CN102506238B - 双层复合 s 阀及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种双层复合S阀及其制造方法。本发明的双层复合S阀，包括：S形管(2)和轴套(3)，S形管(2)包括：内层管体，由耐磨材料制成；外层管体，通过复合铸造工艺与内层管体紧密结合，且与轴套(3)一体铸造成形。根据本发明的加工效率提高、节约人力资源，工艺稳定性好，还能延长S阀的整体耐磨寿命。

Description

双层复合 S 阀及其制造方法

技术领域

本发明涉及工程机械领域。更具体地，涉及一种双层复合S阀及其制造方法。

背景技术

现有技术中，混凝土泵车上的S阀通常采用堆焊工艺制造。如图1所示，采用堆焊工艺制造的S阀包括轴头1’、弯管2’、环口3’、直管4’、轴套5’、前刮板6’、后刮板7’和筋板8’。

堆焊工艺制造的混凝土泵车S阀，其中的弯管2’的制造是先采用油压机把板材压模成型后，再在其内表面用耐磨堆焊焊条堆焊形成一层耐磨层。其中轴套5’单独加工后再组装至弯管2’上。上述混凝土泵车的堆焊工艺S阀其制造工艺复杂，工人劳动强度大，产品质量受堆焊质量影响很不稳定，其设计寿命为累计输送6万立方米混凝土，但是由于堆焊只能采取手工焊接，焊接过程控制难度大，质量很不稳定，有的仅输送1～2万方就损坏了。

发明内容

本发明目的在于提供一种加工效率高、使用寿命长的双层复合S阀及其制造方法。

本发明提供了一种双层复合S阀，包括：S形管和轴套，所述S形管包括：内层管体，由耐磨材料制成；外层管体，通过复合铸造工艺与所述内层管体紧密结合，且与所述轴套一体铸造成形。

进一步地，所述内层管体的厚度为5-10mm。

进一步地，所述外层管体的厚度为5-10mm。

进一步地，所述内层管体的厚度从所述S形管两端的直向管道到弯曲管道逐渐变厚；所述S形管的内径较小部分的所述内层管体的厚度大于内径较大部分所述内层管体的厚度。

进一步地，所述内层管体由高铬耐磨铸铁铸造而成。

进一步地，所述外层管体的材料为铸钢。

本发明还提供了一种制造双层复合S阀的方法，包括如下步骤：采用耐磨材料制造内层管体；以所述内层管体作为外层管体的铸造内模，添加外层管体模具及轴套的铸造模具，并使形成所述外层管体的模腔与形成所述轴套的模腔连通；浇注外层管体铸造材料并控制所述铸造材料的冷却速度，形成由所述内层管体、所述外层管体和所述轴套一体的复合管体。

进一步地，所述制造内层管体的步骤包括采用高铬耐磨铸铁铸造形成所述内层管体。

进一步地，所述内层管体的厚度从两端的直向管道到弯曲管道逐渐变厚；所述内层管体的内径较小部分的厚度大于内径较大部分的厚度。

进一步地，所述制造内层管体的步骤包括如下步骤：采用钢板卷制成管形件；将所述管形件焊接成钢管；将所述钢管弯制成所述内层管体。

进一步地，浇注的外层管体铸造材料为铸钢钢水。

进一步地，在形成所述外层管体的步骤后，所述方法还包括对所形成的复合管体进行热处理。

根据本发明的双层复合S阀，加工效率提高、节约人力资源，工艺稳定性好，还能延长S阀的整体耐磨寿命。

附图说明

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

图1是现有技术的混凝土泵车的双层复合S阀的剖视结构示意图；

图2是根据本发明的混凝土泵车的双层复合S阀的剖视结构示意图。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图2所示，本实施例的双层复合S阀主要包括S形管2和轴套3。S形管2包括由耐磨材料制成的内层管体和外层管体，其中外层管体通过复合铸造工艺与内层管体紧密结合，而且外层管体与轴套3一体铸造成形。如此可以省去组装轴套3的步骤，提高加工效率。

其中，内层管体为耐磨层，内层管体的厚度约为5-10mm。当内层管体采用耐磨材料铸造成型时，不但成型效果要好于堆焊工艺，而且流道可以更加贴近设计的最佳流道。由于输送物直接冲击弯曲变向处内层管壁，在弯曲的管道中流体改变流动方向的位置磨损最严重，为了提高管道弯曲处耐磨层的耐磨损、耐冲击能力，可以使内层管体的厚度从S形管两端的直向管道到弯曲管道逐渐变厚；如图2所示，其中，S形管2连接有轴套3的一侧(入口侧)向远离轴套3的一侧(出口侧)内径逐渐减小，由于内径较小部分的输送物比内径较大部分的输送物具有更大的流速，因此内径较小部分也会比管径较大部分受到更大的磨损，因此，还可以使S形管2内径较小部分的内层管体的厚度略大于内径较大部分的内层管体的厚度。

由于S形管2的流道直接采用耐磨材料铸造成型，因耐磨材料硬度高，脆性大，所以要铸造一层外层管体对内层管体进行保护。作为保护层的外层管体，可以采用铸钢材料浇铸，但外层管体的材料不限于铸钢。在本实施例中，外层管体的厚度约为5-10mm。

在本实施例中，具体采用了高铬耐磨铸铁材料通过铸造形成内层管体。可选地，内层管体也可以采用钢板制造，通过卷管、焊接并弯制的方式成形。

下面以耐磨材料铸造形成内层管体的双层复合S阀为例说明本发明的双层复合S阀的制作工艺。

首先以精铸工艺铸造S形管内层管体，所用材质为高铬耐磨铸铁，如前所述的，内层管体的厚度可以根据S形管各个部分预计受到的磨损情况设定，以内外层模具之间留不等间隙方式来对内层管体的厚度进行控制。内层铸造模具按需要设置好后，浇铸高铬耐磨铸铁铁水进行铸造。铸造好的高铬耐磨铸铁内层管体冷却后，以其作为外层管体铸造的内模，再添加精铸的外层管体模具，同时设置好轴套的铸造模具，使形成外层管体的模腔与形成轴套的膜腔相连通。然后浇注铸钢钢水并控制冷却速度，使各个部分缓慢均匀冷却，以防止局部冷却过快导致内层管体和外层管体分离。浇铸完成后S形管2的内层管体、外层管体与轴套3形成一体结构的复合管体。之后再对所形成的复合管体进行后序的加工处理。主要需要对所形成复合管体整体进行热处理调质，例如采用淬火热处理以进一步提高其硬度。经淬火热处理后的复合管体再组装筋板4和后刮板5等零部件，并将这些零部件与复合管体进行焊接。之后可以再对组焊好各零部件的复合管体进行回火热处理并对其上的装配部位进行机加工，最后装配轴头1以形成如图2所示的双层复合S阀的最终产品。

采用本发明的双层复合S阀，内层管体和外层管体结合紧密，在S阀高频率反复运动、高冲击力作用的工作环境中，也能够保持一体性，加之此结构整体的力学性能有所提高，完全能够保证结构上的稳定。外层管体为铸钢材料，经热处理后，比外层为16Mn材料的S阀耐磨性能有所提高，在内外磨损的恶劣工况下，通过提高外层管体的耐磨性，改善了内外同时磨损导致的S阀寿命短的现状。管道内层采用高铬耐磨耐热材料，既具备耐磨、耐腐蚀特性，又兼顾良好的机械性能和较高的抗冲击性能，在S阀发生堵塞时可随意敲击、锤打和卸换，因而在安装、使用、检修方面更加方便。其使用寿命较堆焊S阀可提高2倍左右，并且造价稍低、批量生产的效率和工艺稳定性也大幅度提高。

从以上的描述中可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：加工效率提高，节约人力资源。双层复合S阀采用铸造方式形成，工艺稳定性要好于现有的堆焊工艺。提高了S阀外层管体的硬度，增加了外层管体的耐磨寿命，从而延长了S阀的整体耐磨寿命。

本发明结构合理、提高了耐磨性能、延长寿命及降低制造成本，并且方便使用、安装与检修，可在混凝土泵车上广泛使用。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种双层复合S阀，包括：S形管（2）和轴套（3），其特征在于，所述S形管（2）包括：

内层管体，由耐磨材料制成；

外层管体，通过复合铸造工艺与所述内层管体紧密结合，且与所述轴套（3）一体铸造成形，其中，在复合铸造工艺中以所述内层管体作为所述外层管体的铸造内模。

2.根据权利要求1所述的双层复合S阀，其特征在于，所述内层管体的厚度为5-10mm。

3.根据权利要求1或2所述的双层复合S阀，其特征在于，所述外层管体的厚度为5-10mm。

4.根据权利要求1或2所述的双层复合S阀，其特征在于，

所述内层管体的厚度从所述S形管（2）两端的直向管道到弯曲管道逐渐变厚；

所述S形管（2）的内径较小部分的所述内层管体的厚度大于内径较大部分所述内层管体的厚度。

5.根据权利要求1或2所述的双层复合S阀，其特征在于，所述内层管体由高铬耐磨铸铁铸造而成。

6.根据权利要求1或2所述的双层复合S阀，其特征在于，所述外层管体的材料为铸钢。

7.一种制造根据权利要求1所述的双层复合S阀的方法，包括如下步骤：

采用耐磨材料制造内层管体；

以所述内层管体作为外层管体的铸造内模，添加外层管体模具及轴套的铸造模具，并使形成所述外层管体的模腔与形成所述轴套的模腔连通；

浇注外层管体铸造材料并控制所述铸造材料的冷却速度，形成由所述内层管体、所述外层管体和所述轴套一体的复合管体。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述制造内层管体的步骤包括采用高铬耐磨铸铁铸造形成所述内层管体。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，

所述内层管体的厚度从两端的直向管道到弯曲管道逐渐变厚；

所述内层管体的内径较小部分的厚度大于内径较大部分的厚度。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述制造内层管体的步骤包括如下步骤：

采用钢板卷制成管形件；

将所述管形件焊接成钢管；

将所述钢管弯制成所述内层管体。

11.根据权利要求7至10中任一项所述的方法，其特征在于，浇注的外层管体铸造材料为铸钢钢水。

12.根据权利要求7至10中任一项所述的方法，其特征在于，在形成所述外层管体的步骤后，所述方法还包括对所形成的复合管体进行热处理。