CN102518585A - 混凝土泵送用眼镜板及其制造方法及具有其的混凝土泵 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种混凝土泵送用眼镜板及其制造方法及具有其的混凝土泵。根据本发明的混凝土泵送用眼镜板，包括基体，基体上设置有两个通孔，通孔周围设置有硬质合金块。根据本发明的混凝土泵，包括前述的混凝土泵送用眼镜板。根据本发明的制造混凝土泵送用眼镜板的方法，混凝土泵送用眼镜板为前述的混凝土泵送用眼镜板，其包括以下步骤：形成基体；通过电弧爆炸焊的方式在通孔的周围固定设置硬质合金块。根据本发明的混凝土泵送用眼镜板及其制造方法及具有其的混凝土泵，有针对性地在通孔周围设置硬质合金块，一方面增强了眼镜板的耐磨性能，另一方面，仅在眼镜板的局部设置硬质合金块，可以很大程度上降低眼镜板的成本。

Description

混凝土泵送用眼镜板及其制造方法及具有其的混凝土泵

技术领域

本发明涉及建筑工程机械领域，更具体地，涉及一种混凝土泵送用眼镜板及其制造方法及具有其的混凝土泵。

背景技术

眼镜板是在泵车、拖泵、车载泵等混凝土输送泵上使用的一种易损件，眼镜板的使用寿命一直是影响混凝土输送泵整体质量的重要环节。

随着混凝土机械的泵送朝着大方量、高压力的方向发展，对混凝土泵送用眼镜板的要求越来越高。

首先，对其耐磨能力的要求越来越高，从起初的几千方到2万方，再到现在的4-6万方，这要求采用更好的耐磨材料。

其次，对其抗冲击性能和抗剪切性能要求越来越高。由于眼镜板的使用工况非常恶劣，内孔承受高压混凝土的压力冲击，切割面要承受切割环的挤压摩擦。尤其是当有大尺寸混凝土骨料卡在切割环与眼镜板之间时，眼镜板切割面要与切割环一同将混凝土骨料切断保证泵送的正常进行。这就要求眼镜板必须有一定的抗耐循环压力冲击性和抗高强度抗剪切性。

最后，以上因素也导致对眼镜板的制作成本要求越来越高。

如图1所示，现有的眼镜板包括眼镜板基体10’，硬质合金衬板20’，堆焊层30’，硬质合金环40’。其中，硬质合金环40’用铜焊方式镶嵌在眼镜板基体10’上，可以整体制作，也可以由多块拼装而成；衬板20’用铜焊或钎焊的方法固定在眼镜板基体10’上，同样，衬板20’可以整体制作，也可以由多块拼装而成；堆焊层30’采用耐磨焊条堆焊而成。

现有技术中有多种制造眼镜板的方式，例如，采用整体硬质合金制作的眼镜板，不过这种眼镜板成本昂贵。再如，采用铸造的办法来生产眼镜板，即将配好的耐磨层材料的金属液浇注于放置有钢坯的砂型中，待耐磨层金属液冷却后与钢坯镶铸在一起，不过由于砂型铸造工艺很难完全消除铸造缺陷，且耐磨层与基体的冶金结合力不强，耐磨层与基体很难保证眼镜板的强度和耐磨性。现有技术中也有通过镶铸、焊接等方式将硬质合金块、硬质合金环等固定在母材上的方式，但容易因为焊接处的质量缺陷造成硬质合金的提前失效。另外，采用机械装配、星型钉等方式制作的眼镜板会造成硬质合金在切割环的切割冲击下脆裂崩块而失效。

发明内容

本发明目的在于提供一种能够防止眼镜板提前失效且成本低、耐磨能力高的混凝土泵送用眼镜板及其制造方法及其混凝土泵。

根据本发明的一个方面，提供了一种混凝土泵送用眼镜板，包括基体，基体上设置有两个通孔，通孔周围设置有硬质合金块。

进一步地，硬质合金块包括第一硬质合金块，第一硬质合金块固定设置在两个通孔之间的鼻梁区。

进一步地，硬质合金块包括第二硬质合金块，第二硬质合金块固定设置在通孔的远离鼻梁区的框边上。

进一步地，硬质合金块通过电弧爆炸焊的方式固定在基体上。

进一步地，硬质合金块的厚度为T1，其中，2mm≤T1≤15mm。

进一步地，硬质合金块的周围设置有耐磨材料堆焊层。

进一步地，堆焊层的厚度为T2，其中，0.5mm≤T2≤4mm。

进一步地，堆焊层的硬度大于或者等于55HRC。

进一步地，通孔的孔壁上设置有耐磨材料的熔覆层。

进一步地，熔覆层通过激光熔覆工艺将耐磨材料熔覆在通孔的孔壁上。

进一步地，熔覆层的厚度为T3，其中，0.5mm≤T3≤4mm。

进一步地，熔覆层的硬度大于或者等于55HRC。

进一步地，耐磨材料为硬质合金、碳化钨、氧化铝、镍基合金、铬基合金、高铬铸铁、铁基合金、钴基合金中的一种或者硬质合金、碳化钨、氧化铝、镍基合金、铬基合金、高铬铸铁、铁基合金、钴基合金中两种或两种以上的组合。

进一步地，耐磨材料为粉末颗粒状或丝状。

根据本发明的另一个方面，提供了一种混凝土泵，包括前述的混凝土泵送用眼镜板。

根据本发明的再一个方面，提供了一种制造混凝土泵送用眼镜板的方法，混凝土泵送用眼镜板为前述的混凝土泵送用眼镜板，其包括以下步骤：形成基体；通过电弧爆炸焊的方式在通孔的周围固定设置硬质合金块。

进一步地，制造混凝土泵送用眼镜板的方法还包括通过激光熔覆工艺在通孔的孔壁上熔覆耐磨材料的熔覆层；和/或通过堆焊的方式在硬质合金块的周围设置有耐磨材料堆焊层。

根据本发明的混凝土泵送用眼镜板及其制造方法及具有其的混凝土泵，有针对性地在通孔周围设置硬质合金块，一方面增强了眼镜板的耐磨性能，另一方面，仅在眼镜板的局部设置硬质合金块，可以很大程度上降低眼镜板的成本。

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是现有的混凝土泵送用眼镜板的结构示意图；

图2是图1的A’-A’向的剖视结构示意图；

图3是根据本发明的混凝土泵送用眼镜板的结构示意图；以及

图4是图3的A-A向的剖视结构示意图。

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3和图4所示，根据本发明的混凝土泵送用眼镜板，包括基体10，基体10上设置有两个通孔30，通孔30周围设置有硬质合金块22。

在通孔30周围设置硬质合金块22，一方面增强了眼镜板的耐磨性能，另一方面，仅在眼镜板的局部设置硬质合金块22，可以很大程度上降低眼镜板的成本。本实施例中，基体10为钢坯体。

经实际调查发现，在眼镜板的鼻梁及切割环外侧周围的框边处是眼镜板失效最多的部位，为了解决鼻梁处失效的问题，如图3所示，硬质合金块22包括第一硬质合金块221，第一硬质合金块221固定设置在两个通孔30之间的鼻梁区。

在最易失效的地方设置第一硬质合金块221，能够有针对性地对此处进行局部加强，从而可以使用最少的硬质合金达到最好的效果。

优选地，如图3所示，硬质合金块22还包括第二硬质合金块222，第二硬质合金块222固定设置在通孔30的远离鼻梁区的框边上。第二硬质合金块222可以为一块或者多块。

在此处设置的第二硬质合金块222也能够有针对性地解决眼镜板局部失效的问题。在对成本要求苛刻时，眼镜板框边上的第二硬质合金块222可以用堆焊层或激光熔覆层取代。

硬质合金块22通过电弧爆炸焊的方式固连在基体10上，与基体10实现强冶金结合，消除了钎焊结合力不强的缺点，且冶金结合力大大高于铸造熔化形成的冶金层的结合力，使硬质合金块22的耐冲击性大大提高。即使保护在其周围的熔覆耐磨层或堆焊层磨损了，硬质合金块22依然具有一定的抗冲击性，而且堆焊层或熔覆耐磨层磨损后可以修复重新使用。

在其他实施例中，也可采用压力摩擦焊等其他焊接方式实现硬质合金块22固连。

混凝土泵送用眼镜板的其中一个通孔30的中心与该通孔的框边上的第二硬质合金块222中心之间具有第一连线，另一通孔30的中心与该另一通孔的框边上的第二硬质合金块222中心之间具有第二连线，其中，第一连线与两个通孔的中心线连线的夹角优选为约30°，第二连线与两个通孔的中心线的连线的夹角优选为约30°。

在混凝土泵中，混凝土泵送眼镜板与S管阀配合连接，优选地，第一连线、第二连线以及第一硬质合金块221的中心与通孔的中心之间的第三连线与S管阀摆动的轨迹重合。

优选地，硬质合金块22的厚度为T1，其中，2mm≤T1≤15mm。鼻梁区的硬质合金块厚度大于其他部位的硬质合金块。

硬质合金块22部分嵌置在基体10中，并且在基体10中嵌入的厚度为基体10的板材厚度的0.1-0.3倍。根据所使用的泵送压力选择嵌入的合适厚度。

硬质合金块22周围设置有耐磨材料堆焊形成的耐磨材料堆焊层21，堆焊层21与硬质合金块22一起形成眼镜板的衬板20。硬质合金块22上表面、堆焊层21的上表面均处于同一平面B内，该平面B高出基体10的表面。以堆焊层21的厚度为T2，其中，0.5mm≤T2≤4mm。堆焊层21的硬度大于或者等于55HRC。基体10外表面的其他部位采用耐磨焊条或焊丝堆焊，可以大大减少硬质合金的用量，降低眼镜板的材料成本。本设计中的堆焊层21可以采用激光熔覆耐磨层替代。

优选地，耐磨材料堆焊层的材料为GCr15、高铬铸铁、VAUTID-150、D938等耐磨焊条、焊丝。

根据本发明的一个实施例，将粉末颗粒状或焊丝状的耐磨材料熔覆到基体10的通孔30的孔壁上。由于激光熔覆有晶粒细、组织均匀的优点，且激光熔覆的熔覆层与钢坯体的基体10、硬质合金块22的冶金结合力大大高于铜焊等镶焊方式，不仅使通孔30的耐磨性大大提高，而且使眼镜板整体抗冲击性得到大大提升，眼镜板的使用寿命大大延长。本实施例中，熔覆层40通过激光熔覆工艺采用高功率激光将耐磨材料熔覆在通孔30的孔壁上。

本实施例中，熔覆层40的厚度为T3，其中，0.5mm≤T3≤4mm。熔覆层40的硬度大于或者等于55HRC。在通孔30孔壁上熔覆的耐磨材料为硬质合金、碳化钨、氧化铝、镍基合金、铬基合金、高铬铸铁、铁基合金、钴基合金中的一种或它们中的两种或两种以上的组合。熔融层的端面也位于平面B内。

本发明还提供了一种混凝土泵，包括混凝土泵送用眼镜板，混凝土泵送用眼镜板为前述的混凝土泵送用眼镜板。

本发明还提供了一种制造混凝土泵送用眼镜板的方法，混凝土泵送用眼镜板为前述的混凝土泵送用眼镜板，其包括以下步骤：形成基体；通过电弧爆炸焊的方式在通孔的周围固定设置硬质合金块。

进一步地，制造混凝土泵送用眼镜板的方法还包括通过激光熔覆工艺在通孔的孔壁上熔覆耐磨材料的熔覆层；和/或通过堆焊的方式在硬质合金块的周围设置有耐磨材料堆焊层。

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：

本发明有针对性地在通孔周围设置硬质合金块，一方面增强了眼镜板的耐磨性能，另一方面，仅在眼镜板的局部设置硬质合金块，可以很大程度上降低眼镜板的成本。

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 (17)

1.一种混凝土泵送用眼镜板，包括基体(10)，所述基体(10)上设置有两个通孔(30)，其特征在于，所述通孔(30)周围设置有硬质合金块(22)。

2.根据权利要求1所述的混凝土泵送用眼镜板，其特征在于，所述硬质合金块(22)包括第一硬质合金块(221)，所述第一硬质合金块(221)固定设置在两个所述通孔(30)之间的鼻梁区。

3.根据权利要求1或2所述的混凝土泵送用眼镜板，其特征在于，所述硬质合金块(22)包括第二硬质合金块(222)，所述第二硬质合金块(222)固定设置在所述通孔(30)的远离所述鼻梁区的框边上。

4.根据权利要求1所述的混凝土泵送用眼镜板，其特征在于，所述硬质合金块(22)通过电弧爆炸焊的方式固定在所述基体(10)上。

5.根据权利要求1所述的混凝土泵送用眼镜板，其特征在于，所述硬质合金块(22)的厚度为T1，其中，2mm≤T1≤15mm。

6.根据权利要求1所述的混凝土泵送用眼镜板，其特征在于，所述硬质合金块(22)的周围设置有耐磨材料堆焊层(21)。

7.根据权利要求6所述的混凝土泵送用眼镜板，其特征在于，所述堆焊层(21)的厚度为T2，其中，0.5mm≤T2≤4mm。

8.根据权利要求6所述的混凝土泵送用眼镜板，其特征在于，所述堆焊层(21)的硬度大于或者等于55HRC。

9.根据权利要求1或6所述的混凝土泵送用眼镜板，其特征在于，所述通孔(30)的孔壁上设置有耐磨材料的熔覆层(40)。

10.根据权利要求9所述的混凝土泵送用眼镜板，其特征在于，所述熔覆层(40)通过激光熔覆工艺将耐磨材料熔覆在所述通孔(30)的孔壁上。

11.根据权利要求9所述的混凝土泵送用眼镜板，其特征在于，所述熔覆层(40)的厚度为T3，其中，0.5mm≤T3≤4mm。

12.根据权利要求9所述的混凝土泵送用眼镜板，其特征在于，所述熔覆层(40)的硬度大于或者等于55HRC。

13.根据权利要求9所述的混凝土泵送用眼镜板，其特征在于，所述耐磨材料为硬质合金、碳化钨、氧化铝、镍基合金、铬基合金、高铬铸铁、铁基合金、钴基合金中的一种或者硬质合金、碳化钨、氧化铝、镍基合金、铬基合金、高铬铸铁、铁基合金、钴基合金中两种或两种以上的组合。

14.根据权利要求13所述的混凝土泵送用眼镜板，其特征在于，所述耐磨材料为粉末颗粒状或丝状。

15.一种混凝土泵，包括混凝土泵送用眼镜板，其特征在于，所述混凝土泵送用眼镜板为权利要求1至14中任一项所述的混凝土泵送用眼镜板。

16.一种制造混凝土泵送用眼镜板的方法，其特征在于，所述混凝土泵送用眼镜板为权利要求1至14中任一项所述的混凝土泵送用眼镜板，其包括以下步骤：

形成基体；

通过电弧爆炸焊的方式在通孔的周围固定设置硬质合金块。

17.根据权利要求16所述的制造混凝土泵送用眼镜板的方法，其特征在于，所述制造混凝土泵送用眼镜板的方法还包括通过激光熔覆工艺在所述通孔的孔壁上熔覆耐磨材料的熔覆层；和/或通过堆焊的方式在所述硬质合金块的周围设置有耐磨材料堆焊层。

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