CN104075057A - 混凝土泵送设备、弯管及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种弯管及其制造方法，该弯管由合金钢层和低碳钢层构成，合金钢层位于弯管的内层，低碳钢层位于弯管外层，合金钢层由中碳合金钢或高碳合金钢制成，低碳钢层由低碳钢制成，合金钢层和低碳钢层通过轧制紧密结合。该弯管的内层硬度高、耐磨性好，外层韧性好、抗冲击能力强，因此，它能够满足混凝土输送的要求；与铸造弯管相比，它的重量更轻；与现有的复合弯管相比，它的内层和外层结合力更强，无需在内层和外层之间注入填充剂，既简化了生产工序，又降低了生产成本。综上，与现有技术相比，本发明提出的弯管在重量、生产成本、耐磨性和韧性方面，具备更突出的综合优势。另外，本发明还公开了一种具有上述弯管的混凝土泵送设备。

Description

混凝土泵送设备、弯管及其制造方法

技术领域

本发明涉及耐磨耐压输送管道技术，具体涉及一种弯管及其制造方；另外还涉及一种具有该弯管的混凝土泵送设备。

背景技术

目前，在进行建筑作业时，一般通过适当的混凝土输送机械将混凝土输送到预定的地点，以实施预定的作业。在输送混凝土过程中，混凝土泥浆在适当压力作用下通过输送管到达预定的地点，以在远离搅拌站的位置进行混凝土浇注或灌注作业。

在输送混凝土过程中，一方面，输送管的内壁要承受混凝土泥浆的持续性冲蚀和磨损；另一方面，输送管要承受混凝土泥浆的压力作用，在向较高处或较远处输送混凝土泥浆时，输送管要承受更高的压力作用。混凝土泥浆对输送管内壁的冲蚀和磨损要求输送管的内壁具有较高的硬度；混凝土泥浆的压力作用要求输送管整体上具有较高的韧性和耐冲击性。

目前市场的弯管主要包括铸造弯管和复合弯管两种。铸造件的耐磨损性能好，但为了满足韧性和强度要求，硬度必然受到限制，其耐磨损性能也就相对差一些，为了弥补这个缺陷，只能采取增加壁厚的方式来延长使用寿命。但是增加壁厚必然增重，不复合泵车减重的发展趋势；另一方面，增加壁厚必然增加生产成本。

如图1所示，复合弯管包括内管10和外管11两层，内管10采用高铬铸铁材料铸造成型，外管11采用低碳钢，热推成型。内管10进行适当热处理后，再采用热推工艺将内、外管复合。此种复合方式导致内外管间存在间隙，需往间隙注入填充剂12以实现内外管间的固定。此种弯管虽然寿命得到了提升，但是工艺复杂，制造成本高。

因此，如何保证弯管在不增加重量的前提下，保证其耐磨性和韧性，并降低制造成本，仍是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种弯管及其制造方法，与现有技术相比，该弯管及其制造方法在不增加弯管重量的前提下，可以保证弯管的耐磨性和韧性，并降低弯管的制造成本。

作为第一方面，本发明提出一种弯管，由合金钢层和低碳钢层构成，所述合金钢层位于所述弯管的内层，所述低碳钢层位于所述弯管的外层，所述合金钢层由中碳合金钢或高碳合金钢制成，所述低碳钢层由低碳钢制成，所述合金钢层和低碳钢层通过轧制紧密结合。

在优选地技术方案中，所述弯管弧线较长的一侧为外侧，弧线较短的一侧为内侧，所述弯管外侧的壁厚大于弯管内侧的壁厚。

在优选地技术方案中，所述弯管外侧处的合金钢层的厚度大于弯管内侧处的合金钢层的厚度。

在优选地技术方案中，所述合金钢层由65Mn或55SiMn制成，所述低碳钢层由20#或Q345制成。

在优选地技术方案中，所述弯管的两端设置有法兰，且法兰与低碳钢层焊接，所述法兰内壁镶嵌有耐磨套。

本发明提出的弯管由合金钢层和低碳钢层构成，合金钢层位于弯管的内层，低碳钢层位于弯管外层，合金钢层由中碳合金钢或高碳合金钢制成，低碳钢层由低碳钢制成，合金钢层和低碳钢层通过轧制紧密结合。该弯管的内层硬度高、耐磨性好，外层韧性好、抗冲击能力强，因此，它能够满足混凝土输送的要求；与铸造弯管相比，它的重量更轻；与现有的复合弯管相比，它的内层和外层结合力更强，无需在内层和外层之间注入填充剂，既简化了生产工序，又降低了生产成本。综上，与现有技术相比，本发明提出的弯管在重量、生产成本、耐磨性和韧性方面，具备更突出的综合优势。

作为第二方面，本发明提出一种混凝土泵送设备，设置有移动平台、泵送系统、动力系统和输送管道，所述泵送系统和动力系统设置于所述移动平台上，所述输送管道设置有上述任一项的弯管，且所述输送管道的一端与泵送系统连接。

与现有技术相比，通过采用上述的弯管，该混凝土泵送设备具备更加优异的综合性能、更低的制造成本。

作为第三方面，本发明提出一种弯管制造方法，包括以下步骤：

S1：选择中碳低合金钢板材或高碳低合金钢板材作为弯管内层；

S2：选择低碳钢板材作为弯管外层；

S3：通过轧制工艺使中碳低合金钢板材与低碳钢板材紧密结合，或，通过轧制使高碳低合金钢板材与低碳钢板材紧密结合，进而得到双金属复合钢板；

S4：将双金属复合钢板制成直管；

S5：将直管弯曲成预定形状的弯管；

S6：对弯管进行整体热处理，提升弯管内层硬度。

在优选地技术方案中，所述弯管内层由65Mn或55SiMn制成，所述弯管外层由20#或Q345制成。

在优选地技术方案中，步骤S4包括以下内容：将双金属复合钢板卷成直管状，并通过电阻焊将双金属复合钢板焊接起来进而形成直管。

在优选地技术方案中，步骤S5包括以下内容：通过热推工艺将直管制成预定形状的弯管。

在优选地技术方案中，所述轧制工艺包括热轧复合法或冷轧复合法或粉末轧制复合法。

在优选地技术方案中，步骤S6包括以下内容：对弯管进行淬火，淬火后对弯管进行回火。

与现有的复合弯管制造方法相比，本发明提出的弯管制造方法，通过选择中碳低合金钢板材或高碳低合金钢来制造弯管内层、低碳钢制造弯管外层，并通过轧制将弯管内层和外层紧密结合，不仅保证了弯管的耐磨性和韧性，还提升了弯管内层与外层的结合力；另外，还简化了弯管的生产工艺、降低了制造成本。况且，通过热处理，进一步增强了弯管的耐磨性，且通过上述的材料组合，通过热处理增强弯管内层耐磨性的同时，外层的韧性不至于受到大的影响。

附图说明

构成本发明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为相关技术中弯管的结构示意图；

图2为本发明具体实施例提供的弯管的结构示意图；

图3为本发明具体实施例提供的弯管制造方法的流程框图。

附图标记说明

在图1中：10—内管     11—外管     12—填充剂

在图2中：1—合金钢层  2—低碳钢层  3—法兰    4—耐磨套

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。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，本发明具体实施例提出的弯管由合金钢层1和低碳钢层2构成，合金钢层1位于弯管的内层，低碳钢层2位于弯管的外层，合金钢层1由中碳合金钢或高碳合金钢制成，低碳钢层2由低碳钢制成，合金钢层1和低碳钢层2通过轧制紧密结合。中碳低合金钢和高碳低合金钢的硬度高、耐磨性好，选择中碳低合金钢或高碳低合金钢作为弯管的内层可以保证弯管内层具有较好的耐磨性，低碳钢的韧性好、抗冲击能力强，选择低碳钢作为弯管的外层可以保证弯管外层具有较好的抗冲击能力；且弯管的内层和外层通过轧制紧密结合，无需在内层和外层之间补充填充剂，不但增强了内层与外层的结合力，而且简化了弯管的结构和制造工艺，有利于降低弯管的制造成本。另外，通过热处理来增强该弯管的耐磨性时，弯管内层的耐磨性得到显著提升的同时，弯管外层的韧性不会受到显著削弱，进而保证了热处理之后的弯管仍然具有相当的抗冲击能力。

因此，上述弯管的内层硬度高、耐磨性好，外层韧性好、抗冲击能力强，它能够满足混凝土输送的要求；与铸造弯管相比，它的重量更轻；与现有的复合弯管相比，它的内层和外层结合力更强，无需在内层和外层之间注入填充剂，既简化了生产工序，又降低了生产成本。换而言之，与现有技术相比，本发明提出的弯管在重量、生产成本、耐磨性和韧性方面，具备更突出的综合优势。

通常，弯管弧线较长的一侧为外侧即图2中A所示出的一侧为外侧，弧线较短的一侧为内侧即图2中B所示出的一侧为内侧，在优选实施例中，弯管外侧的壁厚大于弯管内侧的壁厚，进而使外侧抵抗冲击和磨损的能力更强。受惯性影响，混凝土在流动过程中，对弯管外侧的冲击和摩擦比弯管内侧要严重得多，因此，通过使外侧厚度大于内侧厚度，可以延长弯管的使用寿命，并尽量使弯管达到等寿命设计的效果。

为了进一步增强弯管的耐磨性，并保证材料的合理使用，可以使弯管外侧处的合金钢层1的厚度大于弯管内侧处的合金钢层1的厚度。

在上述实施例中，合金钢层1具体可以由65Mn或55SiMn制成，低碳钢层2具体可以由20#或Q345制成。

为方便弯管与其它输送管道的连接，弯管的两端设置有法兰3，且法兰3与低碳钢层2通过焊接连接，为了防止法兰因磨损过早失效，法兰3的内壁镶嵌有耐磨套4。

如图3所示，本发明具体实施例还提出了一种弯管的制造方法，包括以下步骤：

S1：选择中碳低合金钢板材或高碳低合金钢板材作为弯管内层；

S2：选择低碳钢板材作为弯管外层；

S3：通过轧制工艺使中碳低合金钢板材与低碳钢板材紧密结合，或，通过轧制使高碳低合金钢板材与低碳钢板材紧密结合，进而得到双金属复合钢板；

S4：将双金属复合钢板卷成直管状，并通过电阻焊将双金属复合钢板焊接起来进而形成直管；

S5：通过热推工艺将直管弯曲成预定形状的弯管；

S6：对弯管进行整体淬火，淬火后对弯管进行回火。

在上述制造方法中，弯管内层具体可以由65Mn或55SiMn制成，弯管外层具体可以由20#或Q345制成。

在轧制的过程中，具体可以采用现有的热轧复合法或者冷轧复合法或者粉末轧制复合法对中碳低合金钢板材与低碳钢板材(或高碳低合金钢板材与低碳钢板材)进行轧制进而形成双金属复合钢材。

与现有的复合弯管制造方法相比，该弯管制造方法，通过选择中碳低合金钢板材或高碳低合金钢来制造弯管内层、低碳钢制造弯管外层，并通过轧制将弯管内层和外层紧密结合，不仅保证了弯管的耐磨性和韧性，还提升了弯管内层与外层的结合力；另外，还简化了弯管的生产工艺、降低了制造成本。况且，通过热处理，进一步增强了弯管的耐磨性，且通过上述的材料组合，通过热处理增强弯管内层耐磨性的同时，外层的韧性不至于受到大的影响。

另外，本发明具体实施例还提出一种混凝土泵送设备，设置有移动平台、泵送系统、动力系统和输送管道，泵送系统和动力系统设置于移动平台上，输送管道设置有上述任一项的弯管，且输送管道的一端与泵送系统连接。

与现有技术相比，通过采用上述的弯管，该混凝土泵送设备具备更加优异的综合性能、更低的制造成本。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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)

1.一种弯管，其特征在于，由合金钢层(1)和低碳钢层(2)构成，所述合金钢层(1)位于所述弯管的内层，所述低碳钢层(2)位于所述弯管外层，所述合金钢层(1)由中碳合金钢或高碳合金钢制成，所述低碳钢层(2)由低碳钢制成，所述合金钢层(1)和低碳钢层(2)通过轧制紧密结合。

2.根据权利要求1所述的弯管，其特征在于，所述弯管弧线较长的一侧为外侧，弧线较短的一侧为内侧，所述弯管外侧的壁厚大于弯管内侧的壁厚。

3.根据权利要求2所述的弯管，其特征在于，所述弯管外侧处的合金钢层(1)的厚度大于弯管内侧处的合金钢层(1)的厚度。

4.根据权利要求3所述的弯管，其特征在于，所述合金钢层(1)由65Mn或55SiMn制成，所述低碳钢层(2)由20#或Q345制成。

5.根据权利要求1所述的弯管，其特征在于，所述弯管的两端设置有法兰(3)，且法兰(3)与低碳钢层(2)焊接，所述法兰(3)内壁镶嵌有耐磨套(4)。

6.一种混凝土泵送设备，其特征在于，设置有移动平台、泵送系统、动力系统和输送管道，所述泵送系统和动力系统设置于所述移动平台上，所述输送管道设置有权利要求1至5任一项所述的弯管，且所述输送管道的一端与泵送系统连接。

7.一种弯管制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：选择中碳低合金钢板材或高碳低合金钢板材作为弯管内层；

S2：选择低碳钢板材作为弯管外层；

S3：通过轧制工艺使中碳低合金钢板材与低碳钢板材紧密结合，或，通过轧制使高碳低合金钢板材与低碳钢板材紧密结合，进而得到双金属复合钢板；

S4：将双金属复合钢板制成直管；

S5：将直管弯曲成预定形状的弯管；

S6：对弯管进行整体热处理，提升弯管内层硬度。

8.根据权利要求7所述的弯管制造方法，其特征在于，所述弯管内层由65Mn或55SiMn制成，所述弯管外层由20#或Q345制成。

9.根据权利要求7所述弯管制造方法，其特征在于，步骤S4包括以下内容：将双金属复合钢板卷成直管状，并通过电阻焊将双金属复合钢板焊接起来进而形成直管。

10.根据权利要求9所述的弯管制造方法，其特征在于，步骤S5包括以下内容：通过热推工艺将直管制成预定形状的弯管。

11.根据权利要求7所述的弯管制造方法，其特征在于，所述轧制工艺包括热轧复合法或冷轧复合法或粉末轧制复合法。

12.根据权利要求7所述弯管制造方法，其特征在于，步骤S6包括以下内容：对弯管进行淬火，淬火后对弯管进行回火。