[實用新型]一種纖維增強復合材料與金屬復合管

有效

• 申請號: 201821895620.6
• 申請日: 2018-11-16
• 公開（公告）號: CN209084195U
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發明（設計）人: 榮冉升;榮衛兵
• 申請（專利權）人: 榮冉升
• 主分類號: F16L9/14
• 分類號: F16L9/14;F16L57/06;F16L3/02
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙) 43008
• 代理人: 周長清;徐好

本實用新型公開了一種纖維增強復合材料與金屬復合管，包括金屬內襯管，所述金屬內襯管兩端設有金屬接頭、且金屬內襯管外周設有纖維增強復合材料管，所述金屬接頭上設有圓錐面，且沿所述金屬內襯管的端部向中心方向，所述圓錐面與所述金屬內襯管軸心的距離逐漸增加，所述圓錐面上固設有至少一圈固定銷，同一圈中固定銷的數量為多個并均勻布置，所述纖維增強復合材料管端部纏繞于所述固定銷上，所述固定銷外周設有用于壓緊所述纖維增強復合材料管的外保護套。其中，外保護套優選采用兩個半圓形分套并通過緊固件連接為一體。本實用新型具有安全可靠性高、能夠傳遞較高的扭矩和軸向受力、易于加工制造等優點。

技術領域

本實用新型涉及復合材料管件，尤其涉及一種纖維增強復合材料與金屬復合管。

背景技術

相比金屬材料，纖維增強復合材料具有比強度、比模量等方面的優勢，應用也愈來愈廣，尤其是在航空航天、車輛等具有減重需求的領域。通常設備和零件存在多種工況應用需求，靠單一材料難以滿足復雜工況需求，因此，需采用多種材料組合，形成復合零部件。基于纖維增強復合材料管道的受力和工作環境特點，最適用于拉伸應力、耐腐蝕環境。因此，它與耐腐蝕、耐磨等功能的金屬材料管道組合使用，在內部壓力、耐腐蝕、耐磨工況下輸送氣、液、固單相或多相(包括雙相)物料輸送領域具有廣泛性應用前景，例如混凝土泵車的混凝土輸送管、鉆井系統的鉆桿、石油化工行業的耐腐蝕合金管等。

混凝土泵車具有施工靈活、效率高等特點，因而備受青睞。對于使用客戶來說，比較關注泵車在工地施工時的靈活移動、泵送到達高度和長度、高效施工、安全可靠、行駛通過性。要實現靈活移動，需要減少車輛長度、車橋數量以及支腿長度；要實現泵送達到高度和長度，需要增長泵車臂架的長度；要實現高效施工，需要增加泵送混凝土的壓力和管道的直徑；要實現安全可靠，需要防止泵車幾大高強鋼結構件斷裂；要實現良好的通過性，需要減少車輛長度、高度、寬度和車橋數量。前述幾個方面都離不開一項泵車設計制造關鍵技術——輕量化技術，這樣可以實現在相同重量下，減少車橋數量、增長臂架長度、提高車輛抗傾翻能力。此外，混凝土輸送管在一定的壓力下，將混凝土以一定的流速輸送到相應位置。而混凝土是由粗骨料(鵝卵石、碎石)、細骨料(天然砂、機制砂)、水泥、其他添加物組成。因此，輸送管既需要承受壓力，又需要承受混凝土骨料的沖刷磨損。

纖維增強復合材料管件由于自身固有缺點(例如低剪切強度、低彈性模量、纖維脆性等)，導致其連接方式不如金屬管件(例如鋼鐵、鋁及合金、鈦及合金等)多樣且有效(例如焊接、法蘭連接、螺紋連接等)，因此通常采用復合材料管首先與金屬接頭連接，然后金屬接頭與金屬接頭之間采用卡箍連接、螺栓連接、螺紋連接、焊接等方式將復合管連接起來，形成管路系統。中國專利文獻CN 103115200 B公開了一種纖維增強復合材料外層與鋼鐵內層的雙層混凝土輸送管，該輸送管主要由主管、法蘭、以及纖維復合材料層組成，其中法蘭由鋸齒部分的連接管和端頭法蘭盤組成，法蘭與主管通過點焊形成組焊件，纖維復合材料層通過纖維纏繞在連接管上的鋸齒部位連接成為一體。這種接頭理論上能承受較大的軸向拉力載荷，但實際上纏繞纖維操作不方便，容易出現脫落，尤其是法蘭需要同時承受彎曲、扭曲載荷時。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種安全可靠性高、能夠傳遞較高的扭矩和軸向受力、易于加工制造的纖維增強復合材料與金屬復合管。

為解決上述技術問題，本實用新型采用以下技術方案：

一種纖維增強復合材料與金屬復合管，包括金屬內襯管，所述金屬內襯管兩端設有金屬接頭、且金屬內襯管外周設有纖維增強復合材料管，所述金屬接頭上設有圓錐面，且沿所述金屬內襯管的端部向中心方向，所述圓錐面與所述金屬內襯管軸心的距離逐漸增加，所述圓錐面上固設有至少一圈固定銷，同一圈中固定銷的數量為多個并均勻布置，所述纖維增強復合材料管端部纏繞于所述固定銷上，所述固定銷外周設有用于壓緊所述纖維增強復合材料管的外保護套。其中，外保護套優選采用兩個半圓形分套并通過緊固件連接為一體。