[發(fā)明專利]一種增強(qiáng)型一體式耐磨彎管、輸送管道及混凝土泵車

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911401740.5
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111043432A
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫愛民;張顥;施懋祥
• 申請（專利權(quán)）人: 馬鞍山市海天重工科技發(fā)展有限公司
• 主分類號: F16L43/00
• 分類號: F16L43/00;F16L57/06
• 代理公司: 安徽知問律師事務(wù)所 34134
• 代理人: 郭大美

本發(fā)明公開了一種增強(qiáng)型一體式耐磨彎管、輸送管道及混凝土泵車，屬于輸送管道技術(shù)領(lǐng)域。該耐磨管道包括彎管本體，所述彎管本體設(shè)計(jì)為從兩端A向中間B變厚與兩側(cè)C向中間D變厚，所述彎管本體為整體鑄造成型，且彎管本體的出口端向前延伸形成耐磨平直段L。其彎管本體為整體鑄造成型，且彎管本體的出口端向前延伸形成耐磨平直段L，杜絕了現(xiàn)有技術(shù)中采用兩個(gè)半管進(jìn)行拼接的制造方法，是的彎管本體內(nèi)壁平順，減小物料輸送阻力，最重要的是有效避免彎管的穿管問題，延長了彎管的使用壽命至少10％以上，使用更為安全可靠；此外，該耐磨平直段L在澆鑄時(shí)，對工藝進(jìn)行調(diào)整，使其耐磨性能達(dá)到與合金鋼相媲美。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種建筑、礦山、冶金、電力、石油、煤炭、糧食加工等行業(yè)的輸送管道結(jié)構(gòu)，更具體地說，更具體地說，涉及一種增強(qiáng)型一體式耐磨彎管、輸送管道及混凝土泵車。

背景技術(shù)

從流體力學(xué)角度來看，物料顆粒在輸送過程中撞擊管壁，動(dòng)能損失，速度降低；與其他的運(yùn)動(dòng)顆粒相碰撞，發(fā)生能量交換，速度較大的顆粒運(yùn)動(dòng)減慢，而速度較小的顆粒運(yùn)動(dòng)加快，再撞擊管道內(nèi)側(cè)內(nèi)壁，在反復(fù)沖撞中前移通過管道。從物料在管道中的受力分析來看，物料在管道內(nèi)受到重力、粘性阻力、壓力梯度力、附加質(zhì)量力、巴塞特(Basset)加速度力、薩夫曼(Saffman)升力、馬格努斯(Magnus)力、管壁的摩擦力、撞擊管壁產(chǎn)生的反作用力，以及改變顆粒運(yùn)動(dòng)方向的離心力作用。而在管道系統(tǒng)中，彎管被認(rèn)為是一個(gè)關(guān)鍵的部件，主要是因?yàn)楣艿缽澢幨芰?fù)雜，應(yīng)力水平高，危險(xiǎn)性大，是管道系統(tǒng)中最易磨損的部位，在同樣的工況條件下，彎管部位的磨損率比直管部分高出50倍，且為不均勻磨損，如若不及時(shí)更換，最終將危及安全生產(chǎn)。綜上所述，物料顆粒群既有沿管道軸向的滑移運(yùn)動(dòng)，又有沿管道徑向的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)。當(dāng)物料顆粒在管道壁面擦移時(shí)，對彎管內(nèi)壁產(chǎn)生摩擦磨損；當(dāng)物料顆粒撞擊彎管內(nèi)壁時(shí)，對彎管內(nèi)壁產(chǎn)生沖擊磨損，使彎管內(nèi)壁面產(chǎn)生凹痕。所以對彎管的設(shè)計(jì)來說要兼顧這兩方面因素。

彎管的成型技術(shù)主要有鑄造成型、模壓成型等，它們都是依靠成型模具，通過澆注或是熱冷壓工藝仿形生成的；無論是哪一種機(jī)器設(shè)備及管道，大部分都用到彎管，主要用以輸送各種物料；彎管的材料有鑄鐵、不銹鋼、合金鋼、可鍛鑄鐵、碳鋼、有色金屬及塑料等材質(zhì)；在建筑、礦山、冶金、電力、石油、煤炭、糧食加工等行業(yè)中，物料的輸送是通過管道壓力輸送，輸送管受到較大的壓力和嚴(yán)重的磨損。雖然鑄造件的耐沖蝕磨損性能較好，但為了滿足韌性和強(qiáng)度的要求，鑄造型彎管的硬度必然會(huì)受到限制，其耐磨料磨損性能也就相對差一些，為了彌補(bǔ)這個(gè)缺陷，鑄造型彎管就只能采取增加壁厚的方式來達(dá)到延長其使用壽命的目的。但是，增加壁厚卻存在一定缺陷：一方面，增加壁厚必然使得彎管變重，不符合泵車減重的發(fā)展趨勢；另一方面，增加壁厚必然會(huì)增加生產(chǎn)成本。因此對輸送管，特別是連接彎管有較高的綜合性能要求，提高彎管的使用壽命，現(xiàn)已成為很難攻克的難題。

現(xiàn)有技術(shù)中關(guān)于耐磨抗沖擊彎管已有相關(guān)技術(shù)方案公開，如專利公開號：CN204717206 U，公開日：2015年10月21日，發(fā)明創(chuàng)造名稱為：一種外整體、內(nèi)兩分雙層式耐磨抗沖擊彎管，該申請案公開了一種外整體、內(nèi)兩分雙層式耐磨抗沖擊彎管，它由外整體內(nèi)兩分雙層彎管、兩個(gè)耐磨連接法蘭、法蘭焊縫組成；本外整體、內(nèi)兩分雙層式耐磨抗沖擊彎管用于建筑、礦山、冶金、電力、石油、煤炭、糧食加工等行業(yè)的惡劣環(huán)境，設(shè)計(jì)為外整體、內(nèi)兩分雙層的獨(dú)特結(jié)構(gòu)，分為保護(hù)層與耐磨層，耐磨性能好，使用壽命長，性價(jià)比高，容易實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)，質(zhì)量穩(wěn)定可靠，安全性能高。但是，上述申請案存在的技術(shù)問題在于：其中的半彎管雖然具有耐磨層的保護(hù)，但是耐磨層的耐磨性能受限于現(xiàn)有鋼材，從而無法進(jìn)一步提高半彎管的使用壽命。

再如利公開號：CN 202691407 U，公開日：2013年01月23日，發(fā)明創(chuàng)造名稱為：一種高分子增強(qiáng)復(fù)合耐磨彎管，該申請案的耐磨彎管包括耐磨鋼鐵彎管本體以及緊固包覆于彎管本體外周面的一層玻纖或碳纖維增強(qiáng)高分子層，該申請案克服了單一彎管由于韌性的不足帶來的安全問題。但是，該申請案的不足之處在于：該申請案中將碳纖維增強(qiáng)高分子層包覆于彎管本體外周面，雖然提高了彎管的韌性，但卻無法提高彎管內(nèi)部的耐磨性。