一种输送弯管、混凝土输送机械及输送弯管的制作方法

一种输送弯管、混凝土输送机械及输送弯管的制作方法技术领域本发明涉及一种耐磨耐压输送管技术，特别涉及一种输送弯管，还涉及 到一种具有该输送弯管的混凝土输送机械，及一种输送弯管的制作方法。背景技术目前，在进行建筑作业时， 一般通过适当的工程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流动时产生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；压力作 用要求输送管整体上具有较高的韧性和耐冲击性。为了满足上述要求，当前， 一般用内管和外管组合形成输送管。内管可 以通过热加工等方式获得较高的硬度，以提高输送管内壁的耐磨性能；但是 在获得较高硬度的同时，内管的韧性就会降低。为了防止内管在高压作用下 脆裂，还在内管外设适当的外管；外管用高强度、高韧性的金属材料制作， 包覆在内管外，以承受混凝土泥浆的压力作用，？K受压力冲击，防止内管脆 裂，同时提高输送管的整体强度和耐冲击性能。通过内管和外管组合能够保 证输送管具有较高整体强度和较强的耐磨性能，以满足上述要求。请参考图1,该图是中国专利文献CN 101107187公开的一种弯管的结构 示意图。公开的弯管包括内管110、外管120，内管110与外管120之间形成 一个封闭的环形空间，该环形空间内填充有混凝土，形成填料层130,内管 110由耐磨材料制成，具有较高的硬度，以保证弯管内壁具有较强的耐磨性； 外管120具有较高的韧性和强度，用于增强弯管整体的强度和韧性，提高弯 管的耐沖击性。内管110和外管120组合满足输送混凝土的需要。同时，该专利文献还公开了一种制作弯管的方法。公开的方法是：将内管110和外管 120组合，形成管身；然后，用定心辅助机构分别在端侧导入管身内，使内 管110和外管120固定，并使内管110和外管120保持同心，然后，用填充 装置通过位于内管IIO的填入口 111向内管IIO和外管120之间封闭的环形 空间内填充混凝土，形成填充层130。上述弯管虽然能够在满足输送混凝土的要求，但也存在以下缺陷：1、 为了制作安装和输送混凝土的需要，上述弯管的内管IIO和外管120 纵向截面均为标准的圓弧形结构；为使内管110和外管120之间形成适当的 环形空间，以形成填充层130，要求内管110的外表面和外管120的内表面 具有较高的尺寸精度；这一要求一方面会增加弯管的制作难度，另一方面会 增加弯管的制作成本。2、 同样为了制作安装的需要，也为了使混凝土泥浆更顺畅地流动，内管 110内表面和外表面的纵向截面均为圆弧形，进而需要保持内管各部分的壁 厚相等。但在使用过程中，内管IIO各部分的磨损量并不相同，因此，使用 一段时间，内管110外弧部分磨穿时，其内弧部分还会剩下很厚的耐磨材料， 从而无法充分利用制作内管的耐磨材料，造成了耐磨材料的浪费；又由于制 作内管的耐磨材料成本较高，这就进一步地导致弯管的使用成本增加。3、 内管110和外管120之间的填充层130仅能够对内管110起到支撑作 用，填充层130本身不具有耐磨性或耐磨性非常低；在使用过程上，由于内 管110磨损不均匀而使内管110的外弧部分磨穿时，在混凝土泥浆沖击下， 内弧部分就会与填充层130脱离，从而落入弯管内，导致弯管的堵塞，影响 混凝土的输送；在高压输送混凝土时，弯管的堵塞还会造成严重的事故，因 此，上述弯管还存在较严重的安全隐患。4、 在内管IIO和外管120之间的环形空间内填充混凝土形成填充层130， 填充层130重量较大，从而会增加混凝土输送管道的重量，容易增加输送管 布置的困难，还会增加混凝土臂架或布料杆的负载量。另外，上述弯管的制作工艺需要具有膨胀功能的定心辅助机构将外管 120和内管110定位，需要特定的注入机构将混凝土通过内管110的填入口 111注入外管120和内管IIO之间的环形空间内，形成填充层130，因此，存在安装过程复杂，制作成本较高的缺陷。 发明内容针对上述缺陷，在物的方面，本发明的第一个目的在于，4是供一种输送 弯管，以降低输送弯管的尺寸精度要求，并方便输送弯管加工，降低输送弯 管的制作成本。第二个目的在于，提供一种充分利用耐磨材料的输送弯管，同时，延长输送弯管的使用寿命。第三个目的在于，提供一种能够防止内管部件脱落的输送弯管，以保持 输送弯管管道的顺畅，提高输送弯管的安全性能。本发明在工艺流程方面的目的在于，提供一种制作输送弯管的方法，以 简化输送弯管的制作工艺，降低输送弯管的制作成本。为了实现上述第一个目的，本发明提供了一种输送弯管，该输送弯管包 括内管、外管和位于所述内管和外管之间的填充层，其特征在于，所述外管 至少包括两个顺序相接的支撑管。优选的，所述支撑管通过焊接固定在一起。优选的、所述外管端部还具有径向伸出的内凸体；所述内管端部具有径 向凹入的内凹口，所述内凸体与所述内凹口相配合。优选的，所述外管具有注胶孔，所述注胶孔贯穿外管管壁；所述填充层 为由粘接剂形成的粘接层。优选的，所述外管的内表面具有导流沟槽。可选的'，所述内管的外表面具有导流沟槽。优选的，所述导流沟槽以螺旋状延伸。优选的，所述粘接层最大厚度小于3mm。优选的，所述注胶孔位于所述外管侧面的最外处。为了同时实现上述第二个目的，本发明提供的输送弯管中，内管的内弧 部分的管壁厚度小于内管的外弧部分的管壁厚度，或者从所述内管中线内侧 到该中线的外侧，所述内管管壁的厚度逐渐增加。优选的，所述内管的外弧部分两端部的厚度小于外弧部分中间部的厚度；或者，所述内管的外弧部分的厚度从两端部到中间部逐渐增加。为了实现本发明的第三个目的，本发明提供了一种混凝土输送机械，包括输送管，所述输送管包括相接的输送直管和输送弯管，所述输送弯管为上述任一种输送弯管。为了实现本发明工艺流程方面的目的，本发明提供了一种输送弯管的制作方法，该方法包括以下步骤： 将支撑管套在内管外； 将支撑管焊接固定；使外管的内凸体与内管的内凹口相配合，使外管和内管彼此固定，形成 环形空间；通过注胶孔向所述环形空间内注入粘4妄剂，形成粘4妄层。 与现有技术相比，本发明提供的输送弯管的外管为分体式结构，包括二 个或二个以上的支撑管。在一方面，该技术方案能够在保持输送弯管装配性 能的前提下，降低对支撑管装配尺寸的精度要求；另一方面，由于每个支撑 管的内表面均小于整体式外管的内表面，较小的内表面也能够为支撑管的制 作加工提供便利。由于上述两个方面的原因，本发明提供的技术方案能够在 保证耐磨性、强度、高韧性和耐沖击，满足实际需要的前提下，降低输送弯 管的制作成本。在进一步的技术方案中，通过焊接将支撑管固定在一起；这能够保证外 管的强度，以保证输送弯管的整体强度。在进一步的技术方案中，通过内凸体与内凹体的配合，实现内管和外管 的彼此固定；该技术方案能够方便内管与外管的安装，在安装时，不需要另 外的定位辅助机构，能够减少制作输送弯管所需的辅助设备，在简化输送弯 管制作工艺的同时，降低输送弯管的制作成本。在进一步的技术方案中，由粘接剂形成的粘接层作为填充层，这不仅能 够传递内管对外管的作用力，保证外管对内管的支撑和保护作用；而且还能 够提高输送弯管的安全性能。提高输送弯管安全性能的原因在于：由于粘接 层具有粘接性能和抗剪切性能；在使用过程中，当内管部分磨损时，粘接层 能够将剩余部分与外管保持固定，避免因掉块而引起的输送管的堵塞，保持输送管通畅，减少因堵塞而引起的爆裂，提高输送弯管的安全性能。将注胶 孔设置于所述外管上，可以方便粘接剂的注入，进而方便输送弯管的制作， 由于注入粘接剂的注胶孔的孔径较小，能够保证外管的强度，进而保证输送 弯管的整体强度。在进一步的技术方案中，在外管内表面设导流沟槽，能够保证粘接剂在 外管和内管形成的环形空间内顺畅的流动， 一方面能够保证粘接剂更好地充 满整个环形空间，另一方面能够保证粘接层的均匀性，保证外管对内管的支承和保护功能的实现，保证输送弯管整体的强度；再进一步的技术方案中， 还可以在内管外表面设适当的导流沟槽，以进一步地促进粘接剂的流动；还 可以使导流沟槽以螺旋状在内管外表面和外管内表面延伸，这样不仅能够使 粘接剂在环周方向流动，实现环周方向上的均匀布置，而且还能够在纵向实 现粘接剂的流动，使粘接层在纵向具有均匀性。在更进一步的技术方案中，通过上述技术特征的结合，获得粘接层更薄 的输送弯管，粘接层最大的厚度小于3mm;该技术方案一方面能够降低输送 弯管的重量，方便混凝土输送管道的布置，另一方面还能够减小输送弯管的 轮廓尺寸，方便混凝土输送管的布置；这两方面的结合能够将混凝土输送到 更远处和更高处，为混凝土施工作业的进行提供便利。由于，本发明中外管包括两个以上的支撑管，因此，在进一步的技术方 案上，可以根据内管的磨损规律将内管设置为各部分的壁厚不等的结构，实 现内管的等寿命设计，该技术方案一方面能够充分利用制作内管的耐磨材料， 减少耐磨材料的浪费，另一方面能够延长输送弯管的使用寿命，这两方面的 结合能够大幅度地降低输送弯管的制作成本和使用成本。在提供上述输送弯管的基础上，提供的具有上述输送弯管的混凝土输送 机械也具有相对应的4支术效果。本发明提供的输送弯管的制作方法，由于外管包括两个以上的支撑管， 因此，可以方便地将支撑管套在内管外；且由于内管与外管能够通过内凸体 与内凹口的配合实现彼此的定位，不仅能够在制作输送弯管时，简化制作工 艺，还能够减少辅助机械，降低输送弯管的制作成本。附图说明图1是中国专利文献CN 101107187公开的一种弯管的结构示意图；图2是本发明实施例一提供的输送弯管的剖视结构示意图；图3是图2中的A-A剖视结构示意图，为了清楚起见，该图省略了剖面线；图4图2中的I-I部分放大图，该图示出了本发明实施例一中输送弯管一 端的剖^见结构；图5是图4中的B向视图，该图示出了输送弯管端面的一种结构示意图；图6示出了输送弯管端面的另一种结构示意图；图7是图2中的n-n部分放大图；图8是支撑管的剖视结构示意图；图9是是图2中的m-in部分放大图；图10是本发明提供的输送弯管的制作方法的流程图。具体实施方式下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释 性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。为了描述的方便，本文件中，以通过输送弯管中线的平面为参照平面， 参照平面两侧为输送弯管的两侧；以与参照平面垂直且通过输送弯管中线的 柱形曲面为参照曲面，参照曲面内的内管部分为内弧部分，参照曲面外的内 管部分为外弧部分。请参考图2，该图是本发明实施例一提供的输送弯管的剖视结构示意图。 实施例一提供的输送弯管包括内管200、粘接层300和外管400;内管200 具有高硬度、高耐磨性，可以由合金或陶瓷等耐磨材料制成，所述粘接层300 位于内管200的外管400之间，形成输送弯管的填充层，外管400包括两个 支撑管410,支撑管410由具有高韧性、高强度、耐冲击的材料制成。两个 支撑管410在图中的H处相对接，并通过焊接固定在一起；可以理解，选择 合适的焊接方式能够减少或避免焊接产生的热量对内管200硬度产生不利影 响，以保证低内管200的耐磨性能。本例中，两个支撑管410并呈对称布置，在输送弯管的中间部对接并固定。外管400包括两个支撑管410的益处在于：由于可以将两个支撑管410 分别套在内管100外，再将两个支撑管410固定在一起，从而能够降低对支 撑管410的装配尺寸精度要求；另一方面，由于支撑管410的内表面小于整 体式外管400的内表面，较小的内表面能够为支撑管410的制作加工提供方 便。上述两个方面的结合，实施例一中的输送弯管能够在满足实际需要的前 提下，降低输送弯管的制作成本。可以理解，外管400不限于包括两个支撑 管410，也可以包括更多个支撑管410，支撑管410可以相同，也可以不同， 以满足实际需要；另外，两个支撑管410通过焊接固定是优选的技术方案， 其相互固定的方式不限于通过焊接，也可以通过其他方式固定。实施例一中，输送弯管的外管400包括两个的支撑管410,因此，在安 装时，可以很容易地将支撑管410套在内管200外，再形成外管400,实现 输送弯管的制作；由于两个支撑管410能够从两端分别套在内管200外，因 此，内管200的外表面的中间部分的4仑廓尺寸可以大一些，可以与其内表面 不平行，以使内管200各部分管壁具有不同厚度，以符合内管200磨损规律， 实现内管200的等寿命设计。使内管200各部分管壁具有不同的厚度，实现等寿命设计主要包括两个 方面， 一方面是径向的管壁厚度不等设计；另一方面是沿输送弯管中线方向 的管壁厚度不等设计。如图3所示，该图是图2中的A-A剖视结构示意图，为了清楚起见，该 图省略了剖面线。内管200的内弧部分220管壁的最小厚度为H1，外弧部分 210管壁的最大厚度为H2，其中H2〉H1， 本例中，H2=2H1。优选的技术方 案是：在内弧部分220的最薄处与外弧部分210的最厚处之间的过渡部分， 内管200管壁的厚度逐渐增加，即>^人所述内管200中线内侧到该中线的外侧， 使内管200管壁的厚度逐渐增加。该技术方案的意义在于：由于混凝土泥浆 流动在通过输送弯管时，流动方向的改变会对输送弯管的外弧部分210造成 较大的沖击，内管200的外弧部分210磨损速度远大于内弧部分220的磨损 速度；使外弧部分210厚度大于内弧部分220厚度，可以实现外弧部分210 和内弧部分220的等寿命设计，从而能够最大限度地利用耐磨损材料，将更多的耐磨损材料布置在磨损较快的位置；从所述内管200中线内侧到该中线 的外侧，使内管200管壁的厚度逐渐增加，可以使内管200的管壁厚度更加 符合磨损规律的要求。同样的原理，混凝土泥浆流动方向的改变对外弧部分 210两端部的冲击和对中间部的沖击也存在相应的差别，进而造成两端部的 磨损速度与中间部的磨损速度也不同，因此，可以将外弧部分210两端部与 中间部的厚度设置为不同的厚度；请参考图2所示，优选的技术方案是：从 两端部到中间部，外弧部分210管壁的厚度逐渐增加。可以理解，本领域技 术人员可以根据实际需要，将内弧部分220和外弧部分210的适当位置设计 成适当的厚度，就可以使内管200适应输送不同品质混凝土的需要。上述两 个方面的等寿命设计，能够在保持耐磨输送弯管重量不变的情况下，充分利 用制作内管的耐磨材料，，减少耐磨材料的浪费，大幅度地提高耐磨输送弯管 的使用寿命；在一个实施例中证明，在重量相同，耐磨材料相同的情况下， 具有上述管壁厚度不等结构的输送弯管的使用寿命为现有技术中弯管使用寿 命的2 - 3倍。为了方便输送弯管的装配，实施例 一 中的输送弯管还设置有定位机构， 以保证内管200和外管400的同心度，防止二者错位。如图4所示，该图是 图2中的I-I部分放大图，该图示出了本发明实施例一中输送弯管一端的剖视 结构。实施例一中，外管400端部具有径向伸出的内凸体401;内管200端 部具有径向凹入的内凹口 （图中，内凹口与内凸体401重合，未以标记示出）， 在外管400套在内管200后，内凸体401与所述内凹口相配合，从而实现外 管400和内管200的彼此固定；可以理解，可以使内凸体401的顶面与内侧 分别与内凹口的底面和侧面相配合，以同时实现外管400和内管200在径向 和中线方向上的定位。这样，在装配输送弯管时，就不需要定心辅助机构， 也能够保证外管400与内管200的同心度，防止错位；因此，该结构的输送 弯管具有安装便利的特点，不仅能够筒化制作工艺，降低成本，还能够提高 输送弯管的生产效率。可以理解，内凸体401与内凹口的具体配合方式可以 有多种方式；具体的配合方式可以根据实际需要进行选择。一种方式是外管400包括多个内凸体401，且相互间断。如图5所示， 图5是图4中的B向视图，该图示出了输送弯管端面的一种结构示意图；该图中，外管400的多个内凸体401分别径向伸出，并分别与内管200端部的 内凹口相配合，该结构的益处在于，不仅能够实现外管400和内管200在径 向或中线方向上的定位，还能够实现外管400和内管200之间周向上的定位， 防止外管400相对于内管200旋转。另一种方式如图6所示，图6示出了输送弯管端面的另一种结构示意图； 该图中，内凸体401径向伸出，形成一个完整的环形体，与内凸体401相对 应，内凹口也为完整的环形。该结构的益处在于，内凸体401与环形的内凹 口相配合，不仅能够更加可靠地实现外管400与内管200定位，还有利于将 外管400内表面和内管200外表面之间的环形空间密封，降低内管200端部 与外管400端部配合尺寸的精度要求，防止粘接剂外溢，方便下述的粘接剂 的填充。请再参考图2所示的本发明实施例一提供的输送弯管剖视结构示意图。 实施例一种，由粘接剂形成的粘接层300作为填充层，粘接层300不仅能够 传递内管200对外管400的作用力，保证外管400对内管200的保护和支撑 功能的实现；还能够提高输送弯管的安全性能。提高输送弯管安全性能的原 因在于：由于粘接层300具有粘接性能和抗剪切性能；在使用过程中，当内 管200的部分磨损时，粘接层300能够保持内管200的剩余部分与外管400 固定，避免掉块而引起输送弯管的堵塞，保持输送弯管通畅，减少因堵塞而 引起的输送弯管或整个输送管爆裂的可能，进而提高输送管的安全性能。为了方便粘接剂的填充和粘接层300的形成，如图7,并再参照图2，图 7是图2中的II-II部分放大图，该图示出了注胶孔411,粘接剂通过注胶孔 411注入外管400和内管200之间的环形空间内，以形成粘接层300。将注胶 孔411设置在外管400上的意义在于，能够方便粘接剂的注入，以简化输送 弯管的制作工艺。请参考图8所示的支撑管的剖视结构示意图，为了更进一步地减少注胶 孔411对外管400的强度的不利影响，还可以将注胶孔411设置在外管400 的侧面，优选的是将注胶孔411设置与外管400侧面的最外处，使其开口方 向与通过输送弯管中线的平面垂直；在输送混凝土时，外管400的侧面产生 的应力比较小，将注胶孔411设置在侧面，能够减小注胶孔411对外管400的强度造成不利影响，使注胶孔411位于外管400侧面的最外处，使其开口 方向与通过输送弯管中线的平面垂直，能够最大限度地减小对外管400强度 的影响，保证输送弯管的整体强度。为了在注入粘接剂时，使粘接剂能够均匀地充满外管400与内管200之 间的环形空间，还可以在外管400内表面设置导流沟槽412。请参考图7、图 8和图9，图7是图2中的II-II部分放大图、图8示出了支撑管的剖视结构 示意图，图9是是图2中的III-III部分放大图。为了更好地促进粘接剂在环 形空间内流动，本例中，还使导流沟槽412底壁与注胶孔411相交，这样， 粘接剂在进入注^交孔411后，就可以通过导流沟槽412在环向方向流动，这 不仅有利保证粘接层300的质量，还能够提高注入粘接剂的效率，提高制作 输送弯管的效率。可以理解，为了更好地促进粘接剂的流动，增加粘接层300 的均匀性的质量，还可以将导流沟槽412呈螺旋形在外管400内表面延伸， 该结构一方面能够提高在周向方向上粘接剂的流动性；还能够提高在中线方 向上粘接剂的流动性能，提高粘接层300的均匀度；同样，可以理解，也可 以在内管200的外表面上设置导流沟槽412，为了使粘接剂更容易充满外管 400与内管200之间的环形空间，还可以在内管200的外表面和外管400内 表面同时i殳导流沟槽412。综合上述技术方案最优结构的一个实施例提供的输送弯管中，其粘接层 300的厚度的范围为2-3mm,小于现有技术中填充层4-7mm的厚度，这样， 本发明提供的输送弯管一方面能够降低输送弯管的重量，方便混凝土输送管 道的布置，另一方面还能够减小输送弯管的轮廓尺寸，方便混凝土输送管的 布置；这两方面的结合能够提高混凝土输送机械的输送功'能，为混凝土施工 作业提供便利。在提供上述输送弯管的基础上，本发明还提供了一种混凝土输送机械， 该混凝土输送机械包括混凝土输送管，所述输送管包括相接的输送直管和输 送弯管，所述输送弯管可以是上述输送弯管，混凝土输送机械可以是混凝土 泵车、混凝土布料架等等。由于本发明提供的耐磨输送管具有上述技术效果, 带有该耐磨输送管的混凝土输送机械也具有相应的技术效果。在提供上述输送弯管的基础上，本发明还提了 一种输送弯管的制作方法，如图10所示的本发明提供的输送弯管的制作方法的流程图，该方法包括以下

步骤：

SIOO，将支撑管410套在内管200外。因为外管400包括多个支撑管410 组成，因此，可以使支撑管410具有较低的尺寸精度，以更容易地将支撑管 410以多种方式套在内管400外。

S200,将支撑管410焊接固定。将支撑管410焊接固定在一起，可以形 成外管400;当然，在外管400包括法兰或其他部件时，还可以包括固定装 配其他部件的内容。

S300,使外管400的内凸体401与内管200的内凹口相配合，使外管400 和内管20(M皮此固定，并在外管400与内管200之间形成环形空间；

S400,通过注胶孔411内所述环形空间内注入粘接剂，形成粘才妄层300。

由于内管200与外管400能够通过内凸体401与内凹口的配合实现4皮此 的定位，不仅能够减少辅助定位机构，还能够以普通的注胶枪实现粘接剂的 注入，能够简化输送弯管的制作工艺，降低输送弯管制作成本；优选的方式 是，外管400包括两个支撑管410，并使两个支撑管410相对的端部分别具 有法兰，使法兰与支撑管410为一体结构，这样，在制作输送弯管时，能够 使输送弯管的制作工艺更加简单。

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