一种自浮式铠装排泥管的设计方法及其排泥管

摘要

本发明公开了一种自浮式铠装排泥管的设计方法及其排泥管，属于疏浚工程装备技术领域。本发明所述的自浮式铠装排泥管，包括排泥管道和排泥管道上的浮体层的整体设计和各零部件的具体设计，所述的排泥管道是由入口端接管、铠装管体和出口端接管所组成；排泥管道的外侧面上包覆有一与其相粘连的帘布强力弹性材料层、弹性材料层和钢丝紧固层，所述的浮体层是在排泥管道的弹性材料层的外侧依次设有一与之连接为一体的轻体层和防护层。本发明与现有技术相比，具有技术方案可靠，既满足用来调整排泥管线方向的弯曲要求，又能达到与金属复合排泥管的耐磨性能相接近的突出的实质性特点和显著的进步。

说明书

技术领域

本发明涉及疏浚工程中使用的辅助装备技术领域，尤其涉及一种用于疏浚工程的自浮式铠装排泥管的设计方法及其排泥管的技术领域。

背景技术

河道、航道、港池浚深、海港浅滩、码头基槽等机械疏浚工程都需要大量的排泥管连接而成的排泥管线来实现输送，而在整个排泥管线中不可缺少的用于调整排泥管线方向的排泥弯管，至今大部分一直使用的自浮式排泥橡胶管，由于自浮式排泥橡胶管在输送如岩石、珊瑚礁、矿石等有锐缘的固体物料时很快会被磨穿，失去使用价值，而将导致整个疏浚工程系统停工，进行修复或整根排泥管线报废，耗费宝贵的施工时间和较高的管线维修费用。为解决这一技术问题，进一步改进自浮式排泥橡胶管所存在的技术缺陷，国家知识产权局2011年03月02日公开的专利号为：ZL201020214517.8的技术方案和2009年12月02日授权公告的专利号为：ZL200920036395.5的技术方案都为解决背景技术中存在的技术缺陷，在提高耐磨性能方面采取了在胶管的最内层增加了耐磨性能好的有机胶粘剂和耐磨钢环的技术方案，为提高自浮式排泥橡胶管的使用寿命提供了新的可靠的技术措施。但是由于自浮式排泥橡胶管本身所存在的产品缺陷而致使存在如下不足之处：其一是自浮式排泥橡胶管虽然具有一定的弯曲性能，但用来作为排泥弯管起到调整排泥管线方向的功能来说还是存在明显的先天不足，特别是在与捆绑式托浮金属排泥管配套使用时其表现更为突出；其二是自浮式排泥橡胶管通过在胶管的最内层增加有机胶粘剂和耐磨钢环的技术方案，以达到提高橡胶管自身的耐磨性能的目的，但与耐磨性能好的金属复合排泥管相比在产品售价、使用寿命、产品运输成本等方面还有相当的差距；其三是自浮式排泥橡胶管通过在胶管的最内层增加有机胶粘剂和耐磨钢环的技术方案，虽然能够达到提高橡胶管自身的耐磨性能的目的，但与耐磨性能好的金属复合排泥管配套使用仍存在不配套的现象，特别是在作业环境更为恶劣条件下，如在输送矿石、南海输送珊瑚礁的作业时，耐磨钢环与有机胶粘剂的耐磨性能肯定是不一样的，一旦出现有机胶粘剂磨损大于耐磨钢环时，就会发生输送阻力而影响输送速度，这种不配套现象就表现得更为突出；因此，如何在现有技术的基础上设计、制造一种自浮式铠装排泥管既满足用来调整排泥管线方向的用途，同时又能达到与金属复合排泥管的耐磨性能相接近，全面提高金属排泥管的使用寿命，降低疏浚工程的生产成本，提高企业经济效益，这对于本技术领域的技术人员来说确是一个亟待解决的技术课题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，而提供一种设计构思新颖、技术方案可靠，既满足用来调整排泥管线方向的弯曲要求，又能达到与金属复合排泥管的耐磨性能相接近，全面提高金属排泥管的使用质量、使用寿命和使用环境的适应性能，降低疏浚工程的生产成本，提高企业经济效益的的铠装排泥管的设计方法。

本发明所要解决的另一技术问题是克服现有技术的不足，而提供一种设计构思新颖、技术方案可靠，既满足用来调整排泥管线方向的弯曲要求，又能达到与金属复合排泥管的耐磨性能相接近，全面提高金属排泥管的使用质量、使用寿命和使用环境的适应性能，降低疏浚工程的生产成本，提高企业经济效益的的铠装排泥管。

为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案的：一种自浮式铠装排泥管的设计方法，包括排泥管和排泥管上的浮体层的整体设计和各零部件的具体设计，其特征是所述的自浮式铠装排泥管的设计方法是以满足铠装排泥管的弯曲度≥35°的技术要求，所述的排泥管是由入口端接管、铠装管体和出口端接管所组成，所述的入口端接管为内、外管复合于一体的套管且入口端设一法兰盘，其外侧设有两个环状定位紧固圈，出口端插装在铠装管体的入口端内腔；铠装管体是由多个锥形管连接而成，锥形管为倒锥形结构，其入口端沿铠装管体中心线向内收缩延伸至入口端接管的内腔管径时即为出口端，锥形管出口端插装在与之相连的另一锥形管的入口端内腔，锥形管入口端的外侧设有两个环状定位紧固圈，多个锥形管依次循环设置；所述的出口端接管包括一倒锥形管和连接一体的直管所构成的内管，内管的倒锥形管套装在铠装管体的出口端外侧，内管的直管外侧复合一外管，外管的外侧设有两个环状定位紧固圈，出口端接管的出口端部设有一法兰盘；所述的排泥管的外侧面上包覆有一与其相粘连的帘布强力弹性材料层，帘布强力弹性材料层的外侧包覆一弹性材料层，位于排泥管多个相接处的两环状定位紧固圈之间的弹性材料层内设有多层钢丝紧固层；所述的浮体层是在排泥管的弹性材料层的外侧依次设有一与之连接为一体的轻体层和防护层。

为进一步解决上述技术问题，上述技术方案的优选方案是：

上述所述锥形管的出口端内侧设有一工作面，其宽度为20-60㎜，工作面与铠装管体中心线相平行，其内经尺寸与入口端接管的内腔管径相一致；锥形管的锥度为1：5～10，两锥形管相接处的间隙为2.5-10㎜，锥形管的出口端插装在与之相连的另一锥形管的入口端内腔的深度为20-50㎜；锥形管的出口端的外侧表面设为一球形弧面结构。

上述所述的排泥管道中的入口端接管内管、铠装管体的锥形管和出口端接管内管是由耐磨高铬铸铁材料旋转铸造而成的铸钢管，其材料成分含量是：C3—4%、Cr30—50%、Si1—1.5%、Mn1—1.5%、Ca0.1—0.13%、Ba0.03—0.08%、Al0.03—0.05%、Ti0.1—0.3%、La0.02—0.05%、Ce0.02—0.04%、P＜0.03%，其余为Fe。

上述所述的浮体层中的轻体层是由闭孔发泡材料组成、防护层内设有一纤维加强层。

上述所述的帘布强力弹性材料层为多层双面挂胶的、具有一定强度的化学纤维的帘布叠加而成的结构。

上述所述的弹性材料层为硫化橡胶材料层、热塑性弹性体材料层或聚氨酯材料层中的任一种或任二种的组合。

为进一步解决上述技术问题，本发明所述的自浮式铠装排泥管技术方案是：

依据上述所述的自浮式铠装排泥管的设计方法生产的自浮式铠装排泥管，包括排泥管和排泥管上的浮体层，其特征是所述的排泥管是由入口端接管、铠装管体和出口端接管所组成，所述的入口端接管为内、外管复合于一体的套管且入口端设一法兰盘，其外侧设有两个环状定位紧固圈，出口端插装在铠装管体的入口端内腔；铠装管体是由多个锥形管连接而成，锥形管为倒锥形结构，其入口端沿铠装管体中心线向内收缩延伸至入口端接管的内腔管径时即为出口端，锥形管出口端插装在与之相连的另一锥形管的入口端内腔，锥形管入口端的外侧设有两个环状定位紧固圈，多个锥形管依次循环设置；所述的出口端接管包括一倒锥形管和连接一体的直管所构成的内管，内管的倒锥形管套装在铠装管体的出口端外侧，内管的直管外侧复合一外管，外管的外侧设有两个环状定位紧固圈，出口端接管的出口端部设有一法兰盘；所述的排泥管的外侧面上包覆有一与其相粘连的帘布强力弹性材料层，帘布强力弹性材料层的外侧包覆一弹性材料层，且弹性材料层内设有一钢丝紧固层，位于排泥管多个相接处的两环状定位紧固圈之间的弹性材料层内设有多层钢丝紧固层；所述的浮体层是在排泥管的弹性材料层的外侧依次设有一与之连接为一体的轻体层和防护层。

为进一步解决上述技术问题，上述技术方案的优选方案是：

上述所述的锥形管的出口端内侧设有一工作面，其宽度为20-60㎜，工作面与铠装管体中心线相平行，其内经尺寸与入口端接管的内腔管径相一致；锥形管的锥度为1：5～10，两锥形管相接处的间隙为2.5-10㎜，锥形管的出口端插装在与之相连的另一锥形管的入口端内腔的深度为20-50㎜；锥形管的出口端的外侧表面设为一球形弧面结构。

上述所述排泥管道中的入口端接管内管、铠装管体的锥形管和出口端接管内管是由耐磨高铬铸铁材料旋转铸造而成的铸钢管。

上述所述浮体层中的轻体层是由闭孔发泡材料组成、防护层内设有一纤维加强层。

本发明与现有技术相比具有如下突出的实质性特点和显著的进步：

其一是由于本发明把自浮式铠装排泥管的管体采用入口端接管、多铠装管体的多个锥形管和出口端接管铠装连接为一体的技术方案，有效地把铠装排泥弯管的弯曲度≥35°的技术指标分解成多个铠装管体的锥形管的具体结构指标集合，使之构成一个整体共同努力的结果来实现，从而使本发明所述的自浮式铠装排泥管与现有技术相比具有设计构思新颖、技术方案可靠，能充分满足排泥管线方向调整的弯曲要求，这与现有技术相比确实具有突出的实质性特点。

其二是本发明所采用的技术方案是在铠装排泥弯管的外侧面上依次包覆有帘布强力弹性材料层、弹性材料层和在弹性材料层内设有一钢丝紧固层，通过在入口端接管、锥形管、及出口端接管的相接处设置环状定位紧固圈和设有多层钢丝紧固层的基础上，再在排泥管弹性材料层的外侧依次设有一与之连接为一体的轻体层和防护层的技术方案，从而达到不仅使管体既能承受设计的最大工作压力和应有的轴向拉力，在保障铠装排泥管的耐磨性能、曲挠性能的前提下，提高整个管体的浮力，以保障铠装排泥管在水面上的承载能力、弯曲能力和各种恶劣条件下的适应能力，为全面提高金属排泥管的使用寿命，降低疏浚工程的生产成本，提高企业经济效益提供了新的、技术可靠的技术方案，这与现有技术相比，确实产生了显著的效果，具有突出的实质性特点和显著的进步。

其三是本发明所采用的技术方案是在入口端接管内管、铠装管体锥形内管和出口端接管内管是由耐磨高铬铸铁材料旋转铸造而成的铸钢管的技术方案，从而使本发明所述的自浮式铠装排泥管在满足弯曲度≥35°技术要求的同时，具有较强的耐磨损性能、耐撕裂性能、耐岩石、珊瑚礁的撞击性能，能满足在恶劣环境下使用如在矿区、南海等地进行输送岩石、珊瑚礁等作业场地工作时的特殊要求，达到与复合金属排泥管配套使用的条件，这是与现有技术相比所具有突出的实质性特点和显著的进步。

附图说明

所包括的附图提供了对本发明的进一步理解，其被并入到本说明书中构成本说明书的一部分，所述附图示出了本发明的实施例并与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中相同的附图标记表示相同的部件。

在附图中：

图1为本发明实施例1-3的自浮式铠装排泥管的外观结构视图。

图2为本发明实施例1的自浮式铠装排泥管的管壁结构示意图。

图3为本发明实施例2、3的自浮式铠装排泥管的管壁结构示意图。

附图标记：1-入口端接管1.1-入口端接管法兰盘1.2-入口端接管的内管1.3-入口端接管的外管1.4-入口端接管的环状定位紧固圈1.5-入口端接管的锥度凸台1.6-支撑板2-铠装管体2.1-铠装管体的入口端内腔2.2-锥形管2.3-锥形管的出口端2.4锥形管的入口端2.5-锥形管的环状定位紧固圈2.6-锥形管的出口端工作面2.7-球形弧面3-出口端接管3.1-出口端接管的倒锥形管3.2-出口端接管直管3.3-出口端接管的法兰盘3.4-出口端接管的外管3.5-支撑板3.6-出口端接管的环状定位紧固圈4-帘布强力弹性材料层5-弹性材料层6-钢丝紧固层7-轻体层8-防护层9-纤维加强层。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明一种铠装排泥管的设计方法及其排泥管的具体结构细节和安装使用过程，不得理解为任何意义上的对本发明权利要求的限制。

实施例1：

本发明实施例1的一种自浮式铠装排泥管的设计方法，包括排泥管和排泥管上的浮体层的整体设计和各零部件的具体设计，其特征是所述的自浮式铠装管体的设计方法是以满足铠装排泥管的弯曲度≥35°的技术要求，所述的排泥管是由入口端接管、铠装管体和出口端接管所组成，所述的入口端接管为内、外管复合于一体的套管且入口端设一法兰盘，其外侧设有两个环状定位紧固圈，出口端插装在铠装管体的入口端内腔；铠装管体是由多个锥形管连接而成，锥形管为倒锥形结构，其入口端沿铠装管体中心线向内收缩延伸至入口端接管的内腔管径时即为出口端，锥形管出口端插装在与之相连的另一锥形管的入口端内腔，锥形管入口端的外侧设有两个环状定位紧固圈，多个锥形管依次循环设置；所述的出口端接管包括一倒锥形管和连接一体的直管所构成的内管，内管的倒锥形管套装在铠装管体的出口端外侧，内管的直管外侧复合一外管，外管的外侧设有两个环状定位紧固圈，出口端接管的出口端部设有一法兰盘；所述的排泥管的外侧面上包覆有一与其相粘连的帘布强力弹性材料层，帘布强力弹性材料层的外侧包覆一弹性材料层，位于排泥管多个相接处的两环状定位紧固圈之间的弹性材料层内设有多层钢丝紧固层；所述的浮体层是在排泥管的弹性材料层的外侧依次设有一与之连接为一体的轻体层和防护层。

为进一步解决上述技术问题，上述技术方案的优选方案是：

上述所述锥形管的出口端内侧设有一工作面，其宽度为20-60㎜，工作面与铠装管体中心线相平行，其内经尺寸与入口端接管的内腔管径相一致；锥形管的锥度为1：5～10，两锥形管相接处的间隙为2.5-10㎜，锥形管的出口端插装在与之相连的另一锥形管的入口端内腔的深度为20-50㎜；锥形管的出口端的外侧表面设为一球形弧面结构。

上述所述的排泥管道中的入口端接管内管、铠装管体的锥形管和出口端接管内管是由耐磨高铬铸铁材料旋转铸造而成的铸钢管，其材料成分含量是：C3—4%、Cr30—50%、Si1—1.5%、Mn1—1.5%、Ca0.1—0.13%、Ba0.03—0.08%、Al0.03—0.05%、Ti0.1—0.3%、La0.02—0.05%、Ce0.02—0.04%、P＜0.03%，其余为Fe。

上述所述的浮体层中的轻体层是由闭孔发泡材料组成、防护层内设有一纤维加强层。

上述所述的帘布强力弹性材料层为多层双面挂胶的、具有一定强度的化学纤维的帘布叠加而成的结构。

上述所述的弹性材料层为硫化橡胶材料层、热塑性弹性体材料层或聚氨酯材料层中的任一种或任二种的组合。

为进一步解决上述技术问题，本发明实施例1所述的自浮式铠装排泥管技术方案是：

本发明实施例1依据上述自浮式铠装排泥管的设计方法而设计的自浮式铠装排泥管（参见图1、图2），包括排泥管、排泥管上的浮体层，本发明实施例1所述的所述的排泥管是由入口端接管1、铠装管体2和出口端接管3所组成，所述的入口端接管1为入口端接管的内管1.2、入口端接管的外管1.3复合于一体的套管且入口端设一入口端接管法兰盘1.1，其外侧设有两个入口端接管的环状定位紧固圈1.4，入口端接管1的出口端设一个入口端接管的锥形凸台1.5插装在铠装管体2的入口端内腔2.1；铠装管体2是由至少5个锥形管2.2连接而成，锥形管2.2为倒锥形结构，其铠装管体2的入口端内腔2.1沿铠装管体2中心线向内收缩延伸至入口端接管1的内腔管径时即为锥形管2.2的出口端2.3，锥形管2.2的出口端2.3插装在与之相连的另一锥形管2.2的入口端2.4内腔，锥形管2.2入口端2.4的外侧设有两个锥形管2.2的环状定位紧固圈2.5，多个锥形管2.2依次循环设置；所述的出口端接管3包括一倒锥形管3.1和连接一体的直管3.2所构成的内管，内管的倒锥形管3.1套装在铠装管体2的出口端外侧，内管的直管3.2外侧复合一出口端接管的外管3.4，外管3.4的外侧设有两个出口端接管的环状定位紧固圈3.6，出口端接管3的出口端部设有一出口端接管的法兰盘3.3；所述的排泥管的外侧面上包覆有一与其相粘连的帘布强力弹性材料层4，帘布强力弹性材料层4的外侧包覆一弹性材料层5，且弹性材料层5内的入口端接管1与铠装管体2、铠装管体2之间及铠装管体2与出口端接管3的相接处的环状定位紧固圈1.4、2.5处设有多层钢丝紧固层6；所述的浮体层是在排泥管弹性材料层6的外侧依次设有一与之连接为一体的轻体层7和防护层8。

为进一步解决上述技术问题，上述技术方案是采用如下优选方案：

上述所述的锥形管2.2的出口端2.3内侧设有一工作面2.6，其宽度为20㎜，工作面2.6与铠装管体2中心线相平行，其内经尺寸与入口端接管1的内腔管径相一致；锥形管2.2的锥度为1：5，两锥形管2.2相接处的间隙h为2.5㎜，锥形管2.2的出口端2.3插装在与之相连的另一锥形管2.2的入口端2.4内腔的深度为20㎜。

上述所述排泥管道中的入口端接管1内管1.2、铠装管体2的锥形管2.2和出口端接管3的倒锥形管3.1、直管3.2是由耐磨高铬铸铁材料旋转铸造而成的铸钢管。

上述所述浮体层中的轻体层7是由闭孔发泡材料组成、防护层8内设有一纤维加强层9。

上述所述的帘布强力弹性材料层4为多层双面挂胶的、具有一定强度的化学纤维的帘布叠加而成的结构。

上述所述弹性材料层5为硫化橡胶材料层。

上述所述的入口端接管1和出口端接管3的法兰盘1.1、3.3与接管1.3、3.4之间设有多个支撑板1.6和3.5。

以上构成本发明实施例1的一种自浮式铠装排泥管的设计方法及其排泥管的一静态结构。

本实施例1所述的用于疏浚工程的自浮式铠装排泥管宜适用于内陆江河、湖泊、码头等地域水上用来作为输送如岩石、珊瑚礁、矿石等有锐缘的固体物料时调整排泥管线方向的用途，是与金属复合排泥管的耐磨性能相近并与之配套使用的。

实施例2：

本发明实施例2的一种铠装排泥管的设计方法，一种自浮式铠装排泥管的设计方法，包括排泥管和排泥管上的浮体层的整体设计和各零部件的具体设计，其本发明实施例2的所述的自浮式铠装管体的设计方法是以满足铠装排泥管的弯曲度≥35°的技术要求，所述的排泥管是由入口端接管、铠装管体和出口端接管所组成，所述的入口端接管为内、外管复合于一体的套管且入口端设一法兰盘，其外侧设有两个环状定位紧固圈，出口端插装在铠装管体的入口端内腔；铠装管体是由多个锥形管连接而成，锥形管为倒锥形结构，其入口端沿铠装管体中心线向内收缩延伸至入口端接管的内腔管径时即为出口端，锥形管出口端插装在与之相连的另一锥形管的入口端内腔，锥形管入口端的外侧设有两个环状定位紧固圈，多个锥形管依次循环设置；所述的出口端接管包括一倒锥形管和连接一体的直管所构成的内管，内管的倒锥形管套装在铠装管体的出口端外侧，内管的直管外侧复合一外管，外管的外侧设有两个环状定位紧固圈，出口端接管的出口端部设有一法兰盘；所述的排泥管的外侧面上包覆有一与其相粘连的帘布强力弹性材料层，帘布强力弹性材料层的外侧包覆一弹性材料层，位于排泥管多个相接处的两环状定位紧固圈之间的弹性材料层内设有多层钢丝紧固层；所述的浮体层是在排泥管的弹性材料层的外侧依次设有一与之连接为一体的轻体层和防护层。

为进一步解决上述技术问题，上述技术方案的优选方案是：

上述所述锥形管的出口端内侧设有一工作面，其宽度为20-60㎜，工作面与铠装管体中心线相平行，其内经尺寸与入口端接管的内腔管径相一致；锥形管的锥度为1：5～10，两锥形管相接处的间隙为2.5-10㎜，锥形管的出口端插装在与之相连的另一锥形管的入口端内腔的深度为20-50㎜；锥形管的出口端的外侧表面设为一球形弧面结构。

上述所述的排泥管道中的入口端接管内管、铠装管体的锥形管和出口端接管内管是由耐磨高铬铸铁材料旋转铸造而成的铸钢管，其材料成分含量是：C3—4%、Cr30—50%、Si1—1.5%、Mn1—1.5%、Ca0.1—0.13%、Ba0.03—0.08%、Al0.03—0.05%、Ti0.1—0.3%、La0.02—0.05%、Ce0.02—0.04%、P＜0.03%，其余为Fe。

上述所述的浮体层中的轻体层是由闭孔发泡材料组成、防护层内设有一纤维加强层。

上述所述的帘布强力弹性材料层为多层双面挂胶的、具有一定强度的化学纤维的帘布叠加而成的结构。

上述所述的弹性材料层为硫化橡胶材料层、热塑性弹性体材料层或聚氨酯材料层中的任一种或任二种的组合。

为进一步解决上述技术问题，本发明所述的自浮式铠装排泥管技术方案是：

依据本发明实施例2的一种自浮式铠装排泥管的设计方法而设计加工的自浮式铠装排泥管（参见图1、图3），包括排泥管、排泥管上的浮体层，本发明实施例2所述的所述的排泥管是由入口端接管1、铠装管体2和出口端接管3所组成，所述的入口端接管1为入口端接管的内管1.2、入口端接管的外管1.3复合于一体的套管且入口端设一入口端接管法兰盘1.1，其外侧设有两个入口端接管的环状定位紧固圈1.4，入口端接管1的出口端设一个入口端接管的锥形凸台1.5插装在铠装管体2的入口端内腔2.1；铠装管体2是由至少5个锥形管2.2连接而成，锥形管2.2为倒锥形结构，其铠装管体2的入口端内腔2.1沿铠装管体2中心线向内收缩延伸至入口端接管1的内腔管径时即为锥形管2.2的出口端2.3，锥形管2.2的出口端2.3插装在与之相连的另一锥形管2.2的入口端2.4内腔，锥形管2.2入口端2.4的外侧设有两个锥形管2.2的环状定位紧固圈2.5，多个锥形管2.2依次循环设置；所述的出口端接管3包括一倒锥形管3.1和连接一体的直管3.2所构成的内管，内管的倒锥形管3.1套装在铠装管体2的出口端外侧，内管的直管3.2外侧复合一出口端接管的外管3.4，外管3.4的外侧设有两个出口端接管的环状定位紧固圈3.6，出口端接管3的出口端部设有一出口端接管的法兰盘3.3；所述的排泥管的外侧面上包覆有一与其相粘连的帘布强力弹性材料层4，帘布强力弹性材料层4的外侧包覆一弹性材料层5，且弹性材料层5内的入口端接管1与铠装管体2、铠装管体2之间及铠装管体2与出口端接管3的相接处的环状定位紧固圈1.4、2.5处设有多层钢丝紧固层6；所述的浮体层是在排泥管弹性材料层6的外侧依次设有一与之连接为一体的轻体层7和防护层8，为增强防护层的强度，在防护层8内还设置有一纤维加强层9。

为进一步解决上述技术问题，上述技术方案是采用如下优选方案：

上述所述的锥形管2.2的出口端2.3内侧设有一工作面2.6，其宽度为20㎜，工作面2.6与铠装管体2中心线相平行，其内经尺寸与入口端接管1的内腔管径相一致；锥形管2.2的锥度为1：5，两锥形管2.2相接处的间隙h为2.5㎜，锥形管2.2的出口端2.3插装在与之相连的另一锥形管2.2的入口端2.4内腔的深度为20㎜；锥形管2.2的出口端2.3的外侧表面设为一球形弧面结构2.7。

上述所述排泥管道中的入口端接管1内管1.2、铠装管体2的锥形管2.2和出口端接管3的倒锥形管3.1、直管3.2是由耐磨高铬铸铁材料旋转铸造而成的铸钢管。

上述所述浮体层中的轻体层7是由闭孔发泡材料组成、防护层8内设有一纤维加强层9。

上述所述的帘布强力弹性材料层4为多层双面挂胶的、具有一定强度的化学纤维的帘布叠加而成的结构。

上述所述弹性材料层5为先用聚氨酯材料层进行铺垫，外表再用热塑性弹性体材料层封盖。

上述所述的入口端接管1和出口端接管3的法兰盘1.1、3.3与接管1.3、3.4之间设有多个支撑板1.6和3.5。

以上构成本发明实施例2的一种自浮式铠装排泥管的设计方法及其排泥管的一静态结构。

本实施例2所述的自浮式铠装排泥管是以作业环境和条件更为恶劣，要求排泥管具有抗风浪、抗碰撞的能力强，连续作业时间长、用于海上作为输送如岩石、珊瑚礁、矿石等有锐缘的固体物料水上输送时调整排泥管线方向的用途，是与金属复合排泥管的耐磨性能相近并与之配套使用的。

实施例3：

本发明实施例3的一种自浮式铠装排泥管的设计方法，包括排泥管和排泥管上的浮体层的整体设计和各零部件的具体设计，其所述的自浮式铠装管体的设计方法是以满足铠装排泥管的弯曲度≥35°的技术要求，所述的排泥管是由入口端接管、铠装管体和出口端接管所组成，所述的入口端接管为内、外管复合于一体的套管且入口端设一法兰盘，其外侧设有两个环状定位紧固圈，出口端插装在铠装管体的入口端内腔；铠装管体是由多个锥形管连接而成，锥形管为倒锥形结构，其入口端沿铠装管体中心线向内收缩延伸至入口端接管的内腔管径时即为出口端，锥形管出口端插装在与之相连的另一锥形管的入口端内腔，锥形管入口端的外侧设有两个环状定位紧固圈，多个锥形管依次循环设置；所述的出口端接管包括一倒锥形管和连接一体的直管所构成的内管，内管的倒锥形管套装在铠装管体的出口端外侧，内管的直管外侧复合一外管，外管的外侧设有两个环状定位紧固圈，出口端接管的出口端部设有一法兰盘；所述的排泥管的外侧面上包覆有一与其相粘连的帘布强力弹性材料层，帘布强力弹性材料层的外侧包覆一弹性材料层，位于排泥管多个相接处的两环状定位紧固圈之间的弹性材料层内设有多层钢丝紧固层；所述的浮体层是在排泥管的弹性材料层的外侧依次设有一与之连接为一体的轻体层和防护层。

为进一步解决上述技术问题，上述技术方案的优选方案是：

上述所述锥形管的出口端内侧设有一工作面，其宽度为20-60㎜，工作面与铠装管体中心线相平行，其内经尺寸与入口端接管的内腔管径相一致；锥形管的锥度为1：5～10，两锥形管相接处的间隙为2.5-10㎜，锥形管的出口端插装在与之相连的另一锥形管的入口端内腔的深度为20-50㎜；锥形管的出口端的外侧表面设为一球形弧面结构。

上述所述的排泥管道中的入口端接管内管、铠装管体的锥形管和出口端接管内管是由耐磨高铬铸铁材料旋转铸造而成的铸钢管，其材料成分含量是：C3—4%、Cr30—50%、Si1—1.5%、Mn1—1.5%、Ca0.1—0.13%、Ba0.03—0.08%、Al0.03—0.05%、Ti0.1—0.3%、La0.02—0.05%、Ce0.02—0.04%、P＜0.03%，其余为Fe。

上述所述的浮体层中的轻体层是由闭孔发泡材料组成、防护层内设有一纤维加强层。

上述所述的帘布强力弹性材料层为多层双面挂胶的、具有一定强度的化学纤维的帘布叠加而成的结构。

上述所述的弹性材料层为硫化橡胶材料层、热塑性弹性体材料层或聚氨酯材料层中的任一种或任二种的组合。

为进一步解决上述技术问题，本发明所述的自浮式铠装排泥管技术方案是：

依据本发明实施例3的一种自浮式铠装排泥管的设计方法而设计加工的自浮式铠装排泥管（参见图1、图3），包括排泥管、排泥管上的浮体层，本实施例3所述的所述的排泥管是由入口端接管1、铠装管体2和出口端接管3所组成，所述的入口端接管1为入口端接管的内管1.2、入口端接管的外管1.3复合于一体的套管且入口端设一入口端接管法兰盘1.1，其外侧设有两个入口端接管的环状定位紧固圈1.4，入口端接管1的出口端设一个入口端接管的锥形凸台1.5插装在铠装管体2的入口端内腔2.1；铠装管体2是由至少5个锥形管2.2连接而成，锥形管2.2为倒锥形结构，其铠装管体2的入口端内腔2.1沿铠装管体2中心线向内收缩延伸至入口端接管1的内腔管径时即为锥形管2.2的出口端2.3，锥形管2.2的出口端2.3插装在与之相连的另一锥形管2.2的入口端2.4内腔，锥形管2.2入口端2.4的外侧设有两个锥形管2.2的环状定位紧固圈2.5，多个锥形管2.2依次循环设置；所述的出口端接管3包括一倒锥形管3.1和连接一体的直管3.2所构成的内管，内管的倒锥形管3.1套装在铠装管体2的出口端外侧，内管的直管3.2外侧复合一出口端接管的外管3.4，外管3.4的外侧设有两个出口端接管的环状定位紧固圈3.6，出口端接管3的出口端部设有一出口端接管的法兰盘3.3；所述的排泥管的外侧面上包覆有一与其相粘连的帘布强力弹性材料层4，帘布强力弹性材料层4的外侧包覆一弹性材料层5，且弹性材料层5内的入口端接管1与铠装管体2、铠装管体2之间及铠装管体2与出口端接管3的相接处的环状定位紧固圈1.4、2.5处设有多层钢丝紧固层6；所述的浮体层是在排泥管弹性材料层6的外侧依次设有一与之连接为一体的轻体层7和防护层8，为增强防护层的强度，在防护层8内还设置有一纤维加强层9。

为进一步解决上述技术问题，上述技术方案是采用如下优选方案：

上述所述的锥形管2.2的出口端2.3内侧设有一工作面2.6，其宽度为20㎜，工作面2.6与铠装管体2中心线相平行，其内经尺寸与入口端接管1的内腔管径相一致；锥形管2.2的锥度为1：5，两锥形管2.2相接处的间隙h为2.5㎜，锥形管2.2的出口端2.3插装在与之相连的另一锥形管2.2的入口端2.4内腔的深度为20㎜；锥形管2.2的出口端2.3的外侧表面设为一球形弧面结构2.7。

上述所述排泥管道中的入口端接管1内管1.2、铠装管体2的锥形管2.2和出口端接管3的倒锥形管3.1、直管3.2是由耐磨高铬铸铁材料旋转铸造而成的铸钢管。

上述所述浮体层中的轻体层7是由闭孔发泡材料组成、防护层8内设有一纤维加强层9。

上述所述的帘布强力弹性材料层4为多层双面挂胶的、具有一定强度的化学纤维的帘布叠加而成的结构。

上述所述弹性材料层5为先用热塑性弹性体材料层进行铺垫，外表再用硫化橡胶材料层封盖。

上述所述的入口端接管1和出口端接管3的法兰盘1.1、3.3与接管1.3、3.4之间设有多个支撑板1.6和3.5。

以上构成本发明实施例3的一种自浮式铠装排泥管的设计方法及其排泥管的一静态结构。

本发明实施例3的一种自浮式铠装排泥管是以作业环境和条件更为恶劣，要求自浮式铠装排泥管具有抗风浪、抗碰撞的能力强，特别是能够耐受矿石、珊瑚礁碰撞，连续作业时间长的海上疏浚工程用于调整排泥管线方向的自浮式铠装排泥管的应用。

当本发明所述的自浮式铠装排泥管在投入安装使用时，需将所述的自浮式铠装排泥管按照需要的型号规格进行各种部件的选配，运到生产现场并按照产品的结构要求进行组装和生产，即可完成单个自浮式铠装排泥管的装配，再根据排泥管线的输送要求将所需要的自浮式铠装排泥管与所用金属复合排泥管线连接成一体，构成一条挖泥船的输送管线，但是安装时应该注意的是本发明所述的自浮式铠装排泥管的入口端和出口端应该和排泥管线的输送方向相一致。