CN206929446U - 一种对端部进行强化加固的分段式高耐磨双层直管 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种对端部进行强化加固的分段式高耐磨双层直管，所述双层直管包括：保护外管、分段式异质耐磨内管，所述保护外管嵌套在所述分段式异质耐磨内管外侧，所述分段式异质耐磨内管包括入口处耐磨内管段、一个或多个中部耐磨内管段、出口处耐磨内管段，各个耐磨内管段彼此顺序相接，三种耐磨内管中至少一种内管的材质与其他内管材质的不同，所述入口处耐磨内管段的长度在20mm‑500mm之间。本实用新型的申请人注意到耐磨管道在入口处和出口处500mm以内，尤其是入口处和出口处200mm以内的磨损程度要严重大于管道内部，因此，设计了一种既能够节约成本，又能够增强耐磨性能的管道，使管道的性价比提高几倍以上。

Description

一种对端部进行强化加固的分段式高耐磨双层直管

技术领域

本实用新型涉及一种用于输送流体状态物料的耐磨双层直管结构，特别是一种对端部进行强化加固的分段式高耐磨双层直管。

背景技术

耐磨管道输送已经遍及电力、冶金、煤炭、石油、化工、建材、机械等行业，当耐磨管道内输送磨削性大的物料时(如灰渣、煤粉、矿精粉等)，都存在一个耐磨管道磨损快的问题，当耐磨管道内输送具有强烈腐蚀的气体、液体或固体时，存在耐磨管道被腐蚀而很快破坏的问题；当耐磨管道内输送具有较高温度的物料时，存在着使用耐热钢管价格十分昂贵的问题；而耐磨复合管道广泛用于磨损严重的矿山充填料、矿精粉和尾矿运送，燃煤火电厂送粉、除渣、输灰等耐磨复合管道也非常合适。

现在国内混凝土泵车耐磨双层直管主要是以下几种：1.一般材质、单一材质，如采用普通焊管生产的直管，经过简单的焊接制作就可以完成，虽然有一点的强度和韧度，但是因其耐磨性较差，使用寿命为5000-8000立方左右，更换次数多，从而影响了工作效率、增加了过程成本，现已经基本淘汰；2.采用无缝钢钢管或合金钢焊管经过内壁淬火热处理，以增加其耐磨性能，现在淬火管可以提高输送混凝土量到2万至2.5万立方左右，以经济适用得到了市场广泛的利用；3.引用双层复合直管，内管材料为淬透合金钢，外管材料为低碳合金钢，两端有连接法兰，法兰内镶嵌有耐磨套，适用寿命大约在4万至4.5万立方左右，但该种双层复合直管存在如下缺陷：外管和内管的复合力较弱，在泵送过程中出现堵管后，操作人员一般采取将出料端拆开，通过泵送混凝土或水来进行排管，但在此过程中内管极易被冲出。

目前，中国专利CN105003758A中，公开了一种混凝土泵车用高合金耐磨双层复合直管，它包括外管、内管和减震材料，所述内管推压至外管内，所述外管与内管之间设置有减震材料，所述减震材料采用的材料是EVA、PE、CR、PU泡棉、PORON的一种或几种；该复合直管较之以前的混凝土泵车直管耐磨性有所提高，但如果考虑实际制造条件的影响(较长内管在铸造时很难生产且成本较高)，同时会由于内管较长，在推压至外管内时也可能会造成内管的损伤甚至损坏；也需考虑减震材料在高强度环境中的承受情况。

目前，中国专利CN202302357U中，公开了一种耐磨陶瓷复合直管，包括由耐磨陶瓷层、胶粘结层和金属基体层从内向外组成的管体，耐磨陶瓷层和金属基体层之间通过胶粘结层连接，其特征在于：金属基体层的首尾两端没有耐磨陶瓷层覆盖；该直管同样存在实际制造条件的影响(较长内管上的陶瓷层在粘结时操作复杂，很难生产)。

目前，中国专利CN202452011U中，公开了一种直管及混凝土输送设备；该直管包括复合直管和连接于复合直管管口的第一法兰和第二法兰，复合直管包括外管和内管；第一法兰内嵌入有第一耐磨套，第二法兰内嵌入有第二耐磨套；第二法兰的内侧设置有一凹部，第二耐磨套的内侧设置有一能与凹部相配合的凸台，并且复合直管端部压紧该凸台，使凸台固定于凹部内；本直管中虽提出通过机械互锁防止耐磨衬套的脱落及内管冲出，但由于外管和内管之间是直接接触，在高强度环境中会存在两者的相互冲击，对管造成损坏。

此外，申请人发现，耐磨管道在入口处500mm以内，尤其是入口处200mm以内的磨损程度要严重大于管道内部，也严重大于出口处，并且出口处的磨损也要大于管道内部，而现有的管道设计都是一体式设计，因此往往因为管入口处损坏而导致整个管道报废。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服上述存在的问题，通过在端部、尤其是入口处提供耐磨性能高于其他部位的入口处耐磨管道，并且，提供的入口处耐磨管道长度仅在入口20mm-500mm范围内，这样既节省了高耐磨材料的用量，又保证了管道的耐磨性。

本实用新型采用如下技术方案实现其目的：

一种对端部进行强化加固的分段式高耐磨双层直管，其特征在于，所述双层直管包括：保护外管、分段式异质耐磨内管，所述保护外管嵌套在所述分段式异质耐磨内管外侧，所述分段式异质耐磨内管包括入口处耐磨内管段、一个或多个中部耐磨内管段、出口处耐磨内管段，各个耐磨内管段彼此顺序相接，三种耐磨内管中至少一种内管的材质与其他内管材质的不同，所述入口处耐磨内管段的长度在20mm-500mm之间。

优选地，所述出口处耐磨内管段的长度在10mm-200mm之间。

优选地，所述入口处耐磨内管段的长度在20mm-300mm之间，所述出口处耐磨内管段的长度在10mm-150mm之间。

优选地，所述入口处耐磨内管段的长度在20mm-200mm之间，所述出口处耐磨内管段的长度在10mm-100mm之间。

优选地，所述入口处耐磨内管段所采用材料的耐磨性能优于所述中部耐磨内管段所采用材料，所述出口处耐磨内管段所采用材料的耐磨性能优于所述中部耐磨内管段。

优选地，所述双层直管还包括耐磨连接法兰，所述耐磨连接法兰设置于所述保护外管和所述分段式异质耐磨内管所组成的嵌套双层管的两端。

优选地，所述耐磨连接法兰的内部设置有耐磨套，所述耐磨套与所述入口处耐磨内管段或所述出口处耐磨内管段相接。

优选地，所述耐磨套容纳在所述耐磨连接法兰内部并且所述耐磨套至少部分伸入所述保护外管内与端部的耐磨内管相接或伸入端部的耐磨内管内，保护外管与所述耐磨连接法兰焊接在一起。

本实用新型为了保护分段式异质耐磨内管不会在直管运输、安装及使用过程中受外力碰撞、击打变形，以及受到内部物料冲击力而导致变形甚至损坏，设有保护外管，保护外管为焊接钢管；其上有一条焊缝；焊缝位于保护外管外表面；保护外管由低合金钢或中低碳钢材料制成。

本实用新型为了解决铸造过程中受铸造长度条件影响的问题并且为了增加整体使用寿命及降低耐磨层原材料成本，采用分段式异质耐磨内管；分段式异质耐磨内管由填充通道、入口处耐磨内管、中部耐磨内管与出口处耐磨内管组成；中部耐磨内管为一根或一根以上；在相邻耐磨内管之间设有填充通道；入口处耐磨内管、中部耐磨内管与出口处耐磨内管分别由高铬铸铁、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的一种耐磨材料制成；分段式异质耐磨内管由入口处耐磨内管、中部耐磨内管与出口处耐磨内管组合成的合成管，所述异质指的是不同耐磨管段之间为不同材质，其好处为冲击力小的地方和冲击力大的地方不需要采用同等材料，节约了制造上的原料成本；其中入口处耐磨内管与出口处耐磨内管至少有一个采用的耐磨材料耐磨性能大于等于中部耐磨内管的使用材料，入口处耐磨内管与出口处耐磨内管使用的材料相同与否均可。

本实用新型的申请人注意到耐磨管道在入口处500mm以内，尤其是入口处200mm以内的磨损程度要严重大于管道内部，也严重大于出口处，并且出口处的磨损也要大于管道内部，因此，设计了一种既能够节约成本，又能够增强耐磨性能的管道，使管道的性价比大幅提高。

本实用新型的耐磨管道可以充分利用高成本的高性能耐磨材料，在无需高性能耐磨材料的位置设置相对地耐磨性能耐磨内管，大大高于现有产品的性价比和使用寿命，易于推广。

附图说明

图1是本实用新型的对端部进行加固的分段式高耐磨双层直管的整体结构示意图。

图2是本实用新型双层直管的剖面示意图。

图3是图1中保护外管1的结构示意图。

图4是图1中分段式异质耐磨内管3的结构示意图。

图5是图1中分段式异质耐磨内管3的剖面结构示意图。

图6是耐磨连接法兰2的剖面结构示意图。

图7是本实用新型的耐磨直管的横截面结构示意图。

附图标记：

标记数字	标记名称	标记数字	标记名称
				1	保护外管1	3-1	填充通道3-1
1-1	焊缝1-1	3-2	入口处耐磨内管3-2
				2	耐磨连接法兰2	3-3	中部耐磨内管3-3
2-1	法兰2-1	3-4	出口处耐磨内管3-4
				2-2	耐磨套2-2	4	减震填充腔4
3	分段式异质耐磨内管3

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本实用新型进行详细说明，但并不因此将本实用新型的保护范围限制在实施例描述的范围之中。

实施例1：

如图1所示，本实施例的混对端部进行强化加固的分段式高耐磨双层直管由保护外管1、耐磨连接法兰2、分段式异质耐磨内管3及减震填充腔4组成，在本实施例中，保护外管1为焊接钢管，其上有一条焊缝1-1；所述分段式异质耐磨内管3由填充通道3-1、入口处耐磨内管3-2、中部耐磨内管3-3与出口处耐磨内管3-4组成；分段式异质耐磨内管3安装在保护外管1内部，耐磨连接法兰2设计在保护外管1、分段式异质耐磨内管3的两端通过焊接进行封装加固，减震填充腔4为保护外管1与分段式异质耐磨内管3安装后两者之间形成的夹空层。

本实用新型为了实现保护分段式异质耐磨内管3不会在直管运输、安装及使用过程中受外力碰撞、击打变形，以及受到内部物料冲击力而导致变形甚至损坏的功能，设有保护外管1，保护外管1为焊接钢管；其上有一条焊缝1-1；焊缝1-1位于保护外管1外表面；保护外管1由低合金钢或中低碳钢材料制成。

本实用新型所述的保护外管1是指：耐磨双层直管的外保护管，由低合金钢或中低碳钢等材料制成的直管；其作用是保护直管内层的耐磨层不会在直管运输、安装及使用过程中受外力碰撞、击打变形损坏，以及受到内部物料冲击力而导致变形甚至损坏。

本实用新型所述的耐磨连接法兰2是指：安装在保护外管1两端的连接法兰；其由法兰2-1与耐磨套2-2组成；其作用是便于直管的连接安装以及保证口端的耐磨性。

本实用新型所述的分段式异质耐磨内管3是指：耐磨直管的内耐磨组合直管，其材料选用高铬铸铁、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；它由填充通道3-1、入口处耐磨内管3-2、中部耐磨内管3-3与出口处耐磨内管3-4组成；其作用是解决铸造过程中受铸造长度条件影响的问题及增加最易磨损位置的耐磨性并降低耐磨层原材料成本。在本实施例中，中部耐磨内管3-3的数目为一根。优选地，入口处采用高铬铸铁、陶瓷、耐磨合金钢或硬质合金中的一种或多种制成，进而保证其耐磨性能。

本实用新型所述的减震填充腔4是指：保护外管1与分段式异质耐磨内管3安装后两者之间形成的夹空层；其作用是填充减震、密实材料，减震材料可以预先填充，也可以在混凝土泵送时，由混凝土填充或者在预先填充的基础上，通过混凝土进一步填充。

实施例2：

如图5所示，在本实施例中，直管的主体结构与实施例1相同。只是分段式异质耐磨内管3由填充通道3-1、入口处耐磨内管3-2、中部耐磨内管3-3与出口处耐磨内管3-4组成；中部耐磨内管3-3为两根或两根以上；在入口处耐磨内管3-2与中部耐磨内管3-3之间、出口处耐磨内管3-4与中部耐磨内管3-3之间或相邻两个中部耐磨内管3-3之间设有填充通道3-1(也可以均设置填充通道)；入口处耐磨内管3-2、中部耐磨内管3-3与出口处耐磨内管3-4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的一种耐磨材料制成；分段式异质耐磨内管3中的三种内管为异质管，即，其中至少一种内管的材质与其他内管不同材质；其中入口处耐磨内管3-2与出口处耐磨内管3-4至少有一个采用耐磨材料的耐磨性能大于等于中部耐磨内管3-3的使用材料，入口处耐磨内管3-2与出口处耐磨内管3-4使用的材料相同与否均可。

本实用新型的填充通道3-1是指：相邻两段耐磨内管安装后形成的预留缝，其作用是实现耐磨管加工难度的降低及实现对外层保护弯管1与分段式异质耐磨内管3中间区域预留减震填充腔4的活性自填充。减震填充腔4内可以预先填充，然后再通过混凝土进行补充填充。

本实用新型所述的入口处耐磨内管3-2是指：分段式异质耐磨内管3的左端耐磨管；其作用是增加最易磨损进出口位置的耐磨性及增加最易磨损进出口位置的使用寿命。

本实用新型所述的中部耐磨内管3-3是指：分段式异质耐磨内管3的中部耐磨管；其作用是便于耐磨内管的组装安装及保证内管具备一定耐磨性。

本实用新型所述的出口处耐磨内管3-4是指：分段式异质耐磨内管3的右端耐磨管；其作用是增加最易磨损进出口位置的耐磨性及增加最易磨损进出口位置的使用寿命。

实施例3：

在本实施例中，直管的基本构造与实施例1相同，只是给出了一种特定的耐磨连接法兰。如图6所示，耐磨连接法兰2由法兰2-1与耐磨套2-2组成；耐磨套2-2安装在法兰2-1内部。

本实用新型所述的法兰2-1是指：耐磨连接法兰2的组成部件；其作用是便于直管与其他设备的连接安装。

本实用新型所述的耐磨套2-2是指：由高铬铸铁、低铬铸铁、中铬铸铁、耐磨铸铁，合金钢、轴承钢，陶瓷、硬质合金、高分子材料等耐磨材料中的一种制成的耐磨套；其作用是延长耐磨连接法兰2的使用寿命及提高密封性。

实施例4：

在本实施例中，将上述耐磨双层直管应用于混凝土泵车，当将其应用在混凝土泵车中时，无需事先在减震填充腔4内填充减震、密实材料。所示耐磨双层直管在使用时，在泵送压力作用下入口处耐磨内管3-2、中部耐磨内管3-3与出口处耐磨内管3-4结合处分离扩张形成填充通道3-1，使混凝土通过填充通道对减震填充腔4进行自动填充。

所述的填充通道3-1为入口处耐磨内管3-2、中部耐磨内管3-3与出口处耐磨内管3-4安装后形成的预留缝，其宽度控制在0.8mm以内。

优选的是，填充通道3-1选取为0.5mm。

减震填充腔4为分段式异质耐磨内管3安装在保护外管1内部形成的，最大距离控制在3mm以内；优选的是，减震填充腔4最大距离控制在1-2mm，这里的最大距离指的是外管内壁与内管外壁之间的最大间隔距离。

实施例5：

在本实施例中，结构与实施例1类似，分段式异质耐磨内管3由入口处耐磨内管3-2、中部耐磨内管3-3与出口处耐磨内管3-4组合成的合成管，其中入口处耐磨内管3-2与出口处耐磨内管3-4至少有一个采用的耐磨材料耐磨性能大于中部耐磨内管3-3的使用材料，入口处耐磨内管3-2与出口处耐磨内管3-4使用的材料可以相同，也可以不同。

只是在本实施例中，对于内管的各个部位(其中下标指的是各个部位的附图标记)，其满足下述公式：

①2HRC≤HRC_(3-2、3-4)-HRC_(3-3)≤10HRC

②△_(3-3)/△_(3-2、3-4)＝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。

虽然上面结合本实用新型的优选实施例对其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实用新型的示意性实现方式的解释，并非对本实用新型包含范围的限定。实施例中的细节并不构成对本实用新型范围的限制，在不背离本实用新型的精神和范围的情况下，任何基于本实用新型技术方案的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均落在本实用新型保护范围之内。

Claims (8)

1.一种对端部进行强化加固的分段式高耐磨双层直管，其特征在于，所述双层直管包括：保护外管(1)、分段式异质耐磨内管(3)，所述保护外管(1)嵌套在所述分段式异质耐磨内管(3)外侧，所述分段式异质耐磨内管(3)包括入口处耐磨内管段(3-2)、一个或多个中部耐磨内管段(3-3)、出口处耐磨内管段(3-4)，各个耐磨内管段彼此顺序相接，三种耐磨内管中至少一种内管的材质与其他内管材质的不同，所述入口处耐磨内管段(3-2)的长度在20mm-500mm之间。

2.根据权利要求1所述的对端部进行强化加固的分段式高耐磨双层直管，其特征在于，所述出口处耐磨内管段的长度在10mm-200mm之间。

3.根据权利要求2所述的对端部进行强化加固的分段式高耐磨双层直管，其特征在于，所述入口处耐磨内管段(3-2)的长度在20mm-300mm之间，所述出口处耐磨内管段(3-4)的长度在10mm-150mm之间。

4.根据权利要求3所述的对端部进行强化加固的分段式高耐磨双层直管，其特征在于，所述入口处耐磨内管段(3-2)的长度在20mm-200mm之间，所述出口处耐磨内管段(3-4)的长度在10mm-100mm之间。

5.根据权利要求1-4之一所述的对端部进行强化加固的分段式高耐磨双层直管，其特征在于，所述入口处耐磨内管段(3-2)所采用材料的耐磨性能优于所述中部耐磨内管段(3-3)所采用材料，所述出口处耐磨内管段(3-4)所采用材料的耐磨性能优于所述中部耐磨内管段(3-3)。

6.根据权利要求1-4之一所述的对端部进行强化加固的分段式高耐磨双层直管，其特征在于，所述双层直管还包括耐磨连接法兰(2)，所述耐磨连接法兰(2)设置于所述保护外管(1)和所述分段式异质耐磨内管(3)所组成的嵌套双层管的两端。

7.根据权利要求6所述的对端部进行强化加固的分段式高耐磨双层直管，其特征在于，所述耐磨连接法兰的内部设置有耐磨套，所述耐磨套与所述入口处耐磨内管段(3-2)或所述出口处耐磨内管段(3-4)相接。

8.根据权利要求6所述的对端部进行强化加固的分段式高耐磨双层直管，其特征在于，所述耐磨套容纳在所述耐磨连接法兰内部并且所述耐磨套至少部分伸入所述保护外管(1)内与端部的耐磨内管相接或伸入端部的耐磨内管内，保护外管(1)与所述耐磨连接法兰焊接在一起。