CN213064925U - 一种增强型一体式耐磨直管、输送管道及混凝土泵车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种增强型一体式耐磨直管、输送管道及混凝土泵车，属于混凝土泵送技术领域。该直管包括管体，所述管体为等壁厚整体结构，由GCr15材质制作而成；所述管体的壁厚为2.7‑3mm；所述管体包括入口耐磨段L1、平直段L2以及出口耐磨段L3，入口耐磨段L1、平直段L2和出口段L3整体制作。其耐磨性能大大提高，在同等规格管径的情况下，使用寿命由目前的2万方左右提升至6‑8万方，使用寿命延长了至少一倍以上，此外，避免了现有技术中采用拼接，容易造成拼接处穿管的问题，使用更为安全可靠。

Description

一种增强型一体式耐磨直管、输送管道及混凝土泵车

技术领域

本实用新型涉及一种建筑、矿山、冶金、电力、石油、煤炭、粮食加工等行业的输送管道结构，更具体地说，涉及一种增强型一体式耐磨直管、输送管道及混凝土泵车。

背景技术

管道输送广泛应用在各种行业，如建筑、石油、矿山、煤炭等行业，物料颗粒输送管道系统一般由弯管、直管或弯直管组成，其输送的物料颗粒，例如混凝土、尾矿、煤灰、粮食等，直管部分是管道输送系统中最主要的组成部分，现有的直管输送管道一般可分为单层管和双层管，其材料一般有铸铁、合金钢、碳钢、有色金属和塑料等。物料颗粒在管道内流动时，当经过转弯位置时其流向会突然改变，从流体力学角度来看，物料颗粒在输送过程中撞击管壁，动能损失，速度降低；与其他的运动颗粒相碰撞，发生能量交换，速度较大的颗粒运动减慢，而速度较小的颗粒运动加快，再撞击管道内侧内壁，在反复冲撞中前移通过管道。从物料在管道中的受力分析来看，物料在管道内受到重力、粘性阻力、压力梯度力、附加质量力、巴塞特(Basset)加速度力、萨夫曼(Saffman)升力、马格努斯(Magnus)力、管壁的摩擦力、撞击管壁产生的反作用力，以及改变颗粒运动方向的离心力作用；物料颗粒在离心力作用下会靠近管道内的一侧流动，所以整个管道系统存在严重偏磨情况，与弯管相连的第一根直管因物料颗粒流动的方向还未稳定，所以在入口端也存在较严重的偏磨情况。

为解决这个问题，现有的做法通常在直管的入口端增加一个具有较高耐磨性的合金耐磨套，该方法可在一定程度上提高直管的使用寿命，但因合金耐磨套的长度一般较短(40～50mm)，且没有特殊考虑偏磨的方向，合金耐磨套一般为等壁厚设计，故经常会出现合金套在某一方向过早磨穿或者在紧接合金耐磨套后的直管过早磨穿，从而降低了管道系统的整体使用寿命，造成材料的浪费；另有一种解决方法是在直管磨损到一定程度时，将其调头安装，这个方法能起到一定的提高使用寿命的作用，但是却给使用和维护带来了很大的难度，经常出现忘记调头或是调头过迟而使直管过早报废，给使用者造成很大的经济损失和带来了使用的安全风险。因此如何有效提高直管的使用寿命和降低因爆管带来的安全生产风险，现在是一个行业内较难攻克的难题。

例如，中国专利申请号为201820095392.8，公开日为2018年8月31日的专利申请文件公开了一种双层耐磨弯直管结构，所述双层直管结构包括：入口端耐磨套、过渡管、直管、出口端耐磨套，所述入口端耐磨套通过法兰、过渡管与直管一端焊接成一体，直管另一端焊接另一个法兰；所述入口端耐磨套的轴向为偏心结构，一侧壁厚大于另一侧壁厚。但是混凝土泵车的输送管道，其自身的重量，决定了泵送的高度，因此，在满足86m的泵送高度的前提下，输送管道的整体壁厚不能超过4.5mm，需要严格控制管壁的厚度，不等厚的设计会造成重量的增加，本领域的技术人员知道哪怕是0.1千克的增加，整个输送管道有多节直管，相加起来的重量也会直接影响泵车的泵送高度。

再如，中国专利申请号为201310083114.2，公开日为2013年8月21日的专利申请文件公开了一种用于输送混凝土的碳纤维输送管道，含有碳纤维材料，所述的碳纤维输送管道的配料组成中碳纤维材料的含量是100％。虽然碳纤维管的重量减轻了，但是成本较高，不利于企业的市场竞争。

发明内容

1.要解决的问题

针对现有的耐磨直管不耐磨严重影响输送管道使用寿命的问题，本实用新型提供一种增强型一体式耐磨直管、输送管道及混凝土泵车，直管具有很好的耐磨，延长直管的使用寿命。

2.技术方案

为了解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案如下：

本实用新型的一种增强型一体式耐磨直管，包括管体，所述管体为等壁厚整体结构，由 GCr15材质制作而成。背景技术中描述，直管的入口端增加一个具有较高耐磨性的合金耐磨套，合金耐磨套一般为等壁厚设计，故经常会出现合金套在某一方向过早磨穿或者在紧接合金耐磨套后的直管过早磨穿，从而降低了管道系统的整体使用寿命，造成材料的浪费，但是在日常使用过程中，常见的问题是：由于合金耐磨套是拼接上去的，在拼接处容易出现穿管现象，从而造成事故频发。而本领域的技术人员熟知，在不增加重量的前提下，采用现有的拉拔工艺，GCr15合金材料做到小壁厚的管道是比较困难的，尤其是壁厚小于3mm。

于本实用新型一种可能的实施方式中，所述管体的壁厚为2.7-3mm。

于本实用新型一种可能的实施方式中，所述管体包括入口耐磨段L1、平直段L2以及出口耐磨段L3，入口耐磨段L1、平直段L2和出口段L3整体制作。

于本实用新型一种可能的实施方式中，所述管体入口耐磨段L1的长度为40-50mm。

于本实用新型一种可能的实施方式中，管体入口耐磨段L1的长度大于出口耐磨段L3的长度。

于本实用新型一种可能的实施方式中，还包括外套管，所述外套管包括两个半管，管体置于两个半管间，拼接处采用焊接。

本实用新型还提供了一种输送管道，包括上述的增强型一体式耐磨直管、入口连接法兰和弯管管体，所述弯管管体与所述直管衔接并通过入口连接法兰焊接固定。

于本实用新型一种可能的实施方式中，所述直管上焊接有出口连接法兰。

本实用新型还提供了一种混凝土泵车，包括上述的输送管道。

3.有益效果

相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型的增强型一体式耐磨直管，管体为等壁厚整体结构，由GCr15材质制作而成，其耐磨性能大大提高，在同等规格管径的情况下，使用寿命由目前的2万方左右提升至6-8万方，使用寿命延长了至少一倍以上，此外，避免了现有技术中采用拼接，容易造成拼接处穿管的问题，使用更为安全可靠；

(2)本实用新型的增强型一体式耐磨直管，将管体的管壁设置在2.7-3mm，使得输送管的出厂管径在4.5mm以内，管体的壁厚均匀一致，内壁光滑，减小输送阻力，满足目前的超高混凝土泵车的使用要求；

(3)本实用新型的增强型一体式耐磨直管，管体采用三段式结构设计，其中入口耐磨段 L1、平直段L2以及出口耐磨段L3，每段的长度不一，在整体制作时，三段拉拔工艺不同，使得三段的内部晶型构造存在一定的差异，从而增强耐磨性能，延长使用寿命；

(4)本实用新型的增强型一体式耐磨直管，结构简单，易于制造。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型增强型一体式耐磨直管的结构示意图；

图2为图1的A向视图；

图3为本实用新型输送管道的结构示意图。

图中标记说明：

100、管体；

200、入口连接法兰；

300、弯管管体；

400、出口连接法兰；

500、外套管。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为进一步了解本实用新型的内容，结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。

实施例1

现有技术中，直管的入口端增加一个具有较高耐磨性的合金耐磨套，合金耐磨套一般为等壁厚设计，故经常会出现合金套在某一方向过早磨穿或者在紧接合金耐磨套后的直管过早磨穿，从而降低了管道系统的整体使用寿命，造成材料的浪费，但是在日常使用过程中，常见的问题是：虽然专利号为201820095392.8的专利中记载，出口端则为等壁厚，目的为保证与单层或双层直管连接无台阶，不易造成系统的压力损失，由于合金耐磨套是拼接上去的，在拼接处容易出现穿管现象，从而造成事故频发。

此外，专利号为201810146039.2以及201710169064.8的专利中记载，所述耐磨管道制备系统将所述耐磨管道制成双层构造，其中内层管道由两段或更多段耐磨短管顺序相接而成，多段拼接无法保证同心度的一致性，容易造成管内出现紊流，进而出现事故。

而本领域的技术人员熟知，在不增加重量的前提下，直管的长度在500-1200mm范围内，采用现有的拉拔工艺，GCr15合金材料做到小壁厚的管道是比较困难的，尤其是壁厚小于3 mm，其主要的原因是GCr15轴承钢加工塑性较差。

如图1至图3所示，本实施例的增强型一体式耐磨直管，包括管体100，所述管体100为等壁厚整体结构，由GCr15材质制作而成。其耐磨性能大大提高，在同等规格管径的情况下，使用寿命由目前的2万方左右提升至6-8万方，使用寿命延长了至少一倍以上，此外，避免了现有技术中采用拼接，容易造成拼接处穿管的问题，使用更为安全可靠。

同时，所述管体100为等壁厚整体结构，直管的同心度高，可以有效避免多段拼接造成同心度不高的问题，优化了加工生产工艺。

进一步的，所述管体100的壁厚为2.7-3.0mm，如图3所示，还包括外套管500，所述外套管500包括两个半管，管体100置于两个半管间，拼接处采用焊接，使得输送管的出厂管径在4.5mm以内，管体100的壁厚均匀一致，内壁光滑，减小输送阻力，满足目前的超高混凝土泵车的使用要求。

外套管500与管体100之间为间隙配合，因此，所述管体100与外套管500之间填充有胶合物，专利201820095392.8中记载胶合物由水泥、高分子聚合物混合而成，在实际生产中，水泥的添加直接影响输送管道的重量，本实施例中的胶合物采用树脂泡沫(可以为环氧树脂泡沫)，质量轻，且填充密实，可以减小输送过程中的振动。

此外，在本实施例中，所述管体100的壁厚为4.5mm，管体100包括入口耐磨段L1、平直段L2以及出口耐磨段L3，入口耐磨段L1、平直段L2和出口段L3整体制作。管体100 采用三段式结构设计，其中入口耐磨段L1、平直段L2以及出口耐磨段L3，每段的长度不一，在整体制作时，三段拉拔工艺不同，使得三段的内部晶型构造存在一定的差异，从而增强耐磨性能，延长使用寿命。

值得说明的是，GCr15的焊接性能较差，不利于焊接，采用三段式结构，其中入口耐磨段L1和出口耐磨段L3的耐磨性能完全满足使用要求。

进一步的，所述管体100入口耐磨段L1的长度为40-50mm，管体100入口耐磨段L1的长度大于出口耐磨段L3的长度，这样设计的目的是因为物料在进入直管入口端后，需要一段时间来稳定其流向，较长的长度可以保证在这一段时间内物料经过的位置具有更好的抗磨损性能。

实施例2

本实施例还提供了一种输送管道，包括实施例1的增强型一体式耐磨直管、入口连接法兰200和弯管管体300，所述弯管管体300与所述直管衔接并通过入口连接法兰200焊接固定，所述直管上焊接有出口连接法兰400。使用时，直接通过法兰可以实现快速安装连接。

实施例3

本实施例还提供了一种混凝土泵车，包括实施例2的输送管道，输送管道具有很好的耐磨性能，使用寿命长。

以上说明是结合具体的优选实施方式对本实用新型所做的进一步详细说明，不能确定本实用新型具体实施只局限于以上说明。在本实用新型所述技术领域的普通技术员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种增强型一体式耐磨直管，包括管体(100)，其特征在于，所述管体(100)为等壁厚整体结构，由GCr15材质制作而成；所述管体(100)的壁厚为2.7-3mm；所述管体(100)包括入口耐磨段L1、平直段L2以及出口耐磨段L3，入口耐磨段L1、平直段L2和出口段L3整体制作。

2.根据权利要求1所述的增强型一体式耐磨直管，其特征在于，所述管体(100)入口耐磨段L1的长度为40-50mm。

3.根据权利要求1或2所述的增强型一体式耐磨直管，其特征在于，管体(100)入口耐磨段L1的长度大于出口耐磨段L3的长度。

4.根据权利要求1所述的增强型一体式耐磨直管，其特征在于，还包括外套管(500)，所述外套管(500)包括两个半管，管体(100)置于两个半管间，拼接处采用焊接。

5.一种输送管道，其特征在于，包括权利要求1至4任一项所述的增强型一体式耐磨直管、入口连接法兰(200)和弯管管体(300)，所述弯管管体(300)与所述直管衔接并通过入口连接法兰(200)焊接固定。

6.根据权利要求5所述的输送管道，其特征在于，所述直管上焊接有出口连接法兰(400)。

7.一种混凝土泵车，其特征在于，包括权利要求6所述的输送管道。

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