CN102140844A - 混凝土输送用双层管及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种在泵车等中使用的混凝土输送用双层管及其制造方法。本发明的混凝土输送用双层管，包括耐磨金属材质的芯管(10)和保护内嵌的芯管(10)免受外部冲击的韧性属材质的套管(20)，其特征在于：套管(20)以侧面相互接触的方式将金属板带(21)倾斜卷绕于芯管(10)外周面，再经焊接制作而成。混凝土输送用双层管的制造方法，包括：准备耐磨金属材质的芯管(10)和韧性金属材质板带(21)的第1工序；将板带(21)以其侧面相互接触的方式倾斜卷绕于芯管(10)外表面，形成圆筒状的第2工序；将板带(21)的侧面相互焊接而制作套管(20)的第3工序和切割套管(20)两端使其形成圆形截面，并在两端分别焊接凸缘(30)完成双层管的第4工序。

Description

混凝土输送用双层管及其制造方法

技术领域

本发明涉及在泵车等中输送混凝土时使用的双层管及其制造方法，特别涉及一种用板材倾斜卷绕于芯管外表面并进行焊接而形成套管，从而降低制造成本、节省制造时间的混凝土输送用双层管及其制造方法。

背景技术

一般情况下，输送碎石或矿物等研磨性固体材料或俗称商品混凝土(Remicon)的预拌混凝土(Ready-mixed Concrete)时多使用双层管。即，在建筑工地将由混凝土搅拌车供给的混凝土输送到建筑对象位置的泵车，使用双层管作为输送混凝土的装置。其原因是，在内部采用耐磨材质的管，以尽量减少输送过程中的管道磨损，在外部采用普通钢管，以保护内部的耐磨材质的管免受外部冲击，这与整体采用高价耐磨输送管相比，能够降低制造成本。

对于这一形式的输送管，在本发明中称其为混凝土输送用双层管。

一般的混凝土输送用双层管，如图1和图2所示，包括：由一个以上耐磨性金属材质芯管(51)；可以保护内嵌的芯管(51)免受外部冲击，采用韧性金属材质制作而成的套管(52)；和置于所述套管(52)两端的凸缘(53)。

上述芯管(51)，其外径略大于所述套管(52)的内径，而小于其外径，一般采用将芯管(51)强制嵌入套管(52)的方法。但这一方法对芯管(51)或套管(52)的损伤可能性较大，插入时的噪音也成为问题。虽然会给所述芯管(51)的外周面或所述套管(52)的内周面涂上润滑油，但强制嵌入的方法本身特征限制了润滑的作用。

另外，所述芯管(51)长度达到数米时，很难将其压入到所述套管(52)之中，因此也采用将芯管(51)截断后依次嵌入并纵向焊接的方式。但是，所述芯管(51)的焊接部分会与流动的混凝土发生摩擦，从而降低了芯管(51)的耐磨性，也因焊接部位鼓起，难以将其嵌入到所述套管(52)之中，由此成为问题。

换言之，以往的混凝土输送用双层管，不论是芯管或是套管均使用成型管，因此往套管内嵌入芯管极其艰难，在嵌入的过程中，芯管及套管也有损毁的可能。

另外，以往的混凝土输送用双层管，其芯管的不圆度较差时，嵌入的芯管外周面和套管的内周面之间会形成空隙，从而导致芯管在套管内部轻微移动而遭受冲击，易受磨损。即，为了提高芯管的耐磨性，通常进行热处理，但在热处理过程中，所述芯管会发生变形，不圆度变差，也会导致上述问题的发生。

进而，以往的混凝土输送用双层管，其套管使用接合管时，纵向接合部的强度弱于其他部位，在芯管全部磨损的情况下沿着套管内壁输送混凝土时，会导致接合部破裂。

发明内容

本发明以解决上述问题为出发点，其目的的在于提供一种混凝土输送用双层管及其制造方法，本发明的双层管，用板材替代现有套管，用板材倾斜卷绕芯管再经焊缝形成套管，可以在防止芯管及套管损伤的同时，简化制造工序，用低廉的板材替代高价管材，从而可以降低制造成本。

另外，本发明的目的在于提供一种芯管外周面和套管内周面之间不会形成缝隙，即使形成也非常细小的混凝土输送用双层管及其制造方法。

本发明的目的还在于提供一种与现有接合式管道相比，耐压效果更加突出，即使混凝土流向内部，管道也不易破裂的混凝土输送用双层管及其制造方法。

本发明的目的还在于省略了嵌入芯管的过程，因此无需焊接使用短截芯管，由此提供一种可以使用长芯管的混凝土输送用双层管及其制造方法。

本发明的目的还在于提供一种在焊接板带制造套管时，使内部芯管免受热影响的混凝土输送用双层管的制造方法。

为了实现上述目的，本发明提供一种混凝土输送用双层管，包括：耐磨性金属材质芯管和可保护内嵌芯管免受外部冲击的韧性金属材质套管，其特征在于，所述套管采用金属材质板带倾斜卷绕于所述芯管外周面并使侧面相互接触，再经焊接而成。

本发明的混凝土输送用双层管，其特征在于，所述金属板带的幅宽为所述芯管内径的1/4倍以上且3倍以下。

本发明的混凝土输送用双层管，其特征在于，所述板带以45～85度斜角倾斜卷绕于芯管并进行焊接。

本发明的混凝土输送用双层管制造方法，包括以下4个工序：准备一个以上耐磨性金属材质芯管和韧性金属材料板带的第1工序；将所述板带附着在所述芯管上，之后将其倾斜卷绕于所述芯管外周面并使侧面相互接触而形成圆筒状的第2工序；对所述板带的侧面之间进行焊接形成套管的第3工序；和将所述套管两端的末端切割成圆形截面后，在所述套管的两端分别焊接凸缘完成双层管的第4工序。

本发明的混凝土输送用双层管的制造方法，其特征在于，所述第1工序包括将钢卷展开并切割成一定幅宽板带的预备工序。

本发明的混凝土输送用双层管的制造方法，其特征在于，所述第2工序包括对所述金属板带进行螺旋状预成型的工序。

本发明提供的混凝土输送用双层管的制造方法，其特征在于，所述第3工序是在芯管内注满水的状态下进行。

根据本发明的混凝土输送用双层管及其制造方法，因未使用成品成型管，而用金属板带焊接制造，因此无需实施芯管嵌入作业，从而具有不损伤芯管及套管的效果。

根据本发明的混凝土输送用双层管及其制造方法，因选用板带倾斜卷绕于芯管外周面后对其进行焊接而形成套管，因此芯管的外周面和套管的内周面不会发生缝隙，从而具有提升芯管耐久性的效果。

根据本发明的混凝土输送用双层管及其制造方法，因选用板带倾斜卷绕于芯管外周面后对其进行焊接而形成套管，焊接线呈现螺旋状，与传统的纵向接合式套管相比，在提升耐压效果的同时，具有在芯管磨损混凝土流入套管内部时也不易破裂的效果。

根据本发明的混凝土输送用双层管及其制造方法，因套管中无需嵌入芯管，因此可充分加长芯管的长度，且无需对其进行焊接，从而提高了芯管的耐磨性。

根据本发明的混凝土输送用双层管及其制造方法，因根据板材的幅宽决定板材的倾斜度，不仅可以防止焊接线过长，也会令板带的螺旋状预成型工作更加容易。

根据本发明的混凝土输送用双层管及其制造方法，因在芯管内部注满水的状态下焊接加工套管，从而起到防止芯管发生热变形的效果。

附图说明

图1是表示普通混凝土输送用双层管的构成图。

图2是表示传统混凝土输送用双层管的剖面图。

图3是表示本发明的混凝土输送用双层管的构成图。

图4是表示本发明的混凝土输送用双层管的剖面图。

图5是表示本发明的重要构件芯管的制造过程图。

图6是表示本发明的重要构件板带的幅宽与焊接线倾斜度之间关系的参考图。

图7是表示本发明的混凝土输送用双层管的制造方法的顺序图。

具体实施方式

下面参照附图，对本发明的混凝土输送用双层管及其制造方法做详细说明。

本发明提供的混凝土输送用双层管，如图3和图4所示，包括具有耐磨性的金属材质芯管(10)；保护内嵌的上述芯管(10)免受外部冲击的具有韧性的金属材质套管(20)；和焊接在所述套管(20)两端的凸缘(30)，所述套管(20)采用金属板带(21)沿着芯管(10)的外周面以侧面相互接触的方式倾斜卷绕并经相互焊接而成。

上述结构中，所述板带(21)的幅宽(w)应在所述芯管(10)内径(d＝2r)的1/4倍以上且3倍以下。这是因为，若所述板带(21)的幅宽(w)过窄，将导致焊接线(23)过长，从而增加劳工费，若所述板带(21)的幅宽(w)过宽，则在形成所述套管(20)后应清除的多余部分将会增多，倾斜卷绕的难度也会加大。

上述结构中，板带(21)优选以45～85度角倾斜卷绕而进行焊接。这是因为，所述板带(21)的焊接线(23)的倾斜角度(θ)过小或过大时，难以使板带(21)倾斜卷绕而成型。

在上述结构中，如图6所示，以所述板带(21)的螺距为基准计算所述板带(21)的幅宽(w)和倾斜角(θ)关系，则存在如数学公式1所示的关系，所述套管(20)的内半径(R)是所述芯管(10)的内半径(r)和厚度(t)的总和，可用数学公式2表示。因此，应顾及所述芯管(10)的内半径(r)和厚度(t)以及倾斜角(θ)后决定所述板带(21)的幅宽(w)。未加以说明的符号l表示所述板带(21)螺距。

数学公式1

$\tan \mathrm{\θ}=\frac{W}{2\mathrm{\πR}}$

数学公式2

$\tan \mathrm{\θ}=\frac{W}{2\mathrm{\π}(r+t)}$

具有上结构的本发明的混凝土输送用双层管，其制作工序如下。

首先准备一个以上耐磨金属材质的芯管(10)和韧性金属材质的板带(21)，而所述芯管(10)优选使用钢管制造企业生产销售的普通非焊接式钢管，所述板带(21)可展开钢卷后切割成一定幅宽(w)而形成。当然，除了钢卷之外，也可使用焊接金属板材而连接起来的普通板材。

所述板带(21)切割结束后，优选将其卷起来，这有利于后续工序中的操作方便。即，所述板带(21)如果具有足够长度且已形成卷曲状，可将板带(21)的末端坚固贴合于芯管(10)的状态下，在转动所述芯管(10)的同时，仅通过铺展所述板带(21)，就能实施将板带(21)卷绕于芯管(10)外表面作业，从而可以提高作业便利性。

之后，利用粘合剂等将板带(21)附着于所述芯管(10)之后倾斜卷绕于芯管(10)外周面，并使侧面相互接触，形成整体的圆筒状。所述金属板带(21)在其端部突出于所述芯管(10)的端部外侧的状态下进行附着，这样在对由所述板带(21)形成的套管(20)进行圆形截面切割时，可以防止所述芯管(10)裸露于上述套管(20)的外部。

为了轻松地将所述板带(21)卷绕于所述芯管(10)的外表面，优选对金属板带(21)以螺旋状进行预成型。板带(21)最好避免使用过窄或过宽的材料。

继而，相互焊接所述板带(21)的侧面而形成套管(20)。此时，为了防止芯管(10)因焊接热而出现热变形，优选在芯管(10)内注满水的状态下进行焊接。即，焊接卷绕于所述芯管(10)的板带(21)侧面时，焊接热会致所述芯管(10)热变形，因此应在所述芯管(10)内注满水后再进行焊接，以防止芯管(10)免受焊接热的影响。

之后，切断所述套管(20)的两端，形成圆形截面，在对齐所述芯管(10)的端部和所述套管(20)的端部的情况下，在套管(20)两端分别焊接凸缘(30)完成双层管的制作。

如上所述，对本发明的实施例做了详细说明，但本发明的范围并不局限于提及的特定实例，如果是对本技术领域具备常识的人，在本发明的范围之内可进行适当的变更。

Claims (6)

1.一种混凝土输送用双层管，包括：由耐磨金属材质形成的芯管(10)和保护内嵌的所述芯管(10)免受外部冲击的由具有韧性的金属材质形成的套管(20)，其特征在于，所述套管(20)是将幅宽(w)在所述芯管(10)内径(2R)的1/4倍以上且3倍以下的金属材质的板带(21)倾斜卷绕于所述芯管(10)的外周面且使侧面接触，再经焊缝而形成。

2.根据权利要求1所述的混凝土输送用双层管，其特征在于：所述板带(21)以45～85度角倾斜卷绕而进行焊接。

3.一种混凝土输送用双层管的制造方法，其特征在于，包括：

准备耐磨金属材质的芯管(10)和韧性金属材质的板带(21)的第1工序；

将所述板带(21)附着在所述芯管(20)上，并以其侧面相互接触的方式倾斜卷绕于所述芯管(10)的外周面而使其形成圆筒状的第2工序；

将所述板带(21)的侧面相互焊接而形成套管(20)的第3工序；和

将套管(20)两端切割成圆形截面，之后在所述套管(20)的两端分别焊接凸缘(30)而完成双层管的第4工序。

4.根据权利要求3所述的混凝土输送用双层管的制造方法，其特征在于：所述第1工序包括将钢卷展开后以一定幅宽(w)进行切割，加工成所述板带(21)的预备工序。

5.根据权利要求3所述的混凝土输送用双层管的制造方法，其特征在于：所述第2工序包括对所述板带(21)进行螺旋状预成型的工序。

6.根据权利要求3或5所述的混凝土输送用双层管的制造方法，其特征在于：所述第3工序是在所述芯管(10)内部注满水(15)的状态下进行。

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