CN105673979B - 一种两分双层式耐磨抗冲击弯管及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种两分双层式耐磨抗冲击弯管及其制备方法。本发明的耐磨抗冲击弯管包括：外层保护弯管(1)以及内层耐磨组合弯管(2)，所述内层耐磨组合弯管(2)嵌套在所述外层保护弯管(1)内，所述内层耐磨组合弯管(2)由内层耐磨大弯与内层耐磨小弯组成，内层耐磨大弯与内层耐磨小弯由耐磨性不同的材质构成，所述内层耐磨大弯与内层耐磨小弯组合在一起，形成横截面为环状的管体。本发明为了降低成本并提高耐磨性能，针对大弯和小弯分别选取不同性能的耐磨材料，并且，考虑到弯管在输送材料时，大弯(靠外的一侧)和小弯的磨损方式是不同的，本发明对内层耐磨大弯进行了特殊设计，从两端A向中间B变厚，并且从两侧C向中间D变厚。
Description
技术领域
本发明涉及一种建筑、矿山、冶金、电力、石油、煤炭、粮食加工等行业的输送弯管结构，特别是一种两分双层式耐磨抗冲击弯管。
背景技术
弯管的成型技术主要有铸造成型、模压成型等，它们都是依靠成型模具，通过浇注或是热冷压工艺仿形生成的；无论是哪一种机器设备及管道，大部分都用到弯管，主要用以输油、输气、输液、输送粉料等；弯管的材料有铸铁、不锈钢、合金钢、可锻铸铁、碳钢、有色金属及塑料等材质；在建筑、矿山、冶金、电力、石油、煤炭、粮食加工等行业中，物料的输送是通过管道压力输送，输送管受到较大的压力和严重的磨损，因此对输送管，特别是连接弯管有较高的综合性能要求；提高弯管的使用寿命，现已成为很难攻克的难题。
弯管目前使用最为广泛的是单层高锰钢弯管，也有少量使用双层高铬铸铁弯管；单层高锰钢弯管耐磨性能差，硬度低，安全性低；双层耐磨弯管成本高，质量较好，耐磨性能优，硬度高，安全性高，但性价比不高。
中国专利文献公开的专利CN104061394A中，公开了一种制造弯曲管件的方法以及由此获得的弯曲管件，包括获得第一外部弯曲管状部件和第二内部弯曲部件，所述第二内部弯曲部件由具有比第一外部弯曲管状部件更大的耐磨性的材料制成，并具有横截面，以覆盖第一外部弯曲管状部件的至少部分内表面；该方法提供将第一外部弯曲管状部件制造为至少两个部件，其中每个部件具有横截面，该横截面为第一外部弯曲管状部件的完整的管状截面的相应部分；使至少两个部件沿各自的连接边缘彼此靠近，将第二内部弯曲部件设于内部并与两个部件的至少一个接触；将至少两个部件焊接，以形成第一外部弯曲管状部件，并将所述第二内部弯曲部件封闭在第一外部弯曲管状部件内。
但是，专利CN104061394A中公开的管件在性价比方面难以满足市场需求。具体而言，该弯曲管件第二内部弯曲部件如果采用半管设计，那么第一外部弯曲管状部件和第二内部弯曲部件在安装牢固程度上存在很大的问题，同时第二内部弯曲部件为延伸部位就会出现耐磨性差的问题；如果第二内部弯曲部件采用完整管设计，那么第二内部弯曲部件均采用的是同种材料，就造成了材料的浪费，影响经济性。
因此，现有的管件制备方法和相应管件要么制备成本高，要么耐磨性能差、使用寿命短，难以兼顾成本和性能。
发明内容
本发明的目的是在于克服现有技术存在的缺点，提供一种制造成本低、使用寿命高的耐磨、抗冲击的两分双层式耐磨抗冲击弯管。
具体而言，一方面，本发明提供一种两分双层式耐磨抗冲击弯管，所述耐磨抗冲击弯管包括：外层保护弯管以及内层耐磨组合弯管，其特征在于，所述内层耐磨组合弯管嵌套在所述外层保护弯管内，所述内层耐磨组合弯管由内层耐磨大弯与内层耐磨小弯组成，内层耐磨大弯与内层耐磨小弯由耐磨性能不同的材质构成，所述内层耐磨大弯与内层耐磨小弯组合在一起，形成横截面为环状的管体。
进一步地，所述外层保护弯管包括大弯外保护弯管和小弯外保护弯管，所述大弯外保护弯管和小弯外保护弯管焊接在一起，形成横截面为环状的管体。
进一步地，所述外层保护弯管所采用的材料与所述内层耐磨组合弯管所采用的材料彼此不同。
进一步地，所述内层耐磨大弯与所述内层耐磨小弯在彼此扣合形成管体时，二者之间设置预定宽度的填充通道。
进一步地，所述内层耐磨大弯与所述内层耐磨小弯之间的填充通道为所述内层耐磨大弯与所述内层耐磨小弯之间预留的间隙。
进一步地，所述填充通道的宽度为0.5-2mm。
进一步地，所述填充通道的宽度为1mm。
进一步地，还包括耐磨连接法兰，所述耐磨连接法兰由法兰与耐磨套组成；耐磨套安装在法兰内部。
进一步地，所述大弯外保护弯管与所述小弯外保护弯管在径口边沿处以焊接方式进行连接，所述耐磨连接法兰焊接在外层保护弯管和内层耐磨组合弯管的两头，用于对其进行封装加固。
进一步地，所述耐磨套上设有耐磨套契合斜面；耐磨套契合斜面设于耐磨套外圆上。
进一步地，所述大弯外保护弯管与所述小弯外保护弯管由低合金钢或中低碳钢材料制成。
进一步地，所述内层耐磨大弯所采用耐磨材料的耐磨性能优于所述内层耐磨小弯的耐磨性能。
进一步地，所述内层耐磨组合弯管中的内层耐磨大弯与内层耐磨小弯分别由高铬铸铁、中铬铸铁、低铬铸铁、耐磨铸铁、陶瓷、硬质合金、轴承钢、合金钢以及高分子材料中的一种制成。
进一步地，内层耐磨大弯设计为从两端A向中部B变厚并且从两侧C向中部D变厚。
进一步地，所述大弯外保护弯管与内层耐磨大弯之间以及/或者小弯外保护弯管与内层耐磨小弯之间还设有缓冲仓。
进一步地，根据输送介质的不同，为所述耐磨抗冲击弯管的内层耐磨组合弯管(2)选取不同的耐磨材料和厚度分布。
另一方面，本发明提供一种两分双层式耐磨抗冲击弯管的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
(A)制备内层耐磨组合弯管，制备过程包括：
(A1)分别制备内层耐磨大弯与内层耐磨小弯，所述内层耐磨大弯与内层耐磨小弯拼接在一起能够形成管状结构；
(A2)将所述内层耐磨大弯与内层耐磨小弯拼接在一起，形成横截面为环状的内层耐磨组合弯管；
(B)制备外层保护弯管，并将外层保护弯管嵌套在内层耐磨组合弯管外侧；
(C)将外层保护弯管和内层耐磨组合弯管的两端组合在一起。
进一步地，所述内层耐磨大弯与内层耐磨小弯由不同材质的耐磨材料制成。
进一步地，所述大弯外保护弯管与小弯外保护弯管由低合金钢或中低碳钢材料制成。
进一步地，所述内层耐磨大弯采用耐磨材料耐磨性能优于内层耐磨小弯的耐磨材料。
进一步地，所述内层耐磨大弯和内层耐磨小弯分别由高铬铸铁、中铬铸铁、低铬铸铁、耐磨铸铁、陶瓷、硬质合金、轴承钢、合金钢以及高分子材料中的一种制成。
进一步地，内层耐磨大弯设计为从两端A向中部B变厚并且从两侧C向中部D变厚。
进一步地，所述方法还包括制备耐磨连接法兰，所述耐磨连接法兰由法兰与耐磨套组成；耐磨套安装在法兰内部。
进一步地，所述耐磨套上设有耐磨套契合斜面；耐磨套契合斜面设于耐磨套外圆上。
进一步地，所述步骤(B)包括分别制备大弯外保护弯管和小弯外保护弯管，所述大弯外保护弯管位于所述内层耐磨大弯外侧，所述小弯外保护弯管位于所述内层耐磨小弯外侧，所述大弯外保护弯管和小弯外保护弯管焊接在一起，形成横截面为环状的管体。
进一步地，所述方法还包括在所述大弯外保护弯管与内层耐磨大弯之间以及/或者所述小弯外保护弯管与内层耐磨小弯之间设置缓冲仓。
本发明为了保护弯管内层的耐磨组合弯管不会在弯管运输、安装、使用过程中受外力碰撞、击打变形、损坏，以及受到内部流体冲击力而导致变形甚至损坏，设有大弯外保护弯管与小弯外保护弯管；并在大弯外保护弯管的内侧形成大弯外保护弯管内契合面，在小弯外保护弯管内侧形成小弯外保护弯管内契合面；其中大弯外保护弯管与小弯外保护弯管横截面为任意度数的圆弧，但是两半管组合在一起横截面必须形成360度的圆(本文中所提到的“圆”并不一定是正圆形，可以为椭圆或其他形式的变形)。
本发明将耐磨层分为两部分，两部分采用不同的耐磨材料，由于弯管在输送材料时，大弯(靠外的一侧)和小弯的磨损方式是不同的，所受到的磨损程度也是不同的，所以在对大弯和小弯进行强化时，需要考虑的因素也不同。因此，本发明将大弯和小弯制成不同材质，能够针对大弯和小弯的特性选择不同的材料，增强其耐磨性。比如说，大弯部分，其需要考虑的不仅仅是耐磨性，还要考虑耐压性。而小弯部分对耐磨性的要求则相对较低。
本发明考虑到大弯处收到的冲击力和磨损最为严重，内层耐磨大弯采用的耐磨材料的耐磨性能优于小弯的使用材料耐磨性能。并且内层耐磨大弯设计为从两端A向中部B变厚并且从两侧C向中部D变厚，保证了大弯中间最易磨损位置的高耐磨性；其中内层耐磨小弯设计为等厚与不等厚均可，保证小弯具备相应的耐磨性。内层耐磨组合弯管由高铬铸铁、中铬铸铁、低铬铸铁、耐磨铸铁、陶瓷、硬质合金、轴承钢、合金钢、高分子材料等耐磨材料中两种材质不同的耐磨材料分别做成内层耐磨大弯与内层耐磨小弯，可使弯管的耐磨性提高几倍以上。外层保护层采用低合金钢或中低碳钢；这样设计至少可使得弯管整体重量减轻10％以上，达到降低成本，节约材料，节约资源的目的。
采用这种耐磨组合弯管的好处是：针对性地增大易磨损部位和易受冲击部位的强度，而冲击力小的地方不需要同等材料，节约了制造上的原料成本。使用寿命长，价格低，性价比提高几倍以上；也容易实现大批量生产，质量稳定可靠，绝不会出现断裂、爆管等异常现象，安全性能高。
本发明为了延长耐磨连接法兰的使用寿命及提高与其它部件连接的顺畅程度的功能，设有耐磨套；并在其上设有耐磨套契合斜面；耐磨套契合斜面设于耐磨套外缘上。
由于采用了以上结构部件的技术组合方案，本发明的两分双层式耐磨抗冲击弯管可以用于建筑、矿山、冶金、电力、石油、煤炭、粮食加工等行业中各种恶劣环境下的材料输送，设计为两分双层的独特结构，分为保护层与耐磨层。保护层保护耐磨层不会因弯管在运输、安装及使用过程中受外力碰撞、击打而变形甚至损坏，以及受到内部流体冲击力而导致变形甚至损坏。
本发明设计的耐磨层管壁厚度不均匀分布(从两端A向中间B变厚与两侧C向中间D变厚)，使用时磨损严重、容易磨穿的中间部位壁部较厚，从而提高了弯管的使用寿命；设计的耐磨连接法兰便于弯管与其他设备的连接安装，耐磨连接法兰内部的耐磨套保证了口端的耐磨性、延长了耐磨连接法兰的使用寿命并提高了其密封性。
本发明通过在内层组合弯管的两个部分之间留有一定的填充通道，使得被输送介质能够通过填充通道渗透到外层管和内层管之间，增强耐磨性，此外，通过添加缝隙可以为内层管提供缓存空间，而不会由于突然的冲击而破碎，减少内壁因硬度过高，受冲击磨损导致开裂的问题。
现有的技术人员对于耐磨管的设计存在着一定的技术偏见，他们认为，管体由整体构造而成会使管体的结合更加牢固，不易磨损或破碎。而本申请的发明人发现，实际上并非完全如此，通过在内层耐磨大弯和内层耐磨小弯之间设置填充通道，并且对于二者采用不同的耐磨材料，能够允许被输送介质进入到外层保护弯管管与内层耐磨弯管之间，不仅不会影响管体的耐久，反而使内层耐磨弯管在受到冲击时具有一定的缓冲空间，不易破碎，而且，这种缓冲还能够降低管体的磨损，增加耐磨弯管的使用寿命。这是本领域技术人员无论如何也想不到的。
此外，本发明通过耐磨法兰或其他方式将外层保护弯管与内层耐磨组合弯管固定为一体，彼此不会产生摩擦消耗，这样设计至少可使得弯管整体重量减轻10％以上，达到降低成本，节约材料，节约资源的目的。即，与现有技术相比，在管体重量相同的情况下，本发明的耐磨抗冲击弯管能够提供更好的耐磨性能，而在耐磨性能相同的情况下，采用本发明的设计，可以实现更轻的管体重量。
本发明的耐磨弯管使用寿命长，价格低，比现有产品性价比提高几倍以上；也容易实现大批量生产，质量稳定可靠，安全性能高。
附图说明
附图1是本发明实施例1中的两分双层式耐磨抗冲击弯管的整体结构示意图。
附图2是本发明实施例1中的两分双层式耐磨抗冲击弯管的整体结构剖面示意图。
附图3是本发明实施例1中的两分双层式耐磨抗冲击弯管的管体部分的结构示意图。
附图4是本发明实施例1中双层大弯5的结构示意图。
附图5是本发明实施例1中双层大弯5的剖面结构示意图。
附图6是本发明实施例1中大弯外保护弯管7的结构示意图。
附图7是本发明实施例1中大弯外保护弯管7的横剖面结构示意图。
附图8是本发明实施例1中内层耐磨大弯8的结构示意图。
附图9是本发明实施例1中内层耐磨大弯8的横剖面结构示意图。
附图10是本发明实施例1中内层耐磨大弯8的纵剖面结构示意图。
附图11是本发明实施例1中双层小弯6的结构示意图。
附图12是本发明实施例1中双层小弯6的剖面结构示意图。
附图13是本发明实施例1中小弯外保护弯管11的结构示意图。
附图14是本发明实施例1中小弯外保护弯管11的剖面结构示意图。
附图15是本发明实施例1中内层耐磨小弯12的结构示意图。
附图16是本发明实施例1中内层耐磨小弯12的剖面结构示意图。
附图17是本发明实施例1中耐磨连接法兰3的结构示意图。
附图18是本发明实施例1中耐磨连接法兰3的剖面结构示意图。
附图19是本发明实施例1中法兰15的结构示意图。
附图20是本发明实施例1中法兰15的剖面结构示意图。
附图21是本发明实施例1中耐磨套16的结构示意图。
附图22是本发明实施例1中耐磨套16的剖面结构示意图。
附图23是本发明实施例2中的两分双层式耐磨弯管的剖面结构示意图。
附图标记：
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行进一步说明。
实施例1
如图1-3所示：在本实施例中，两分双层式耐磨弯管由外层保护弯管1和内层耐磨组合弯管2组成。内层耐磨组合弯管2嵌套在外层保护弯管1内侧。外层保护弯管1用于保护内层耐磨组合弯管2，以免内层耐磨组合弯管2在运输、安装、使用过程中受到不必要的损伤。
如图4-16所示，内层耐磨组合弯管2分成两部分：内层耐磨大弯8和内层耐磨小弯12，二者均为半弯管，彼此拼接在一起形成横截面为环状的内层耐磨组合弯管2。内层耐磨大弯8和内层耐磨小弯12由具有不同耐磨性能的耐磨材料制成。
优选地，内层耐磨组合弯管2中的内层耐磨大弯8和内层耐磨小弯12分别由高铬铸铁、中铬铸铁、低铬铸铁、耐磨铸铁、陶瓷、硬质合金、轴承钢、合金钢、高分子材料等耐磨材料中材质不同的耐磨材料制成，其中内层耐磨大弯所采用材料的耐磨性能优于小弯的材料。内层耐磨组合弯管采用异质材料制成的好处是：可以针对性地为受冲击力大和易磨损的部位选用高耐磨和耐冲击性能的材料，而受冲击力小的地方则可以选用低耐磨和耐冲击性能的材料，因此，这种方式既节约了制造上的原料成本，又提高了耐磨性，延长了使用寿命。例如，如果内层耐磨大弯采用高铬铸铁，内层耐磨小弯采用合金钢，目前市场上，高铬铸铁的单价约为20元/Kg，而合金钢的单价约为4元/Kg，综合成本要减少40％以上，这在弯管制备领域是巨大的突破。
优选地，将内层耐磨大弯与内层耐磨小弯的平均厚度比设置为2:1、所选取材料的耐磨性能比选为2:1，这样，能够获得最优使用寿命的耐磨弯管，能够达到普通耐磨弯管的2倍以上。
优选地，在本实施例中还可以添加两个耐磨连接法兰3，两个耐磨连接法兰3分别焊接在外层保护弯管1和内层耐磨组合弯管2两端。耐磨连接法兰3既能够起到连接弯管和其他管道的作用，又可以用于对内层耐磨组合弯管2中的两个部分进行固定，避免其发生移位。需要说明的是，外层保护弯管1和内层耐磨组合弯管2的固定可以采用连接法兰，也可以采用其他形式，不仅限于采用连接法兰的方式。
外层保护弯管1也可以分成两个部分：大弯外保护弯管7、小弯外保护弯管11，二者彼此焊接在一起形成横截面为环状的外层保护弯管1。外层保护层采用低合金钢或中低碳钢等材料。需要说明的是，外层保护弯管1也可以整体铸造而成或者推制形成。
本实施例中为了保护弯管内层的耐磨层不会在弯管运输、安装、使用过程中受外力碰撞、击打变形、损坏，以及受到内部流体冲击力而导致变形甚至损坏的功能，所以设置了大弯外保护弯管7与小弯外保护弯管11；大弯外保护弯管7内部具有大弯外保护弯管内契合面9，在小弯外保护弯管11内部具有小弯外保护弯管内契合面13；其中大弯外保护弯管7与小弯外保护弯管11横截面为任意度数的圆弧，但是两半管组合在一起横截面形成360度的圆。
本实施例中为了增加大弯中间位置的耐磨功能，设有内层耐磨大弯8；并在内层耐磨大弯8外部设有内层耐磨大弯外契合面10；内层耐磨大弯外契合面10为内层耐磨大弯8外圆面。在优选实现方式中，内层耐磨大弯8设计为从两端A向中间B变厚并且从两侧C向中间D变厚，保证了大弯中间位置的高耐磨性。
本实施例中为了保持小弯的耐磨功能，设有内层耐磨小弯12；并在内层耐磨小弯12外部设有内层耐磨小弯外契合面14；内层耐磨小弯外契合面14为内层耐磨小弯12外圆面；其中内层耐磨小弯12设计为等厚与不等厚均可，只要保证小弯也具备一定的耐磨性即可。
本实施例中为了使弯管便于连接安装，设有耐磨连接法兰3；它由法兰15与耐磨套16组成；耐磨套16安装在法兰15内部。耐磨连接法兰3结构如附图18、19所示，其设计位置如附图1、2中标记3所示。
本实施例中为了延长耐磨连接法兰2的使用寿命及提高与其它部件连接的顺畅程度的功能，设有耐磨套16；并在其上设有耐磨套契合斜面19；耐磨套契合斜面19设于耐磨套16外缘上。
本实施例中所述的两分双层式耐磨弯管是指：该耐磨弯管由两部分组成，每部分又分为两层。
本实施例中所述的双层大弯5是指：两分双层式耐磨弯管中位于弯管外侧的组成部件；其由大弯外保护弯管7与内层耐磨大弯8组成；其结构如附图4、5所示，其设计位置如附图3中标记5所示。
本实施例中所述的双层小弯6是指：两分双层式耐磨弯管中位于弯管内侧的组成部件；其由小弯外保护弯管11与内层耐磨小弯12组成；其结构如附图11、12所示，其设计位置如附图3中标记6所示。
本实施例中所述的大弯外保护弯管7优选采用由低合金钢或中低碳钢锻压而成的弯管；其上设有大弯外保护弯管内契合面9；其作用是保护弯管内层的耐磨层不会因弯管在运输、安装及使用过程中受外力碰撞、击打而变形甚至损坏，以及受到内部流体冲击力而导致变形甚至损坏；其结构如附图6、7所示，其设计位置如附图4、5中标记7所示。
本实施例中所述的内层耐磨大弯8优选采用由高铬铸铁、低铬铸铁、中铬铸铁铸造，合金钢、轴承钢锻压，陶瓷、硬质合金烧结，高分子材料合成与耐磨焊条堆焊制成的耐磨层弯管；其上设有内层耐磨大弯外契合面10；其作用是增加大弯中间位置的耐磨性；其结构如附图8、9、10所示，其设计位置如附图4、5中标记8所示。
本实施例中所述的大弯外保护弯管内契合面9是指：设于大弯外保护弯管7上的契合面；其作用是便于大弯外保护弯管7与内层耐磨大弯8的安装；其设计位置如附图6、7中标记9所示。
本实施例中所述的内层耐磨大弯外契合面10是指：设于内层耐磨大弯8上的契合面；其作用是便于大弯外保护弯管7与内层耐磨大弯8的安装；其设计位置如附图8、9、10中标记10所示。
本实施例中所述的小弯外保护弯管11是指：由低合金钢或中低碳钢等材料锻压而成的半弯管；其上设有小弯外保护弯管内契合面13；其作用是保护弯管内层的耐磨层不会因弯管在运输、安装及使用过程中受外力碰撞、击打而变形甚至损坏，以及受到内部流体冲击力而导致变形甚至损坏；其结构如附图13、14所示，其设计位置如附图11、12中标记11所示。
本实施例中所述的内层耐磨小弯12是指：由高铬铸铁、低铬铸铁、中铬铸铁铸造，合金钢、轴承钢锻压，陶瓷、硬质合金烧结，高分子材料合成与耐磨焊条堆焊制成的耐磨弯管；其上设有内层耐磨小弯外契合面14；其作用是增加小弯耐磨性；其结构如附图15、16所示，其设计位置如附图11、12中标记12所示。
本实施例中所述的小弯外保护弯管内契合面13是指：设于小弯外保护弯管11上的契合面；其作用是便于小弯外保护弯管11与内层耐磨小弯12的安装；其设计位置如附图13、14中标记13所示。
本实施例中所述的内层耐磨小弯外契合面14是指：设于内层耐磨小弯12上的契合面；其作用是便于小弯外保护弯管11与内层耐磨小弯12的安装；其设计位置如附图15、16中标记14所示。
本实施例中所述的法兰15是指：耐磨连接法兰2的组成部件；并在其上设有法兰契合斜面17与连接卡槽18；其作用是便于弯管与其他设备的连接安装；其结构如附图19、20所示，其设计位置如附图17、18中标记15所示。
本实施例中所述的耐磨套16是指：由高铬铸铁、低铬铸铁、中铬铸铁铸造，合金钢、轴承钢锻压，陶瓷、硬质合金烧结，高分子材料合成与耐磨焊条堆焊制成的耐磨套；并在其上设有耐磨套契合斜面19；其作用是延长耐磨连接法兰2的使用寿命及提高密封性；其结构如附图21、22所示，其设计位置如附图17、18中标记16所示。
本实施例中所述的法兰契合斜面17是指：设于法兰15内部的契合斜面；其作用是便于法兰15与耐磨套16的安装；其设计位置如附图19、20中标记17所示。
本实施例中所述的连接卡槽18是指：设于法兰15外圆上的卡槽；其作用是便于法兰15与其他设备的安装；其设计位置如附图19、20中标记18所示。
本实施例中所述的耐磨套契合斜面19是指：设于耐磨套16外圆上的契合斜面；其作用是便于法兰15与耐磨套16的安装；其设计位置如附图21、22中标记19所示。
实施例2
在本实施例中，提供了两分双层式耐磨弯管的另一种实现方式。如图23所示，在本实施例中，两分双层式耐磨弯管由外层保护弯管1、内层耐磨组合弯管2组成。内层耐磨组合弯管2嵌套在外层保护弯管1内侧。外层保护弯管1用于保护内层耐磨组合弯管2，以免在运输、安装、使用过程中受到不必要的损伤。
外层保护弯管1分成两个部分：大弯外保护弯管7和小弯外保护弯管11，二者彼此焊接在一起形成横截面为环状的外层保护弯管1。内层耐磨组合弯管2分成两部分：内层耐磨大弯8和内层耐磨小弯12，二者彼此拼接在一起形成横截面为环状的内层耐磨组合弯管2。内层耐磨大弯8和内层耐磨小弯12由具有不同耐磨性能的材料制成。
在本实施例中还添加了两个耐磨连接法兰3，两个耐磨连接法兰3分别焊接在外层保护弯管1和内层耐磨组合弯管2两端。耐磨连接法兰3既能够起到连接耐磨弯管和其他管道的作用，又可以用于对内层耐磨组合弯管2中的两个部分进行固定，避免其发生移位。
在本实施例中，优选地，内层耐磨大弯8和内层耐磨小弯12在彼此相接处留有填充通道4，以允许被输送介质进入到外层保护弯管1与内层耐磨组合弯管2之间。此外，为了更好地方便被输送介质进入到外层保护弯管1、内层耐磨组合弯管2之间，内层耐磨组合弯管2与外层保护弯管1之间预留有缓冲腔20。优选地，该填充通道4在0.5—2mm之间，优选1mm。
本实施例中所述的填充通道4是指：内层耐磨大弯8与内层耐磨小弯12之间所预设的用于允许运输介质渗透进入内层耐磨大弯8与内层耐磨小弯12之间以及/或者两层管道之间的间隙；其设计位置如附图1、2中标记4所示。此外，需要说明的是大弯外保护弯管7和小弯外保护弯管11可以分开铸造然后焊接在一起，也可以一体构成。二者可以采用相同材料制成，也可以采用不同材料制成。
本实施例中为了降低耐磨弯管的加工难度并允许对外层保护弯管1与内层耐磨组合弯管2之间的渗透填充，预留了大弯和小弯之间的填充通道4；由于设置了该填充通道4，那么内层耐磨大弯与内层耐磨小弯不直接接触，这样就不需要内层耐磨大弯8与内层耐磨小弯12边缘加工的完全一致，降低了加工难度；该填充通道4直接与预留的缓冲腔20相连通，更容易实现对缓冲腔20的填充。
本实施例中，填充通道4为内层耐磨大弯和内层耐磨小弯之间的间隙，适当的间隙可以让介质渗入到外层保护弯管和内层组合弯管之间的夹层中，起到一定的缓冲作用，减少内壁因硬度过高，受冲击磨损导致开裂的问题。采用这种方式的弯管，以用于水泥泵车中的弯管为例，其不仅可以增加耐磨性，还可以减轻重量23％以上。
在另一种优选实现方式中，内层耐磨大弯与内层耐磨小弯选用不同耐磨性能材料：
①2HRC≤HRC(2-1)-HRC(2-2)≤10HRC
②△(2-2)/△(2-1)＝2～6倍(优选2～3倍)
△表示在相同的工况环境下、相同时间、相同试样的磨损消耗量，
磨损消耗量△＝m磨损前-m磨损后。
HRC是采用洛氏硬度计所测定的材料硬度值。
虽然上面结合本发明的优选实施例对本发明的原理进行了详细的描述，本领域技术人员应该理解，上述实施例仅仅是对本发明的示意性实现方式的解释，并非对本发明包含范围的限定。实施例中的细节并不构成对本发明范围的限制，在不背离本发明的精神和范围的情况下，任何基于本发明技术方案的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均落在本发明保护范围之内。
Claims (24)
1.一种两分双层式耐磨抗冲击弯管，所述耐磨抗冲击弯管包括：外层保护弯管(1)以及内层耐磨组合弯管(2)，其特征在于，所述内层耐磨组合弯管(2)嵌套在所述外层保护弯管(1)内，所述内层耐磨组合弯管(2)由内层耐磨大弯与内层耐磨小弯组成，所述内层耐磨大弯与所述内层耐磨小弯在彼此扣合形成管体时，二者之间设置预定宽度的填充通道，内层耐磨大弯与内层耐磨小弯由耐磨性不同的材质构成，所述内层耐磨大弯与内层耐磨小弯组合在一起，形成横截面为环状的管体。
2.根据权利要求1所述的两分双层式耐磨抗冲击弯管，其特征在于，所述外层保护弯管(1)包括大弯外保护弯管和小弯外保护弯管，所述大弯外保护弯管和小弯外保护弯管焊接在一起，形成横截面为环状的管体。
3.根据权利要求1所述的两分双层式耐磨抗冲击弯管，其特征在于，所述外层保护弯管(1)所采用的材料与所述内层耐磨组合弯管(2)所采用的材料彼此不同。
4.根据权利要求3所述的两分双层式耐磨抗冲击弯管，其特征在于，所述内层耐磨大弯与所述内层耐磨小弯之间的填充通道为所述内层耐磨大弯与所述内层耐磨小弯之间预留的间隙。
5.根据权利要求4所述的两分双层式耐磨抗冲击弯管，其特征在于，所述填充通道的宽度为0.5-2mm。
6.根据权利要求5所述的两分双层式耐磨抗冲击弯管，其特征在于，所述填充通道的宽度为1mm。
7.根据权利要求1所述的两分双层式耐磨抗冲击弯管，其特征在于，还包括耐磨连接法兰(3)，所述耐磨连接法兰(3)由法兰与耐磨套组成；耐磨套安装在法兰内部。
8.根据权利要求7所述的两分双层式耐磨抗冲击弯管，其特征在于，所述大弯外保护弯管与所述小弯外保护弯管在径口边沿处以焊接方式进行连接，所述耐磨连接法兰(3)焊接在外层保护弯管(1)和内层耐磨组合弯管(2)的两头，用于对其进行固定。
9.根据权利要求7所述的两分双层式耐磨抗冲击弯管，其特征在于，所述耐磨套上设有耐磨套契合斜面；耐磨套契合斜面设于耐磨套外缘上。
10.根据权利要求2所述的两分双层式耐磨抗冲击弯管，其特征在于，所述大弯外保护弯管与所述小弯外保护弯管由低合金钢或中低碳钢材料制成。
11.根据权利要求1所述的两分双层式耐磨抗冲击弯管，其特征在于，所述内层耐磨大弯所采用耐磨材料的耐磨性能优于所述内层耐磨小弯的耐磨性能。
12.根据权利要求1所述的两分双层式耐磨抗冲击弯管，其特征在于，所述内层耐磨组合弯管中的内层耐磨大弯与内层耐磨小弯分别由高铬铸铁、中铬铸铁、低铬铸铁、陶瓷、硬质合金、轴承钢、合金钢以及高分子材料中的一种制成。
13.根据权利要求1所述的两分双层式耐磨抗冲击弯管，其特征在于，所述内层耐磨大弯设计为从两端A向中部B变厚并且从两侧C向中部D变厚。
14.根据权利要求1所述的两分双层式耐磨抗冲击弯管，其特征在于，根据输送介质的不同，为所述耐磨抗冲击弯管的内层耐磨组合弯管(2)的不同部位选取不同的耐磨材料和厚度分布。
15.根据权利要求1-14中任一项所述的两分双层式耐磨抗冲击弯管的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
(A)制备内层耐磨组合弯管(2)，制备过程包括：
(A1)分别制备内层耐磨大弯与内层耐磨小弯，所述内层耐磨大弯与内层耐磨小弯拼接在一起能够形成管状结构，所述内层耐磨大弯与所述内层耐磨小弯在彼此扣合形成管体时，二者之间设置预定宽度的填充通道；
(A2)将所述内层耐磨大弯与内层耐磨小弯拼接在一起，形成横截面为环状的内层耐磨组合弯管(2)；
(B)制备外层保护弯管(1)，并将外层保护弯管(1)嵌套在内层耐磨组合弯管(2)外侧；
(C)将外层保护弯管(1)和内层耐磨组合弯管(2)的两端组合在一起。
16.根据权利要求15所述的两分双层式耐磨抗冲击弯管的制备方法，其特征在于，所述内层耐磨大弯与内层耐磨小弯由不同材质的耐磨材料制成。
17.根据权利要求15所述的两分双层式耐磨抗冲击弯管的制备方法，其特征在于，所述步骤(B)包括分别制备大弯外保护弯管和小弯外保护弯管，所述大弯外保护弯管与小弯外保护弯管由低合金钢或中低碳钢材料制成。
18.根据权利要求17所述的两分双层式耐磨抗冲击弯管的制备方法，其特征在于，所述内层耐磨大弯采用耐磨材料耐磨性能优于内层耐磨小弯的耐磨材料。
19.根据权利要求16所述的两分双层式耐磨抗冲击弯管的制备方法，其特征在于，所述内层耐磨大弯和内层耐磨小弯分别由高铬铸铁、中铬铸铁、低铬铸铁、陶瓷、硬质合金、轴承钢、合金钢以及高分子材料中的一种制成。
20.根据权利要求15所述的两分双层式耐磨抗冲击弯管的制备方法，其特征在于，所述内层耐磨大弯设计为从两端A向中部B变厚并且从两侧C向中部D变厚。
21.根据权利要求15所述的两分双层式耐磨抗冲击弯管的制备方法，其特征在于，所述方法还包括制备耐磨连接法兰(3)，所述耐磨连接法兰(3)由法兰与耐磨套组成；耐磨套安装在法兰内部。
22.根据权利要求21所述的两分双层式耐磨抗冲击弯管的制备方法，其特征在于，所述耐磨套上设有耐磨套契合斜面；耐磨套契合斜面设于耐磨套外缘上。
23.根据权利要求17所述的两分双层式耐磨抗冲击弯管的制备方法，其特征在于，所述大弯外保护弯管位于所述内层耐磨大弯外侧，所述小弯外保护弯管位于所述内层耐磨小弯外侧，所述大弯外保护弯管和小弯外保护弯管焊接在一起，形成横截面为环状的管体。
24.根据权利要求23所述的两分双层式耐磨抗冲击弯管的制备方法，其特征在于，所述方法还包括在所述大弯外保护弯管与内层耐磨大弯之间以及/或者所述小弯外保护弯管与内层耐磨小弯之间设置缓冲腔。
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