袖套式挠性接管性能及管路减振效果的试验研究

　　前言

　　在船舶管路系统中安装挠性接管的主要作用,一是当设备与船体产生相对位移时,挠性接管起位移补偿作用,以避免设备位移对管路产生较大的作用力;二是减小设备振动通过管路的对外传递。目前国内船舶通经32mm以上管路常用的挠性接管主要有两大类,厚壁直通式挠性接管和球形薄壁挠性接管。前者是五、六十年代根据前苏联转让图纸资料的研仿产品,典型型号有25AB型和PXG型橡胶接管,这些接管的壁厚一般将达到通经的一半,刚度很大,只起有限的位移补偿作用,基本没有减振效果或者减振效果很小[1];后者是八十年代以后从建筑给排水及暖通管路系统中移植到舰船管路上的,其典型型号有KXT型、KST型等球形橡胶挠性接管,这些接管壁厚为10~20mm,大大降低了挠性接管的刚度,明显提高了管路减振效果。但球形挠性接管存在二个方面的不足,一是这些接管的常用公称压力一般在2.0MPa以下,只能满足船舶中低压管路减振需求,二是这些球形挠性接管为非平衡式接管,充压后将对管路或设备产生一个较大的附加力。

　　八十年代以来,国外开始对管路挠性接管的特性进行研究[2-3],目前,欧美、俄罗斯等国船舶上的中高压管路较为普遍地采用薄壁直通式管路挠性接管(即袖套式橡胶挠性接管)。袖套式挠性接管具有刚度低、位移补偿量大、减振效果好,尤其在承受高压时可做到受力平衡等优点。图1为袖套式挠性接管的结构示意,中间是弹性胶管,其由内层胶、金属丝编织衬强材料和外层胶构成;挠性接管两端为连接接头,通径大于50mm以上时,一般采用法兰连接形式,接头与弹性胶管的连接设计成扣压结构。我们在袖套式橡胶挠性接管的研制、胶管强度计算、衬强层研究、接管结构设计等方面开展了研究[4,5],本文着重探讨袖套式挠性接管的性能特性以及对管路的减振作用。

　　1　袖套式挠性接管平衡性能

　　所谓挠性接管的平衡性是指,挠性接管两端封闭充压后,没有因挠性接管内液体压力而引起挠性接管发生伸长或缩短。因此,在设备管路上安装平衡式挠性接管后,避免了由于挠性接管的弹性而对设备或管路产生的附加作用力。

　　用法兰将袖套式挠性接管两端闷住,用电动加压泵对袖套式挠性接管充压,在不同的压力点,测量袖套式挠性接管长度的变化。测量时压力的选取为0.5或1.0MPa一档,测量点如图1所示。

　　通过测量袖套式挠性接管圆周上对称的D、E、F、G四处的弹性管长度,取平均后与原始长度对比,求得管长的变化量。接管平衡性以接管在充压状态下的伸长或缩短的变化百分比衡量,即: