法兰盘4。
继续参阅图4，法兰管2的具体结构为：所述法兰管2包括第一法兰管分体 200和第二法兰管分体201，所述第一法兰管分体200的前端具有第一环形凸台，后端具有第一法兰2000，所述第二法兰管分体201的前端具有第二环形凸台，后端具有第二法兰2010，第一环形凸台与第二环形凸台相抵并通过螺栓固定，由此实现第一法兰管分体200和第二法兰管分体201的合体，两者合体时能够形成用以限位缆管100的管腔。此外，法兰管分体从前到后外径逐渐增大，内径不变。
本发明所采用的分体式法兰管2相较于一体式的结构，更便于脐带缆1的装配，同时还能够提供对脐带缆1的周向夹紧力，提高脐带缆1与终端的连接强度。
继续参阅图3和图5，法兰套筒3的具体结构为：所述法兰套筒3包括自前向后依次配合连接的第三法兰300、套筒颈部301、套筒锥形部302、套管主体303 及第四法兰304，所述第三法兰300用以与法兰管2的第一法兰2000和第二法兰 2010通过螺栓固定，所述套筒颈部301用以插接缆管100，所述套筒锥形部302 为前小后大的结构，所述套管主体303的内径大于套筒颈部301的内径，其主要用以容置从缆管100中发散出来的子缆101。此外，第三法兰300的直径小于第四法兰304的直径。
进一步地，所述法兰套筒3的前部外壁环布若干与套筒颈部301、套筒锥形部302及第三法兰300相连的套筒加强筋305，以对法兰套筒3的结构强度进行加强。所述法兰套筒3筒壁上开设开口306，通过开口306往法兰套筒3内灌满密封胶，以实现对脐带缆的防水密封，所述开口306还可以用以吊装。
在上述结构中，脐带缆1分相时各子缆呈锥形扩张状，法兰套筒3所设计的套筒锥形部302能与之匹配，减小法兰套筒3内部空腔的体积与封灌胶的用量，降低使用成本。
继续参阅图4，所述分相法兰盘4用以与法兰套筒3的第四法兰304通过螺栓固定，并盖住法兰套筒3的筒腔，而且分相法兰盘4上具有若干用以供子缆101 穿出的通孔400。此外，分相法兰盘4与第四法兰304之间还可以设置密封圈。
继续参阅图2和图7，所述分相法兰盘4上还可拆卸连接若干紧固组件5，所述紧固组件5位于对应通孔400的后侧，用以对子缆101进行限位固定。紧固组件5的具体结构为：所述紧固组件5包括分相套筒500和套接于分相套筒500外的抱箍501，所述分相套筒500的主体用以供子缆101穿过并对其进行限位，分相套筒500的主体还与对应子缆通过密封胶胶接固定，胶接具有防水密封作用，分相套筒500还具有用以与分相法兰盘4通过螺栓固定的第五法兰5000，所述抱箍501用以抱紧分相套筒500。其中，功能单元子缆的端部为分相单元，通过分相单元与分相套筒500配合，实现分相。
在上述结构中，分相套筒500对子缆101胶接固定的同时，还能够对子缆101 伸出分相法兰盘4的部分起到支撑作用。
安装时，先将脐带缆1于法兰管2之间，用螺栓将两个法兰管分体连接在一起；而后通过螺栓将带法兰管2与法兰套筒3的进缆段连接，再将脐带缆的子缆依次穿过密封圈及分相法兰盘4的对应通孔400，连接至水下分配单元，由紧固组件5固定卡紧在分相法兰盘4上；而后通过螺栓将分相法兰盘4与法兰套筒4 连接。其中，碳纤维单元子缆用于填充脐带缆内各单元之间的缝隙，减小各层之间的摩擦，提高脐带缆的稳定性。紧密连接之后，通过法兰套筒4的开口注入密封胶。
本发明的优点在于：
1)能够对脐带缆的单元进行分相并固定，便于与水下终端连接配合；
2)法兰套筒内部的空腔配合密封胶能够保护内部功能单元；
3)紧固组件能够有效固定分相单元，提供轴向承载能力。
4)对于外径相同，内部功能单元不同的脐带缆，仅需更换对应的分相法兰盘即可实现终端连接，装置通用性强。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。