[实用新型]一种混凝土泵送设备用复合锥管

说明书

技术领域

本实用新型涉及工程作业装置，具体涉及一种混凝土泵送设备用锥管。

背景技术

随着混凝土泵送技术的快速发展，施工效率进一步提高，工程项目周期缩短，人们对泵车寿命及使用稳定性提出了更高的要求，而设备关键部位的材料性能改善显得尤为重要。锥管作为影响泵车寿命及使用稳定性的关键部件，目前多采用内表面堆焊来提高耐磨性。这种制备工艺的产品能耗高、成本高、质量差、环境污染严重、市场竞争力弱，同时复杂的堆焊工序中不可避免地存在结合界面位置和厚度不能精确控制及壁厚不均匀的问题。此外，堆焊锥管还存在大量严重威胁泵送设备寿命及施工稳定性的安全隐患：(1)堆焊所得锥管内表面粗糙、多焊瘤焊渣、焊接纹路深，因此流道阻力大，易引起堵管，影响工程施工进度，即使采用机械手纵向焊缝，仍难达到减少内表面焊瘤和流道阻力的满意结果；(2)堆焊工序复杂、能耗大、作业时间长、可控性差，难以保证焊层厚度及均匀性；(3)锥管两端最易磨损部位因焊不满而导致寿命减短；(4)堆焊层厚度有限，堆焊过厚容易造成堆焊层的脱落与堵管现象，因此通过增加焊层厚度以进一步提高耐磨性的工作难以实现。

本实用新型的设计人尚未发现能满足混凝土泵送设备需要的双层锥管的出现。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，提出一种双层复合锥管，以克服现有的堆焊锥管堆焊工艺复杂难控、流道阻力大的缺陷。

根据本实用新型的双层锥管包括内管和外管，内管和外管由不同的金属材料形成，内管的硬度高于外管，外管的韧性高于内管。

可用于内层管的材料有多种，包括：中、高碳低合金钢、耐磨铸钢、耐磨铸铁和工具钢；外管可以用普通碳钢、低碳合金钢。

在一种具体实施方式中，内层锥管采用中碳低合金钢，淬透性好，热处理后硬度高、耐磨性好。外管采用普通碳钢，其含碳量低，热处理后硬度仍然很低、韧性好、抗冲击能力强，能对内管起到很好的保护作用。

本实用新型的双层锥管，两种材料利用各自的性能优势进行分层组合，能够克服各自的缺点，充分发挥组合材料的优点。复合锥管的内管淬透能力强，表面光滑、硬度高、耐磨性好，外管硬度低、韧性好，抗冲击能力强，能够对内管起到很好的保护作用，从而同时满足了泵送设备对锥管耐磨性与韧性的综合要求。优选工艺安排实现了内外层的无间隙紧密配合，且大端薄，小端厚的不等壁厚设计符合等寿命设计原理，节约原材料。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型复合锥管的典型实施例的示意图；

图2是本实用新型复合锥管的另一实施例的示意图；

图3是本实用新型复合锥管的另一实施例的示意图。

具体实施方式

为了制造出满足混凝土泵送设备要求的双层锥管，设计人做了很多尝试。在一种尝试方案中，先分别通过模压成型加工出所需厚度和直径的内、外锥管，然后将内管压入外管。这种方式虽然能获得双层锥管，但是内、外管之间的密合性不佳，很容易留有空隙。而且，为了获得结合良好的双层管，需要精确控制内外管的管径。

在另一种实施方式中，通过铸造成锥获得内管材料；通过模压成型获得外管，然后将内管压入外管，形成双层复合锥管。受铸造工艺限制，内管必须保证大于5mm的厚度，因为太薄会导致铸造时金属液体没有流动到模型底部就冷凝，产生各种铸造缺陷，得不到所需尺寸的工件，总厚度在10-16mm之间。这种制造方法需要消耗较大量的内管材料。

在另一种实施方式中，通过模压形成外层锥管，将所得外管放入型腔，用耐磨铸铁或铸钢浇铸内管材料，形成局部冶金结合，复合后淬火处理。但是，该工艺中浇铸工序难度大，效率低，成本高，工作环境恶劣。

设计人通过大量的材料选择和管材厚度选择，虽然也能获得双层锥管，发现通过上述方法很难高效率地生产出参数、性能稳定的混凝土泵送设备用双层锥管。

在本实用新型的一种最佳方案中，通过下述工艺制造双层锥管：

(1)复合拉拔：先将加工好的均为直管的内管和外管进行复合拉拔，得到双层复合直管。