WO2014079108A1 - 料斗及其制造方法和泵送系统 - Google Patents

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秦峰
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    • C25D11/02—Anodisation
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C25D11/06—Anodisation of aluminium or alloys based thereon characterised by the electrolytes used
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    • E04—BUILDING
    • E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G21/00—Preparing, conveying, or working-up building materials or building elements in situ; Other devices or measures for constructional work
    • E04G21/02—Conveying or working-up concrete or similar masses able to be heaped or cast
    • E04G21/025—Buckets specially adapted for use with concrete

Definitions

  • the present invention relates to the field of construction machinery, and in particular to a hopper, a method of manufacturing the same, and a pumping system. Background technique
  • the hopper is an indispensable equipment in the process of construction and transportation.
  • concrete conveying equipment it serves to temporarily store concrete before the concrete is transported out and to feed it during transportation.
  • Existing hoppers are usually welded from steel plates (as shown in Figure 1) or cast in one piece from cast steel. This hopper is heavy and it takes time and effort to install it on concrete pumping equipment, if installed in concrete.
  • the pump truck will also make the concrete pump truck overweight.
  • the hopper is subjected to the impact wear of the concrete during the pumping process, and once it is damaged, it is difficult to repair, and generally can only be scrapped. Summary of the invention
  • the object of the present invention is to provide a hopper, a manufacturing method thereof and a pumping system.
  • the hopper of the invention is light in weight, good in wear resistance, easy to repair and has a long service life, and the manufacturing method of the hopper of the invention is simple in operation and saves Electrolyte.
  • the present invention provides a hopper comprising a hopper body, an inner peripheral surface of the hopper body including a working surface, the hopper body being made of a light metal alloy, and the working surface covered with wear resistance Floor.
  • the hopper body is integrally formed of a light metal alloy.
  • the light metal alloy is an aluminum alloy
  • the wear resistant layer is an alumina ceramic layer.
  • the wear layer has a thickness of 0.1 mm to 0.3 mm and a Vickers hardness of 2000 or more.
  • the present invention also provides a method for manufacturing a hopper, the hopper being the hopper, the manufacturing method comprising: Step 1: manufacturing the hopper body by using a light metal alloy material; Step 2: injecting an electrolyte into the hopper body, And the electrolyte is covered on the working surface of the hopper body, the hopper body is connected to the anode of the power source, and the electrolyte is connected to the cathode of the power source, and is electrified for anodization or micro-arc oxidation.
  • the step 1 comprises integrally forming the hopper body with a light metal alloy material.
  • the electrolyte uses a silicate system electrolyte which is a silicate-based film former.
  • the electrolyte has a pH of 8-12, the voltage of the power source is 600V-800V, and the treatment time of the anodization or micro-arc oxidation is 0.5h-1.0h.
  • the hopper body is connected to the anode of the power source through a first wire
  • the cathode of the power source is connected to the conductive member through the second wire
  • the conductive member is in contact with the electrolyte but not in contact with the hopper body.
  • the present invention also provides a pumping system in which the hopper of the pumping system is the hopper.
  • the hopper body according to the invention is made of light metal alloy to reduce the weight of the hopper, and a wear layer is added on the working surface of the hopper body to enhance the wear resistance of the hopper, and the hopper can also repair the wear resistance after the wear layer is worn. Continue to use after the layer, thus extending the life of the hopper.
  • the electrolyte is directly injected into the hopper body for anodizing or micro-arc oxidation, and the hopper is not required to be placed in other containers containing the electrolyte, and the non-working surface of the hopper body is not required to be insulated. Processing, therefore, is simple to operate and saves electrolyte.
  • FIG. 1 is a schematic view of a hopper according to an embodiment of the prior art
  • Fig. 2 is a view showing a method of adding a wear layer to the working surface of the hopper body in accordance with the method of manufacturing the hopper according to the present invention.
  • the present invention provides a hopper comprising a hopper body 1, an inner peripheral surface of the hopper body 1 including a working surface, the hopper body 1 being made of a light metal alloy, and the working surface covered with a wear layer.
  • the hopper body 1 of the present invention is made of a light metal alloy, so that the weight of the hopper of the present invention is much smaller than that of the prior art steel for the disadvantages of the weight of the hopper in the prior art and the difficulty in repairing the hopper.
  • the weight of the finished hopper may be a light metal alloy that is common in the art, such as aluminum alloys, magnesium alloys or titanium alloys, and that is rigidly suitable.
  • the working surface of the inner peripheral surface of the hopper body 1 is in long-term contact with the material (for example, concrete) contained in the hopper, the working surface is subjected to friction by the material to be held for a long time, and therefore, the hopper of the present invention is on the working surface of the hopper body 1.
  • a wear layer is added to enhance the wear resistance of the hopper, and the hopper can repair the wear layer and continue to use after the wear layer is worn, which also prolongs the service life of the hopper.
  • the working surface refers to a hopper body covered by a liquid when a maximum volume of liquid is contained in the hopper The inner peripheral surface of the body 1.
  • the hopper body 1 is integrally formed of a light metal alloy.
  • This integrally formed hopper body 1 has no dead angle formed by welding, so that the accumulation phenomenon can be reduced, and the strength of the integrally formed hopper body 1 is also higher than the strength of the hopper body 1 welded by the sheet material.
  • the light metal alloy material forming the hopper body 1 it is preferable to consider aluminum alloy and aluminum alloy from the aspects of density, rigidity and price.
  • the aluminum alloy has low density, good corrosion resistance and rigidity, and the price is low and the material is convenient.
  • the wear resistant layer is preferably an alumina ceramic layer, and the aluminum oxide ceramic has a large hardness, a small density, and excellent wear resistance, and can greatly extend the service life of the wear layer.
  • the wear layer can be made by a method conventional in the art.
  • the wear surface can be coated on the working surface, for example, the ceramic powder, the polymer material and other auxiliary additives are thoroughly stirred and mixed uniformly, and then the coating device or the casting is used.
  • the machine or the like applies the above mixture to the working surface, and then forms a wear-resistant layer by baking or the like.
  • the wear-resistant layer can be formed by anodizing or micro-arc oxidation, and the wear-resistant layer thus formed is a substrate.
  • the hopper body 1 A ceramic film layer mainly composed of a metal oxide, so that the wear-resistant layer is formed to have good adhesion to the hopper body 1, a small thickness, and a high hardness.
  • the thickness of the wear-resistant layer is preferably from 0.1 mm to 0.3 mm, and the Vickers hardness is above 2,000.
  • the present invention also provides a method for manufacturing the hopper of the present invention, the manufacturing method comprising: Step 1: manufacturing the hopper body 1 using a light metal alloy material; Step 2: injecting the electrolyte 2 into the hopper body 1, and The electrolyte 2 is placed over the working surface of the hopper body 1, the hopper body 1 is connected to the anode 3 of the power source, and the electrolyte 2 is connected to the cathode 4 of the power source for energization for anodization or micro-arc oxidation.
  • an abrasion-resistant layer is formed on the hopper body 1 by anodization or micro-arc oxidation, and, in step 2, as shown in FIG. 2, the electrolyte is directly injected into the hopper body 1 for anodization.
  • micro-arc oxidation easy to operate, no need to use other containers to hold the electrolyte and save the amount of electrolyte.
  • the method for manufacturing the hopper of the present invention not only does not require the container, but also does not need to insulate the non-working surface of the hopper body 1 and can greatly reduce the amount of the electrolyte.
  • the step 1 comprises integrally forming the hopper body 1 by using a light metal alloy material.
  • the hopper body 1 is formed by integral casting molding to avoid dead angle caused by welding, reduce the accumulation phenomenon, and improve the strength of the hopper.
  • connection between the hopper body 1 and the electrolyte 2 and the power source respectively may be:
  • the hopper body 1 is connected to the anode 3 of the power source through the first wire 5, and the cathode 4 of the power source is electrically conductive.
  • the member 7 is connected by the second wire 6, and the conductive member 7 is in contact with the electrolyte 2 but not in contact with the hopper body 1, wherein, as shown in Fig. 2, the conductive member 7 may be a stainless steel block.
  • the electrolyte 2 may be an electrolyte known in the art, for example, an electrolyte of a phosphate system or an aluminate system.
  • the electrolyte 2 uses a silicate which is a silicate-based film former.
  • the silicate system electrolyte is used for anodizing or micro-arc oxidation, the oxide film grows rapidly, and the surface of the prepared oxide film is smooth and flat, has high hardness and good wear resistance, and can also be electrolyzed.
  • Additives are added to Liquid 2 to further improve the structure and properties of the resulting wear layer.
  • the power source may be a pulse power source, and when the pulse current is used, the oxide film is produced at a high speed, the film formation is uniform, and the oxide film formed is excellent in corrosion resistance.
  • the process conditions can be further controlled, for example, when the silicate system electrolyte using the above silicate-based film former is used.
  • the process conditions can be controlled as follows: The pH of the electrolyte 2 is 8-12, the voltage of the power supply is 600V-800V, and the treatment time of the anodization or micro-arc oxidation is 0.5h-1.0h.
  • Step 2 in the manufacturing method of the bucket repairs the wear layer of the hopper, and the repaired hopper can be put back into use, which not only reduces the cost but also saves energy and environmental protection.
  • the present invention also provides a pumping system, the hopper of which is a hopper according to the present invention. Because of its light weight, good wear resistance and ease of repair, the hopper not only reduces the load-bearing load on the pumping system, but also reduces the maintenance costs of the pumping system.

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Abstract

一种料斗及其制造方法，料斗包括料斗本体（1），料斗本体（1）的内周面包括工作面，料斗本体（1）由轻金属合金制成，并且工作面上覆盖有耐磨层。一种泵送系统，该泵送系统的料斗为上述料斗。该料斗重量轻、耐磨性好、易于修复且使用寿命长，料斗的制造方法操作简单并且节省电解液，泵送系统由于具有所述料斗，因而承重负荷和维护成本均降低。

Description

料斗及其制造方法和泵送系统
技术领域
本发明涉及工程机械领域， 具体地， 涉及一种料斗及其制造方法和一 种泵送系统。 背景技术
料斗是工程建设和运输等过程中不可缺少的设备， 例如， 在混凝土输 送设备中， 它起到在混凝土输送出去之前临时储存混凝土以及在输送过程 中给料的作用。 现有的料斗通常由钢板焊接而成 （如图 1 所示） 或由铸钢 整体铸造而成， 这种料斗重量较大， 将其安装到混凝土泵送设备上时费时 费力， 如果安装在混凝土泵车上还会使得混凝土泵车的重量超重。 此外， 这种料斗在泵送过程中需承受混凝土的冲击磨损， 一旦损坏后难以修复， 一般只能报废。 发明内容
本发明的目的是提供一种料斗及其制造方法和一种泵送系统， 本发明 的料斗重量轻、 耐磨性好、 易于修复且使用寿命长， 本发明的料斗的制造 方法操作简单并且节省电解液。
为了实现上述目的， 本发明提供一种料斗， 该料斗包括料斗本体， 所 述料斗本体的内周面包括工作面， 所述料斗本体由轻金属合金制成， 并且 所述工作面上覆盖有耐磨层。
优选地， 所述料斗本体由轻金属合金一体形成。
优选地， 所述轻金属合金为铝合金， 所述耐磨层为氧化铝陶瓷层。 优选地， 所述耐磨层的厚度为 0.1mm-0.3mm， 维氏硬度在 2000以上。 本发明还提供一种料斗的制造方法， 该料斗为所述的料斗， 该制造方 法包括： 步骤一： 采用轻金属合金材料制造所述料斗本体； 步骤二： 向所 述料斗本体内注入电解液， 并且使所述电解液覆盖所述料斗本体的工作面， 将所述料斗本体与电源的阳极相连， 并将所述电解液与所述电源的阴极相 连， 通电进行阳极氧化或微弧氧化。
优选地， 所述步骤一包括采用轻金属合金材料整体铸造成型形成所述 料斗本体。
优选地， 所述电解液采用以硅酸盐为主成膜剂的硅酸盐体系电解液。 优选地， 所述电解液的 PH值为 8-12， 所述电源的电压为 600V-800V, 所述阳极氧化或微弧氧化的处理时间为 0.5h-1.0h。
优选地， 所述料斗本体通过第一导线与电源的阳极相连， 所述电源的 阴极与导电件通过第二导线相连， 并且所述导电件与所述电解液接触但不 与所述料斗本体接触。
本发明还提供一种泵送系统， 该泵送系统的料斗为所述的料斗。
根据本发明的料斗本体采用轻金属合金制成以减轻料斗的重量， 并且 在料斗本体的工作面上增设耐磨层， 增强料斗的耐磨性， 当料斗在耐磨层 磨损后还可以修复耐磨层后继续使用， 从而也延长了料斗使用寿命。 本发 明的料斗的制造方法中直接在料斗本体中注入电解液进行阳极氧化或微弧 氧化， 无需将料斗放置在其它盛有电解液的容器中， 并且也无需对料斗本 体的非工作面进行绝缘处理， 因此， 操作简单并且节省电解液。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说 明。 附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解， 并且构成说明书的一部分， 与下面的具体实施方式一起用于解释本发明， 但并不构成对本发明的限制。 在附图中：
图 1是根据现有技术的一种实施方式的料斗的示意图；
图 2是显示根据本发明的料斗的制造方法在料斗本体的工作面上增设 耐磨层的方法。
附图标记说明
1 料斗本体 2 电解液
3 电源的阳极 4 电源的阴极
5 第一导线 6 第二导线
7 导电件 具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是， 此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明， 并不用于限制本发 明。
本发明提供了一种料斗， 该料斗包括料斗本体 1， 该料斗本体 1的内周 面包括工作面， 该料斗本体 1 由轻金属合金制成， 并且所述工作面上覆盖 有耐磨层。
针对现有技术中的料斗重量重、难以修复的缺点， 本发明的料斗本体 1 采用轻金属合金制成， 这样对于同样大小的料斗而言， 本发明的料斗的重 量远小于现有技术的采用钢材制成的料斗的重量， 所述轻金属合金可以是 铝合金、 镁合金或钛合金等本领域常见的并且刚度适合的轻金属合金。
由于料斗本体 1的内周面的工作面与该料斗所盛放物料（例如混凝土) 长期接触， 工作面长期受到所盛放物料的摩擦， 因此， 本发明的料斗在料 斗本体 1 的工作面上增设耐磨层， 以增强料斗的耐磨性， 并且料斗在耐磨 层磨损后可以修复耐磨层并继续使用， 这样也延长了料斗的使用寿命。 其 中， 所述工作面是指料斗中盛放最大体积的液体时， 液体所覆盖的料斗本 体 1的内周面。
并且， 优选地， 料斗本体 1 由轻金属合金一体形成。 这种一体形成的 料斗本体 1 中没有由于焊接而形成的死角， 因此可以减少积料现象， 并且 一体形成的料斗本体 1的强度也高于由板材焊接成的料斗本体 1的强度。
在选择形成料斗本体 1 的轻金属合金材料时， 从密度、 刚度和价格等 方面综合考虑， 优选铝合金， 铝合金不仅密度低、 耐腐蚀性好、 刚度符合 要求， 而且价格低、 取材方便。 并且， 耐磨层优选为氧化铝陶瓷层， 氧化 铝陶瓷硬度大、 密度小并且耐磨性极好， 可以大大延长耐磨层的使用寿命。
所述耐磨层可以采用本领域常规的方法制成， 例如可以在工作面上涂 覆耐磨材料， 例如将陶瓷粉末、 高分子材料以及其他辅助添加剂充分搅拌 混合均匀后使用搪涂装置或浇注机等将上述混合物涂抹于工作面上， 再经 烘烤等工序形成耐磨层， 更优选地， 耐磨层可以采用阳极氧化或微弧氧化 的方法形成， 这样形成的耐磨层为以基体（料斗本体 1 )金属氧化物为主的 陶瓷膜层， 这样形成耐磨层与料斗本体 1的结合性好、 厚度小且硬度大。
在这种情况下， 耐磨层的厚度优选为 0.1mm-0.3mm， 维氏硬度在 2000 以上。
本发明还提供了一种用于制作本发明的料斗的方法， 该制造方法包括: 步骤一： 采用轻金属合金材料制造料斗本体 1 ; 步骤二： 向所述料斗本体 1 内注入电解液 2， 并且使电解液 2覆盖料斗本体 1的工作面， 将料斗本体 1 与电源的阳极 3相连， 并将电解液 2与电源的阴极 4相连， 通电进行阳极 氧化或微弧氧化。
在该料斗的制造方法中，采用阳极氧化或微弧氧化的方式在料斗本体 1 上形成耐磨层， 并且， 步骤二如图 2所示， 即直接在料斗本体 1中注入电 解液进行阳极氧化或微弧氧化， 操作方便、 无需使用其它的容器盛放电解 液而且能够节省电解液用量。 具体地， 例如， 按照一般的阳极氧化或微弧 氧化的思路， 需要先对料斗本体 1 的非工作面进行绝缘处理， 然后将料斗 本体 1放入一个比料斗本体 1更大的容器中， 向该容器中注入电解液并使 电解液没过料斗本体 1 的工作面， 然后进行阳极氧化或微弧氧化， 与这种 方法相比， 本发明的料斗的制造方法不仅不需要所述容器、 不用对料斗本 体 1的非工作面进行绝缘处理还能大大减少电解液的用量。
其中， 所述步骤一包括采用轻金属合金材料整体铸造成型形成料斗本 体 1。 料斗本体 1采用整体铸造成型的方式形成可以避免焊接造成的死角， 减少积料现象， 同时提高料斗强度。
其中， 在进行阳极氧化或微弧氧化过程中， 料斗本体 1和电解液 2分 别与电源的连接形式可以是： 料斗本体 1通过第一导线 5与电源的阳极 3 相连， 电源的阴极 4与导电件 7通过第二导线 6相连， 并且导电件 7与电 解液 2接触但不与料斗本体 1接触， 其中， 如图 2所示， 导电件 7可以是 一块不锈钢块。
另外， 所述电解液 2可以采用本领域公知的电解液， 例如， 磷酸盐体 系或铝酸盐体系的电解液， 优选情况下， 电解液 2采用以硅酸盐为主成膜 剂的硅酸盐体系电解液， 采用硅酸盐体系电解液进行阳极氧化或微弧氧化 时， 氧化膜生长迅速， 制备出的氧化膜表面较光滑平整、 硬度大且耐磨性 好， 而且， 还可以在电解液 2 中添加添加剂以进一步改善所形成的耐磨层 的组织和性能。
并且， 优选地， 所述电源可以采用脉冲电源， 使用脉冲电流时氧化膜 生产速度快、 成膜致密均匀且所形成的氧化膜的抗腐蚀性好。
为了进一步提高耐磨层的性能并在较短时间内形成符合要求的耐 磨层， 可以进一步控制工艺条件， 例如， 当采用上述的以硅酸盐为主成 膜剂的硅酸盐体系电解液和脉冲电源时， 可以将工艺条件控制为： 电解液 2 的 PH值为 8-12， 电源的电压为 600V-800V, 阳极氧化或微弧氧化的处理时 间为 0.5h-1.0h。
此外， 当本发明的料斗的耐磨层磨穿失效后， 可以再采用本发明的料 斗的制造方法中的步骤二对料斗的耐磨层进行修复， 修复后的料斗又可重 新投入使用， 这样不仅降低了成本而且节能环保。
另外， 本发明还提供一种泵送系统， 该泵送系统的料斗为根据本发明 的料斗。 由于该料斗重量轻、 耐磨性好且易于修复， 因而不仅减轻了泵送 系统的承重负荷， 还减少了泵送系统的维护成本。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式， 但是， 本发明并不 限于上述实施方式中的具体细节， 在本发明的技术构思范围内， 可以对本 发明的技术方案进行多种简单变型， 这些简单变型均属于本发明的保护范 围。
另外需要说明的是， 在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特 征， 在不矛盾的情况下， 可以通过任何合适的方式进行组合。
此外， 本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合， 只要 其不违背本发明的思想， 其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims

权利要求
1、 一种料斗， 该料斗包括料斗本体 （1)， 该料斗本体 （1) 的内周面包 括工作面， 其特征在于， 所述料斗本体 （1) 由轻金属合金制成， 并且所述 工作面上覆盖有耐磨层。
2、 根据权利要求 1所述的料斗， 其中， 所述料斗本体 （1) 由轻金属合 金一体形成。
3、 根据权利要求 1所述的料斗， 其中， 所述轻金属合金为铝合金， 所 述耐磨层为氧化铝陶瓷层。
4、 根据权利要求 1-3 中任意一项所述的料斗， 其中， 所述耐磨层的厚 度为 0.1mm-0.3mm， 维氏硬度在 2000以上。
5、 一种料斗的制造方法， 其特征在于， 该料斗为权利要求 1-4 中任意 一项所述的料斗， 该制造方法包括：
步骤一： 采用轻金属合金材料制造所述料斗本体 （1);
步骤二： 向所述料斗本体 （1) 内注入电解液 （2)， 并且使所述电解液 (2) 覆盖所述料斗本体 （1) 的工作面， 将所述料斗本体 （1) 与电源的阳 极 （3) 相连， 并将所述电解液 （2) 与电源的阴极 （4) 相连， 通电进行阳 极氧化或微弧氧化。
6、 根据权利要求 5所述的料斗的制造方法， 其中， 所述步骤一包括采 用轻金属合金材料整体铸造成型形成所述料斗本体 （1)。
7、 根据权利要求 5所述的料斗的制造方法， 其中， 所述电解液 （2)采 用以硅酸盐为主成膜剂的硅酸盐体系电解液。
8、 根据权利要求 7所述的料斗的制造方法， 其中， 所述电解液 （2) 的 PH值为 8-12， 所述电源的电压为 600V-800V, 所述阳极氧化或微弧氧化的 处理时间为 0.5h-1.0h。
9、 根据权利要求 5所述的料斗的制造方法， 其中， 所述料斗本体 （1 ) 通过第一导线 （5 ) 与电源的阳极 （3 ) 相连， 所述电源的阴极 （4) 与导电 件 （7 ) 通过第二导线 （6) 相连， 并且所述导电件 （7 ) 与所述电解液 （2) 接触但不与所述料斗本体 （1 ) 接触。
10、一种泵送系统，其特征在于，该泵送系统的料斗为根据权利要求 1-4 中任意一项所述的料斗。
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