專利名稱：嵌入式復合彎管及混凝土輸送設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及工程機械中混凝土輸送領域，特別是涉及ー種嵌入式復合彎管及混凝土輸送設備。
背景技術：
目前，在進行建筑施工時，一般通過適當的工程機械將混凝土輸送到預定的地點，以實施預定作業。在輸送混凝土的過程中，混凝土在適當的壓力作用下通過輸送管達到預定的地點，以在遠離混凝土攪拌站的位置進行混凝土澆注或灌注作業。 在輸送混凝土過程中，一方面輸送管的內壁要承受混凝土流動時產生的持續性的沖蝕和磨損；另一方面，輸送管要承受混凝土的壓力作用，在向較高處或較遠處輸送混凝土時，輸送管要承受更高的壓力作用。混凝土對輸送管的磨料磨損和沖蝕磨損要求輸送管內壁具有較高的硬度，混凝土對輸送管的壓力作用又要求輸送管具有良好的韌性和強度。目前，市場上的彎管主要包括鑄造型彎管、堆焊型彎管和復合彎管三種。雖然鑄造件的耐沖蝕磨損性能較好，但為了滿足韌性和強度的要求，鑄造型彎管的硬度必然會受到限制，其耐磨料磨損性能也就相對差ー些，為了彌補這個缺陷，鑄造型彎管就只能采取增加壁厚的方式來達到延長其使用壽命的目的。但是，増加壁厚卻存在一定缺陷一方面，増加壁厚必然使得彎管變重，不符合泵車減重的發展趨勢；另一方面，増加壁厚必然會增加生產成本。堆焊型彎管的外層部分為焊接結構件，韌性和強度好，內層部分為堆焊層，耐磨性能較好，但也存在一定缺陷一方面，堆焊層的表面粗糙度很高，混凝土的摩擦力較大，磨損程度較為劇烈，而且堆焊層的質量穩定性較差，使用壽命的波動性較大；另ー方面，堆焊時會降低法蘭的韌性和塑性，容易產生法蘭凹槽拉裂現象。為了滿足外韌內硬的要求，在結構設計上還可以采取雙層復合結構來實現。例如，在現有技術中公開這樣一種復合結構的輸送彎管，包括外管和內管，內管和外管之間具有粘接層，并且，內管由至少兩個內管條拼接而成。這種結構在實際生產過程中存在如下缺陷第一、組對エ藝復雜，生產效率低下；尤其是采用兩個內管條拼接時，由于內管條的弧長與外管的弧長是一致的，在制造大曲率半徑彎管時，組對難度非常大，內管難以嵌入到外管里去，可制造性極差。第二、內管與外管之間間隙較大，需人為的往間隙處注入填充劑以實現內外管之間的固定，不但增加了エ藝的復雜性，而且也増加了制造成本。
實用新型內容本實用新型的目的是提供ー種嵌入式復合彎管和具有該嵌入式復合彎管的混凝土輸送設備，以簡化復合彎管的組對エ藝、提高生產效率并降低制造成本。第一方面，本實用新型嵌入式復合彎管包括外管和內管；所述內管嵌于所述外管中；所述內管包括沿彎管中心線順序設置的至少兩個耐磨體；并且，所述耐磨體的徑向截面為環形。優選地，上述嵌入式復合彎管中，相鄰耐磨體之間設置有預定間隙。優選地，上述嵌入式復合彎管中，所述內管包括外弧壁和內弧壁；并且，所述外弧壁的厚度從所述外弧壁上預定位置到所述內管的端面逐漸減小，所述內弧壁的厚度從所述內弧壁上預定位置到所述內管的端面逐漸増大；所述外弧壁厚和所述內弧壁厚之和恒定。優選地，上述嵌入式復合彎管中，所述外弧壁上預定位置及所述內弧壁上預定位置與所述內管的端面的圓心角為45度。優選地，上述嵌入式復合彎管中，所述嵌入式復合彎管還包括法蘭和耐磨套；其中，所述法蘭包括位于同一側的第一凹部和第二凹部；所述耐磨套包括凸臺；并且，所述第一凹部與所述凸臺固定連接；所述第二凹部與所述外管固定連接。 優選地，上述嵌入式復合彎管中，所述耐磨套材料的硬度值大于所述內管材料的硬度值。優選地，上述嵌入式復合彎管中，所述法蘭與所述外管通過角焊縫焊接連接。優選地，上述嵌入式復合彎管中，所述內管包括沿彎管中心線順序設置的第一耐磨體和第二耐磨體。優選地，上述嵌入式復合彎管中，所述第一耐磨體和所述第二耐磨體之間設置的所述預定間隙為2mm-3mm。本實用新型嵌入式復合彎管的內管中，包括至少兩個徑向截面為環形耐磨體，并且，在相鄰耐磨體之間設置有預定間隙。這樣的結構設計相對于現有技術而言，具有如下優勢第一、在嵌入式復合彎管在鑲嵌過程中，各個耐磨體可從外管的兩端同時鑲入，極大的降低了組對難度，提高了生產效率。第二、由于在相鄰耐磨體之間設置有預定間隙，因此，使用后混凝土砂漿會從該預定間隙自動滲透到外管與內管之間的縫隙里進而形成填充層；從而，無需人為的往內外管縫隙處注入粘結劑；這樣的結構設計優化了生產流程，降低了生產成本。第二方面，本實用新型還提供了ー種混凝土輸送設備，以簡化混凝土輸送設備中，復合彎管的組對エ藝、提高生產效率并降低制造成本。本實用新型ー種混凝土輸送設備包括順序連接的直管、彎管和錐管，所述彎管的結構與上述的嵌入式復合彎管結構相同。由于混凝土輸送設備中的彎管結構與上述嵌入式復合彎管的結構相同；因此，本實用新型混凝土輸送設備也具有相同的技術效果。
為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本實用新型嵌入式復合彎管實施例的結構示意圖；[0028]圖2為本實用新型嵌入式復合彎管另ー實施例的結構示意圖；圖3為本實用新型嵌入式復合彎管另ー實施例的結構示意圖；圖4為內管的縱向截面示意圖；圖5為耐磨體的徑向截面示意圖；圖6為嵌入式復合彎管管ロ部位的剖視結構示意圖；圖7為法蘭的剖視結構示意圖；圖8為耐磨套的剖視結構示意圖；圖9為外管的剖視結構示意圖。
具體實施方式
下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。嵌入式復合彎管實施例實施例一參照圖1，圖I為本實用新型嵌入式復合彎管實施例的結構示意圖。該嵌入式復合彎管實施例中，包括外管200和內管300 ;內管300嵌于外管200中；內管300包括沿彎管中心線順序設置的至少兩個耐磨體；并且，耐磨體的徑向截面為環形。本實用新型實施例嵌入式復合彎管在鑲嵌過程中，各個耐磨體可從外管的兩端同時鑲入，極大的降低了組對難度，提高了生產效率。進ー步地，還可以做如下改進即相鄰耐磨體之間設置有預定間隙し這樣做的好處是由于在相鄰耐磨體之間設置有預定間隙，因此，使用后混凝土砂漿會從該預定間隙自動滲透到外管與內管之間的縫隙里進而形成填充層；從而，無需人為的往內外管縫隙處注入粘結劑；這樣的結構設計優化了生產流程，降低了生產成本。關于本實施例，需要說明如下兩點1)在該實施例中，圖I雖然示出的耐磨體有3個，事實上，耐磨體的數量在本實用新型中并不做限定，兩個可以，三個也可以，多余三個也可以實施。可以根據實際情況具體選擇。2)相鄰耐磨體之間設置有預定間隙L只是示例性的說明耐磨體間存在間隙，并不能表明L的大小以及相對于耐磨體的實際比例。實施例ニ該實施例在圖I所不的實施例的基礎上，針對內管300的壁厚進彳丁了進一步的改進，具體而言內管300包括外弧壁和內弧壁；并且,外弧壁的厚度從外弧壁上預定位置到內管300的端面逐漸減小，內弧壁的厚度從內弧壁上預定位置到內管300的端面逐漸増大；并且，外弧壁厚和內弧壁厚之和恒定。即本實用新型中的內管300采用了變壁厚設計，而這種變壁厚設計方式對彎管的三個易磨損區域，即進料端內弧、頂弧和出料端外弧均有局部加強作用；因此，可大幅度的提升彎管的使用壽命。進ー步地，還可以對上述技術方案進行改進外弧壁上預定位置及內弧壁上預定位置與所述內管300的端面的圓心角為45度。也就是說，復合彎管的圓心角為90度。實施例三參照圖2，圖2為本實用新型嵌入式復合彎管另ー實施例的結構示意圖。該實施例相在實施例一或實施例ニ的基礎上，設置了法蘭100和耐磨套400 ;其中，耐磨套400具有凸臺結構，耐磨套400鑲嵌于法蘭100內，并且，鑲嵌方式為反置式鑲嵌，即凸臺位于法蘭100的內側。外管200與法蘭100固定連接。并且，該實施例中，耐磨套400硬度值> HRC63，具有優異的耐沖蝕磨損和耐磨料磨損性能。更為具體的實施方式可以參照最優實施例六。本實用新型實施例中，由于嵌入式復合彎管的管ロ部位鑲嵌了具有優異耐磨性能 的耐磨套，可有效抵御管ロ部位的“渦流現象”，提升彎管的使用壽命；并且，耐磨套具有凸臺結構，且鑲嵌方式為反置式，可從根本上解決耐磨套掉落和內管沖出的問題。實施例四針對實施例三，還可以做如下進ー步的改進即，耐磨套400的材料的耐磨性能要優于內管300材料的耐磨性能。一般而言，材料的硬度可以體現耐磨性能，S卩，具體選擇時，可以選擇耐磨套400材料的硬度值大于內管300材料的硬度值。例如，可以選取硬度值> HRC63的材料作為耐磨套400的材料，比如高速鋼、高鉻鑄鐵、陶瓷等，這樣的材料具有優異的耐沖蝕磨損和耐磨料磨損性能。同時，可以選取硬度值> HRC55的材料作為內管300的材料。比如耐磨鑄鋼、GCrl5等，這樣的材料具有良好的耐沖蝕磨損和耐磨料磨損性能材料這樣選擇的好處在于可以有效抵御混凝土泥漿對彎管持續性的沖蝕和磨損作用，保證彎管具有較長的使用壽命。實施例五在實施例三和實施例四的基礎上，還可以做進ー步的改進即法蘭100與外管200通過角焊縫焊接連接。相對于現有技術的對接焊縫而言，角焊縫的焊縫強度要更高ー些，也更利于工人操作。實施例六本實施例是本實用新型的ー個優選實施例。參照圖3至圖9。請參考圖3，圖3是本實用新型提供的嵌入式復合彎管另ー實施例的結構示意圖。該嵌入式復合彎管包括法蘭100、外管200、內管300和耐磨套400。法蘭100和外管200的使用材料為強韌性好、焊接性能好的低合金結構鋼鋼；耐磨套400的使用材料為第一材料，其硬度值> HRC63，具有優異的耐沖蝕磨損和耐磨料磨損性能，例如高速鋼、高鉻鑄鐵、陶瓷等；耐磨體300的使用材料為第二材料，其硬度值> HRC55，具有良好的耐沖蝕磨損和耐磨料磨損性能，例如耐磨鑄鋼、GCr 15等；并且，第一材料的耐磨性能優于第二材料。法蘭100和外管200組成了彎管的外層部分，主要起保護作用，防止彎管在混凝土泥漿的壓力作用下發生爆裂現象；內管300和耐磨套400組成了彎管的內層部分，主要起抗磨損作用，保證彎管在混凝土泥漿持續性的沖蝕和磨損作用下仍能有較長的使用壽命。外管與內管之間存在2-3_的間隙，在使用前間隙處無填充層，使用后混凝土砂漿將滲透到間隙里去，從而形成填充層。請參考圖4和圖5，圖4是內管的縱向截面示意圖，圖5是耐磨體的徑向截面示意圖。內管300由第一耐磨體310和第二耐磨體320組成，耐磨體沿彎管中心線方向排列。耐磨體的徑向截面為環形，相鄰兩個耐磨體之間存在2-3_的間隙，靠近法蘭的兩個耐磨體的外端面存在一個凸臺結構。內管采用了變壁厚設計，外弧壁厚從管體端面起逐漸増大，至45°處達到最大值， 而內弧壁厚從管體端面起逐漸減小，至45°處達到最小值，且外弧壁厚與內弧壁厚之和始終保持不變。在本實施案例中，內管僅由兩個耐磨體組成，兩個耐磨體完全一致，呈對稱分布。結合圖3、圖4，請參考圖6、圖7、圖8和圖9，圖6為嵌入式復合彎管管ロ部位的剖視結構示意圖，圖7為法蘭的剖視結構示意圖，圖8為耐磨套的剖視結構示意圖，圖9為外管的剖視結構示意圖。法蘭100的左側有兩個凹部，第一凹部110與外管200的外表面210相配合，配合關系為間隙配合，第二凹部120與耐磨套400的凸臺外表面410相配合，配合關系為過盈配合；法蘭100的內表面130與耐磨套400的外表面420的裝配關系為間隙配合，裝配前可在法蘭內表面上涂上ー層粘結劑；外管200的內表面220與耐磨體310的外表面311之間的配合關系為間隙配合；法蘭100的右端面140與耐磨套400的右端面430平齊；法蘭100的左端面150與外管200外表面210之間通過角焊縫連接；法蘭第一凹部110的臺階面160與外管200的端面230、耐磨套400的左端面440、耐磨體310的端面312平齊。下面詳細分析本實用新型相對于現有技術而言所具有的技術上的優勢。第一、本實用新型嵌入式復合彎實施例秉承“面向制造的設計”的設計思想，根據彎管的失效特性和可制造性進行針對性的結構設計和使用材料。第二、本實用新型提供的彎管為嵌入式復合結構，外層為保護層，由法蘭和外管組成，使用材料為強度高、韌性好、焊接性能好的低合金結構鋼鋼，可以有效抵御混凝土泥漿對彎管的壓力作用，防止爆管現象的發生；內層為耐磨層，由耐磨套和耐磨體組成，使用材料分別為第一材料和第二材料，均具有良好的耐沖蝕磨損和耐磨料磨損性能，其中第一材料的耐磨性能要優于第二材料，可以有效抵御混凝土泥漿對彎管持續性的沖蝕和磨損作用，保證彎管具有較長的使用壽命。第三、本實用新型提供的嵌入式復合彎管的內管采用了變壁厚設計，外弧壁厚從管體端面起逐漸増大，至45°處達到最大值，而內弧壁厚從管體端面起逐漸減小，至45°處達到最小值，且外弧壁厚與內弧壁厚之和始終保持不變；這種變壁厚設計方式對彎管的三個易磨損區域(進料端內弧、頂弧、出料端外弧)均有局部加強作用，可大幅度的提升彎管的使用壽命。第四、由于提供的嵌入式復合彎管的內管由兩個完全一致的耐磨體組成，耐磨體的徑向截面為環形，鑲嵌時，兩個耐磨體可分別從外管的兩端鑲入，極大的降低了組對難度。第五、本實施例嵌入式復合彎管的管ロ部位鑲嵌了具有優異耐磨性能的耐磨套，可有效抵御管ロ部位的“渦流現象”，提升彎管的使用壽命；耐磨套具有凸臺結構，且鑲嵌方式為反置式，可從根本上解決耐磨套掉落和內管沖出的問題。第六、本實用新型提供的嵌入式復合彎管的外管與法蘭之間是通過角焊縫連接的，相對于對接焊縫而言，角焊縫的焊縫強度要更高ー些，也更利于工人操作。第七、本實用新型提供的嵌入式復合彎管的外管和內管之間在使用前無填充層，使用后混凝土砂漿會自動滲透到間隙里去形成填充層，無需人為的往間隙處注入粘結劑； 這樣的結構設計優化了生產流程，降低了生產成本。第八、本實用新型提供的嵌入式復合彎管的結構設計新穎，材料配置合理，實現了強度、韌性、耐磨性能的有機結合，對彎管的三個易磨損區域進行了局部加強，大幅度的提升了彎管的使用壽命。混凝土輸送設備實施例另ー方面，本實用新型還提供了ー種混凝土輸送設備的實施例，包括順序連接的直管、彎管和錐管，其中，彎管的結構與上述嵌入式復合彎管的結構相同。本實用新型在此不再贅述。相關之處參照上述說明即可。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種嵌入式復合彎管， 包括外管(200)和內管(300); 所述內管(300)嵌于所述外管(200)中； 其特征在于， 所述內管(300)包括至少兩個沿彎管中心線順序設置的耐磨體；并且 所述耐磨體的徑向截面為環形。
2.根據權利要求I所述的嵌入式復合彎管，其特征在于， 相鄰的所述耐磨體之間設置有預定間隙。
3.根據權利要求2所述的嵌入式復合彎管，其特征在于， 所述內管(300)包括外弧壁和內弧壁；并且 所述外弧壁的厚度從所述外弧壁上預定位置到所述內管(300)的端面逐漸減小； 所述內弧壁的厚度從所述內弧壁上預定位置到所述內管(300)的端面逐漸增大； 所述外弧壁厚和所述內弧壁厚之和恒定。
4.根據權利要求3所述的嵌入式復合彎管，其特征在于， 所述外弧壁上預定位置及所述內弧壁上預定位置與所述內管(300)的端面的圓心角為45度。
5.根據權利要求4所述的嵌入式復合彎管，其特征在于， 所述嵌入式復合彎管還包括連接于彎管管口的法蘭(100)和耐磨套(400);其中所述法蘭(100)包括位于同一側的第一凹部(110)和第二凹部(120);所述耐磨套(400)包括凸臺(410);并且 所述第一凹部(110)與所述凸臺(410)固定連接； 所述第二凹部(120)與所述外管(200)固定連接。
6.根據權利要求5所述的嵌入式復合彎管，其特征在于， 所述耐磨套(400)材料的硬度值大于所述內管(300)材料的硬度值。
7.根據權利要求5所述的嵌入式復合彎管，其特征在于， 所述法蘭(100)與所述外管(200)通過角焊縫焊接連接。
8.根據權利要求I至7中任一項所述的嵌入式復合彎管，其特征在于， 所述內管(300)包括沿彎管中心線順序設置的第一耐磨體(310)和第二耐磨體(320)。
9.根據權利要求8所述的嵌入式復合彎管，其特征在于， 所述第一耐磨體(310)和所述第二耐磨體(320)之間設置的所述預定間隙為2_-3_。
10.一種混凝土輸送設備，包括順序連接的直管、彎管和錐管，其特征在于所述彎管為權利要求1-8中任一項所述的嵌入式復合彎管。
專利摘要本實用新型提出了一種嵌入式復合彎管及混凝土輸送設備。其中，嵌入式復合彎管包括外管和內管；內管嵌于外管中；內管包括沿彎管中心線順序設置的至少兩個耐磨體；并且，耐磨體的徑向截面為環形；相鄰耐磨體之間設置有預定間隙。本實用新型嵌入式復合彎管在鑲嵌過程中，各個耐磨體可從外管的兩端同時鑲入，極大的降低了組對難度，提高了生產效率。并且，由于在相鄰耐磨體之間設置有預定間隙，因此，使用后混凝土砂漿會從該預定間隙自動滲透到外管與內管之間的縫隙里進而形成填充層；從而，無需人為的往內外管縫隙處注入粘結劑；這樣的結構設計優化了生產流程，降低了生產成本。
文檔編號F16L23/00GK202419005SQ20112041846
公開日2012年9月5日 申請日期2011年10月28日 優先權日2011年10月28日
發明者嚴石, 王培 , 鐘爽春 申請人:三一重工股份有限公司