CN201582505U - 一种管卡、具有管卡的布料臂及混凝土输送机械 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种用于连接混凝土输送管的管卡，带有该管卡的布料臂及具有该布料臂的混凝土输送机械，管卡具有管卡本体，管卡本体形成容纳输送管的通孔，通孔壁面上具有容纳输送管管端法兰的环状凹槽，管卡本体包括纤维和包裹纤维的树脂；优选的，至少一部分所述纤维沿所述通孔周向方向延伸；优选的，一部分所述纤维沿通孔轴向方向延伸。本实用新型提供的管卡能够在保证具有较高强度的同时，保持较小的重量，从而能够减小布料臂的重量；管卡在预定的方向具有较大的强度，能够充分发挥管卡的固定连接功能，减少管卡的重量；本实用新型提供的管卡具有较强的耐疲劳强度，还能够吸收混凝土输送机械产生的振动。

Description

一种管卡、具有管卡的布料臂及混凝土输送机械

技术领域

本实用新型涉及一种用于混凝土输送管道的部件，特别涉及一种用于连接混凝土输送管的管卡，还涉及到一种具有该管卡的布料臂及一种混凝土输送机械。

背景技术

目前，在进行建筑作业时，一般用混凝土泵车、混凝土布料架等混凝土输送机械输送混凝土。混凝土输送机械一般包括混凝土泵，布料臂，布料臂包括布料臂架和输送管道；输送管道固定在布料臂架上，且其一端与混凝土泵的输出口相通，另一端伸展到作业位置。在输送混凝土过程中，布料臂架控制输送管道的输出位置，混凝土泵提供适当的动力，使混凝土泥浆在适当压力作用下流过输送管道，从输送管道的出口流出，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。

输送管道由多个输送管顺序相接形成，相邻的输送管之间通过适当的机构相连，以形成具有适当长度的输送管道，将混凝土输送到预定位置。当前，输送管之间主要通过两种方式连接：一是法兰盘连接，二是管卡连接。与法兰盘连接相比，管卡连接具有密封性能好，结构合理，强度较高，适应性强等特点，因此，输送管之间普遍采用管卡连接。

为了保证混凝土输送工作的可靠性，保证输送管道连接的可靠性，出于安全的考虑，现有的连接输送管的管卡都由金属材料制作。而且，在输送混凝土时，布料臂架一端与混凝土布料架或混凝土泵车固定，另一端悬空，布料臂架承受较大的弯矩，产生较大的应力，因此，要求布料臂架具有较高的强度。金属制作的管卡必然会增加输送管道的重量，进而增加布料臂架的受力，从而导致混凝土输送机械最大混凝土的输送流量减小；另外，较重的金属管卡还非常容易造成混凝土输送机械超载，造成安全事故。

另外，金属管卡也会使混凝土输送机械重量增加，进而增加混凝土输送机械的能量消耗。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的第一个目的在于，提供一种用于连接混凝土输送管的管卡，在保证管卡具有较高强度的同时，减轻管卡的重量。

在第一个目的的基础上，第二个目的在于，提供一种开合方便，使用简单的管卡。

本实用新型的第三个目的在于，提供一种带有上述管卡的布料臂，从而减小由管卡重量造成的负载。

本实用新型的第四个目的在于，提供一种具有上述布料臂的混凝土输送机械。

为了实现上述第一个目的，本实用新型提供的管卡具有管卡本体，所述管卡本体形成容纳输送管的通孔，所述通孔壁面上具有容纳输送管管端法兰的环状凹槽，所述管卡本体包括纤维和包裹该纤维的树脂。

优选的，至少一部分所述纤维沿所述通孔周向方向延伸。

优选的，一部分所述纤维沿通孔轴向方向延伸。

为了实现上述第二个目的，在优选的技术方案中，所述管卡本体包括第一半管卡体和第二半管卡体，所述第一半管卡体和第二半管卡体分别具有向外侧、径向伸出的固定耳，第一半管卡体和第二半管卡体的固定耳通过紧固件相连。

优选的，所述第一半管卡体与第二半管卡体固定耳通过第一紧固件和第二紧固件相连；所述第一紧固件的中心线与第二紧固件的中心线垂直，所述第二紧固件的中心线与通孔的轴线平行。

优选的，所述第一紧固件与所述第一半管卡体和第二半管卡体之间的配合面垂直。

优选的，所述管卡本体表面还具有耐磨层，所述耐磨层包括具有预定硬度的非金属颗粒和包裹该非金属颗粒的树脂。

为了实现上述第三个目的，本实用新型提供的布料臂包括布料臂架和安装在布料臂架上的输送管道，所述输送管道包括多个输送管，所述输送管通过管卡相连，所述管卡为上述任一种用于连接混凝土输送管的管卡。

为了实现上述第四个目的，本实用新型提供的混凝土输送机械包括混凝土泵和布料臂，所述混凝土泵的输出口与布料臂的输送管道相通，所述布料臂为上述布料臂。

本实用新型提供的用于连接混凝土输送管的管卡中，管卡本体包括纤维和包裹该纤维的树脂。由于纤维与树脂形成的管卡具有较高的强度，其强度和钢板的强度相当，但其密度只有钢材密度的1/4，因此，本实用新型提供的管卡能够在保证具有较高强度的同时，保持较小的重量，从而能够较好地减小布料臂的重量，减小布料臂架由于管卡重量造成的负载量；从而，在保持布料臂架强度不变的情况下，增加混凝土输送机械输送混凝土的流量，提高混凝土的输送效率；另外，由于管卡重量减小，可以减少混凝土输送机械的动力消耗，降低混凝土输送机械的使用成本。与现有技术相比，本实用新型提供的管卡本体包括纤维和包裹该纤维的树脂，还能够产生以下技术效果：

第一、由于纤维和树脂形成的结构在强度性能方面具有各向异性，从而可以使管卡在预定的方向具有较大的强度，充分发挥管卡的固定连接的功能，减少管卡的重量。

第二、由于纤维和树脂形成的结构具有较高的耐疲劳性能，从而使管卡具有较强的耐疲劳强度，能够很好地适应混凝土输送机械负载脉动变化的特点，延长管卡的使用寿命。

第三、由于纤维和树脂形成的结构具有较好的减振性能，且具有较高的自振频率，界面能够吸收相应的振动能量，因此，管卡也能够较好地吸收混凝土输送机械产生的振动，从而能够减少混凝土输送机械的振动，减轻混凝土输送机械各部件的疲劳损伤。

第四、由于纤维和树脂形成的结构断裂时具有缓变特性，管卡失效的过程包括多个阶段，包括基体损伤、开裂、界面脱粘、纤维断裂等一系列阶段，因此，在使用中，可以及时发现管卡存在的问题，防患于未然，防止混凝土泄漏，提高输送管道使用的安全性。

在进一步的技术方案中，至少一部分所述纤维沿通孔周向延伸；该技术方案提供的管卡在通孔周向方向上具有较高的强度，能够对输送管施加较大的径向压力，从而能够提高输送管密封、连接的可靠性。

在进一步的技术方案中，一部分所述纤维沿通孔轴向方向延伸；该技术方案提供的管卡在通孔轴向方向上具有较高的强度，能够承受轴向方向上，输送管对管卡的作用力，从而能够提高输送管连接的可靠性。

在进一步的技术方案中，为了实现本实用新型的第二个目的，第一半管卡体与第二半管卡体之间通过第一紧固件和第二紧固件相连，第二紧固件的中心线与通孔的轴线平行，第二紧固件的中心线与第一紧固件的中心线垂直。这样，在拆卸管卡时，由于第二紧固件与第一紧固件垂直，拆下第一紧固件就可以使第一半管卡体与第二半管卡体以第二紧固件中心线为轴相对旋转，进而，非常方便地使管卡与输送管分离，进而能够为输送管的维护提供方便。

在进一步的技术方案中，所述第一半管卡体与第二半管卡体之间具有配合面，且第一紧固件与所述配合面垂直，该技术方案提供的管卡的两个紧固件分别承受不同作用力，能够保证输送管连接的稳定性和可靠性。

在进一步的技术方案中，所述管卡本体表面还具有耐磨层，所述耐磨层包括具有预定硬度的非金属颗粒和包裹该非金属颗粒的树脂。该技术方案提供的管卡具有较强的耐磨性能，从而能够延长管卡的使用寿命。

由于管卡具有上述技术效果，本实用新型提供的具有上述管卡的布料臂也具有相应的技术效果；同样，包括该布料臂的混凝土输送机械也具有相对应的技术效果。

附图说明

图1是本实用新型实施例一提供的管卡的结构示意图；

图2是实施例一提供的管卡中的第二半管卡体的结构示意图；

图3是图2中A向视图；

图4是本实用新型实施例二提供的管卡的结构示意图；

图5是本实用新型实施例三提供的管卡的结构示意图；

具体实施方式

依据传统的技术思路，混凝土输送机械各部件须用金属材料制作，才能以提供足够的强度；由于输送管道本身要承受很大的压力，且要将混凝土输送到较高或较远的位置，因此，对于连接输送管的管卡来讲，特别要用金属材料制作，才能保证输送管连接的可靠性；而且，随着布料臂架长度增加，混凝土泵输送压力的增加，输送管之间的连接的可靠性需要用金属管卡相连。然而，金属管卡的使用必将造成布料臂重量的增加；而且，随着混凝土输送机械的大型化，布料臂过重的问题越来越突出，已经成为混凝土输送机械进一步发展的制约因素。当前，为了降低布料臂的重量，采取的技术路线通常是通过热加工，使管卡具有较高的强度，以减小管卡的重量，而这一技术路线不可避免地会增加管卡的成本，造成管卡制造和使用的不经济。

与现有技术管卡的技术路线不同，本实用新型从一个新的技术路线出发，克服了现有技术中用金属材料制作管卡的偏见，用纤维和树脂制作管卡，使形成的管卡具有适当的强度，且具有较小的重量；这样能够在保证输送管连接可靠性的同时，降低管卡重量，从而减小布料臂的重量。

下面结合附图对本实用新型进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本实用新型的保护范围有任何的限制作用。

请参考图1、图2和图3，图1是本实用新型实施例一提供的管卡的结构示意图；图2是实施例一提供的管卡中的第二半管卡体的结构示意图；图3是图2中A向视图。

实施例一提供的管卡的管卡本体包括第一半管卡体100和第二半管卡体200；本例中，第一半管卡体100和第二半管卡体200相互对称，且结构相同，整体轮廓为弧形。第一半管卡体100和第二半管卡体200配合处形成配合面P；第一半管卡体100和第二半管卡体200分别具有向外侧、径向伸出的固定耳110，第一半管卡体100和第二半管卡体200的固定耳110通过第一紧固件300和第二紧固件500固定，第一紧固件300和第二紧固件500相对设置，第一紧固件300和第二紧固件500可以是螺栓螺母、螺钉或其他紧固件。

第一半管卡体100和第二半管卡体200之间形成通孔400，通孔400用于容纳输送管；所述通孔400的壁面上设置有环状凹槽600，在连接输送管时，相邻的两个输送管的端部伸入通孔400中，两个输送管端部的法兰一同卡在环状凹槽600中，第一紧固件300和第二紧固件500对第一半管卡体100和第二半管卡体200施加预定的作用力，使第一半管卡体100和第二半管卡体200分别与输送管贴合。这样，在径向方向上，第一紧固件300和第二紧固件500作用力能够保持输送管与管卡本体的密封；在轴向方向上，环状凹槽600能够保持两个输送管之间的连接可靠性，防止两个输送管在轴向方向上相对运动，从而实现对输送管的连接。

所述管卡本体包括纤维和包裹纤维的树脂，即第一半管卡体100和第二半管卡体200分别由纤维和包裹纤维的树脂形成。由于纤维与树脂形成的管卡具有很高的强度，其强度与钢板强度相当，且其密度只有钢材密度的1/4，因此，本例提供的管卡能够在保证具有较高强度的同时，保持较小的重量，从而较好地减小布料臂的重量，减小布料臂架由于管卡重量而产生的负载量；进而能够在保持布料臂架强度不变的情况下，增加混凝土泵输送混凝土的流量，提高混凝土输送机械输送混凝土的输送效率。另外，由于布料臂重量减小，可以减少混凝土输送机械的动力消耗，降低混凝土输送的成本。

与现有技术相比，本例提供的管卡本体包括纤维和包裹该纤维的树脂，该结构还具有以下技术效果：

第一、由于纤维和树脂形成的结构在强度性能方面具有各向异性，从而使管卡的强度也具有各向异性的特点，从而可以使管卡在预定的方向具有较大的强度，充分发挥管卡的功能，减少管卡的重量。根据管卡的工作要求，可以使管卡中至少一部分纤维沿通孔400周向延伸，使纤维和树脂形成的结构在通孔400的周向具有较高的强度，从而使管卡能够对输送管施加较大的径向压力，提高输送管密封、连接的可靠性。还可以使一部分纤维沿通孔400的轴向方向延伸，使纤维和树脂形成的结构在通孔400轴向方向上具有较高的强度，以使管卡在轴向方向上能够承受输送管对管卡的作用力，提高输送管轴向连接的可靠性。

第二、由于纤维和树脂形成的结构具有较高的耐疲劳性能，从而使管卡也具有较强的耐疲劳强度，进而能够提高管卡的使用寿命。

第三、由于纤维和树脂形成的结构具有较好的减振性能，且具有较高的自振频率，界面能够吸收振动能量，因此，管卡也能够较好地吸收混凝土输送机械产生的振动，从而减轻混凝土输送机械的振动，减轻混凝土输送机械各部件的疲劳损伤。

第四、由于纤维和树脂形成的结构断裂时具有缓变特性，管卡失效的过程包括多个阶段，包括树脂损伤、开裂、界面脱粘、纤维断裂等一系列阶段，因此，在使用中，可以及时发现管卡存在的问题，防患于未然，防止混凝土泄漏，提高输送管道使用的安全性。

形成上述结构的树脂和纤维可以有多种选择，树脂可以为不饱和树脂、乙烯基树脂、改性酚醛树脂和环氧树脂中的一种；纤维可以是碳纤维、玻璃纤维、芳烃纤维、硼纤维、纺纶纤维和高强度聚乙烯纤维中一种或多种的组合。根据实际需要的不同，可以选用不同组合的纤维和树脂形成管卡，以满足不同的需要。

为了提高管卡表面的耐磨性能，所述管卡本体表面还具有耐磨层，所述耐磨层包括具有预定硬度的非金属颗粒和包裹该非金属颗粒的树脂，具有预定硬度的非金属颗粒可以是公知技术中的碳化硅颗粒或微粉，预定硬度可以根据实际工作需要确定。该技术方案提供的管卡具有较强的耐磨性能，从而能够延长管卡的使用寿命。

本例中，第二紧固件500的中心线与通孔400的轴线平行，第二紧固件500的中心线与第一紧固件300的中心线垂直，该结构的管卡拆卸非常方便；在拆卸管卡时，由于第二紧固件500与第一紧固件300垂直，拆下第一紧固件300就可以使第一半管卡体100与第二半管卡体200以第二紧固件500中心线为轴线相对旋转，进而，使第一半管卡体100与第二半管卡体200非常方便分开，使管卡与输送管分离。本例中，还使第一紧固件300的中心线与第一半管卡体100与第二半管卡体200之间的配合面相垂直，该结构的益处在于，能够使第一紧固件300和第二紧固件500分别承受不同方面的作用力，在保证拆卸方便的同时，保证管卡连接输送管的可靠性。

本例提供的第一半管卡体100或第二半管卡体200可以通过下述方法获得。

模具预热：在模具型腔内表面均匀涂刷少量脱模剂，作用是有助于脱模。然后将模具进行预热，以提高树脂的流动性，缩短成型周期。同样应当注意模具温度不能太高，否则会造成与型腔接触的表层树脂迅速达到反应温度而固化成壳体，造成内部反应的不同步，产生的气体不易排出，进而使启模后，管卡坯体发生肿胀、翘曲。

装模和加入物料：进行纤维的铺设，铺层方式、铺设厚度可以根据预定设计进行，同时，还可以根据管卡受力选择合适的纤维布形成纤维，形成在预定方向具有较高强度的纤维。加入方式可以采用手工方式，以保证加入的准确性。

闭模：阳模未接触物料之前，为缩短模压成型周期，闭模速度可以快些，接触到物料时闭模速度应当适当放慢，这样可以使纤维与树脂中的空气、挥发物等有足够的时间溢出，保证制作管卡的质量；还可以防止物料的流动性差而损坏型腔及成型件。

排气：闭模后加压到一定值时，稍许提起阳模卸除一下压力，立即加压至所需成型压力即可。排气的次数和时间视具体情况而定。一般应在树脂熔融之后进行。此步骤目的是保证管卡本体的致密性，防止纤维与树脂形成分层结构或产生气泡。

保压固化：具体过程又分为凝胶、定型和熟化三个阶段。

脱模及模具清理：可以由模具中的顶出装置来完成。模具清理可以使用铜刷等工具刮出模具型腔内残余纤维或树脂，再用压缩空气吹净模具和台面。不易清理时可以用抛光剂进行辅助。

制品后处理：已脱模管卡坯体在一定温度下继续加热一段时间，再缓慢冷却，作用是保证管卡坯体的完全固化，提高管卡坯体的机械性能，消除管卡坯体残存的内应力，减少管卡坯体的变形程度，提高尺寸的稳定性。

辅助加工工序-毛边清理和制作耐磨层：对管卡坯体进行加工，形成第一半管卡体100或第二半管卡体200，使用锉刀片等工具清理第一半管卡体100或第二半管卡体200毛边；在第一半管卡体100或第二半管卡体200涂一层耐磨层，方法为将具有预定硬度的非金属颗粒倒入树脂中，搅拌均匀；然后将其涂刷在管卡本体的内、外表面，形成耐磨层，耐磨层的厚度可根据不同位置承受的摩擦力不同而不同，从0.3mm到1mm不等。

管卡配装：将第一半管卡体100和第二半管卡体200用紧固件装配好，拧紧。在正常使用过程中，第二紧固件500不需要进行拆卸，仅仅对第一紧固件300进行拆卸即可，本例提供的管卡具有开合方便、使用简单的特别。

当然，第一半管卡体100和第二半管卡体200不限于上述方式获得，还可以通过真空辅助工艺、真空灌注工艺、手糊方式等获得。

可以理解，还可以根据实际需要将管卡本体制作成其他形状，比如说，如图4所示的本实用新型实施例二提供的管卡的结构示意图，连接第一半管卡体100和第二半管卡体200的第一紧固件300和第二紧固件500中心线可以相互平行；如图5所示的本实用新型实施例三提供的管卡的结构示意图，还可以用两个螺钉510和螺钉520分别将盖板530与第一半管卡体100和第二半管卡体200固定，也能够实现固定第一半管卡体100和第二半管卡体200的目的。

在提供上述管卡的基础上，本实用新型还提供了一种布料臂，该布料臂包括布料臂架和安装在布料臂架上的输送管道，所述输送管道包括多个输送管，所述输送管通过管卡相连，所述管卡为上述任一种管卡。在提供布料臂的基础上，还提供了一种混凝土输送机械，包括混凝土泵和布料臂，所述混凝土泵的输出口与布料臂的输送管道相通，所述布料臂为上述的布料臂；混凝土机械可以是混凝土泵车和混凝土布料架。由于本实用新型提供的管卡具有上述技术效果，提供的布料臂和混凝土输送机械也具有相应的技术效果。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种用于连接混凝土输送管的管卡，具有管卡本体，所述管卡本体形成容纳输送管的通孔(400)，所述通孔(400)壁面上具有容纳输送管管端法兰的环状凹槽(600)，其特征在于，所述管卡本体包括纤维和包裹该纤维的树脂。

2.根据权利要求1所述的用于连接混凝土输送管的管卡，其特征在于，至少一部分所述纤维沿所述通孔周向方向延伸。

3.根据权利要求2所述的用于连接混凝土输送管的管卡，其特征在于，一部分所述纤维沿通孔轴向方向延伸。

4.根据权利要求1、2或3所述的用于连接混凝土输送管的管卡，其特征在于，所述管卡本体包括第一半管卡体(100)和第二半管卡体(200)，所述第一半管卡体(100)和第二半管卡体(200)分别具有向外侧、径向伸出的固定耳(110)，第一半管卡体(100)和第二半管卡体(200)的固定耳(110)通过紧固件相连。

5.根据权利要求4所述的用于连接混凝土输送管的管卡，其特征在于，所述第一半管卡体(100)与第二半管卡体(200)固定耳(110)通过第一紧固件(300)和第二紧固件(500)相连；所述第一紧固件(300)的中心线与第二紧固件(500)的中心线垂直，所述第二紧固件(500)的中心线与通孔(400)的轴线平行。

6.根据权利要求5所述的用于连接混凝土输送管的管卡，其特征在于，所述第一紧固件(300)与所述第一半管卡体(100)和第二半管卡体(200)之间的配合面(P)垂直。

7.根据权利要求1-6任一项所述的用于连接混凝土输送管的管卡，其特征在于，所述管卡本体表面还具有耐磨层，所述耐磨层包括具有预定硬度的非金属颗粒和包裹该非金属颗粒的树脂。

8.一种布料臂，包括布料臂架和安装在布料臂架上的输送管道，所述输送管道包括多个输送管，所述输送管通过管卡相连，其特征在于，所述管卡为权利要求1-7中任一项所述的用于连接混凝土输送管的管卡。

9.一种混凝土输送机械，包括混凝土泵和布料臂，所述混凝土泵的输出口与布料臂的输送管道相通，其特征在于，所述布料臂为权利要求8所述的布料臂。

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