混凝土输送弯管及混凝土泵车的制作方法

1.本发明属于工程机械领域，特别地，涉及混凝土输送弯管及混凝土泵车。


背景技术：

2.混凝土泵车是指机动车辆底盘上同时装有混凝土泵送单元和布料臂架的机械设备。混凝土泵车上使用的输送管弯管通常称为混凝土输送弯管，主要用于改变混凝土流向的弧形管道。
3.混凝土泵车是采用压力将混凝土沿输送管道泵送至所需地点，泵送过程中混凝土会对输送弯管的造成磨损，导致输送弯管失效，但是管道各处并不是均匀磨损，现有技术中的存在对易磨损位置进行加厚处理的输送弯管，通常是为整体加厚或者在输送弯管的圆弧中点(即曲率最大)位置进行加厚处理，但这种输送弯管加厚的区域并非是输送弯管最易磨损的区域，存在的材料浪费、使用寿命短等缺陷。
4.因此，如何提供一种加厚合理的输送弯管成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

5.为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种混凝土输送弯管及混凝土泵车，对输送弯管定点加厚，所加厚的区域是输送弯管最易磨损位置，减少不易磨损区域的材料，在不增加材料成本的情况下，进一步加厚易磨损区域，提高使用寿命。
6.本发明实施例的技术方案如下：
7.一种混凝土输送弯管，包括第一弯管，所述第一弯管的外弧段的外侧壁上设有定点加厚部；所述定点加厚部位于所述第一弯管横截面上第一中轴线的一侧，所述定点加厚部与所述第一中轴线之间形成第一凹槽；和/或，所述定点加厚部位于所述第一弯管轴截面上的第二中轴线的一侧，所述定点加厚部与所述第二中轴线之间形成第二凹槽。
8.优选地，所述定点加厚部位于所述第二中轴线的任意一侧，或，所述第二中轴线的两侧均设有所述定点加厚部。
9.优选地，所述定点加厚部具有第一边界和第二边界；
10.当所述定点加厚部位于所述第二中轴线的下侧，所述第一边界与所述第一弯管的下端部之间具有第一过渡区，所述第二边界与所述第二中轴线之间具有第二过渡区，所述第二过渡区由所述第二凹槽形成。
11.优选地，所述定点加厚部具有第一边界和第二边界；当所述定点加厚部位于所述第二中轴线的上侧，所述第二边界与所述第一弯管的上端部之间具有第三过渡区，所述第一边界与所述第二中轴线之间具有第四过渡区，所述第四过渡区由所述第二凹槽形成。
12.优选地，当所述第二中轴线的两侧均设有所述定点加厚部，位于所述第二中轴线的下侧的所述定点加厚部与所述第一弯管的下端部之间具有第五过渡区；两个所述定点加厚区之间具有第六过渡区，所述第六过渡区由两个所述第二凹槽形成；位于所述第二中轴
线的上侧的所述定点加厚部与所述第一弯管的上端部之间具有第七过渡区。
13.优选地，第一中轴线的两侧均设有所述定点加厚部，两个所述定点加厚部之间具有第八过渡区，两个所述第八过渡区形成第一凹槽。
14.优选地，包括耐磨套，所述第一弯管的两端均设有所述耐磨套，所述耐磨套与所述第一弯管为一体成型结构。
15.优选地，包括第二弯管，所述第二弯管套设于所述第一弯管的外侧，且与所述第一弯管同轴设置，所述第二弯管为两半式结构。
16.优选地，包括第二弯管，所述第二弯管套设于所述第一弯管的外侧，且与所述第一弯管同轴设置，所述第二弯管为整体结构；所述第二弯管与所述第一弯管之间设有填充层；所述耐磨套的外侧设有法兰，所述法兰与所述第二弯管连接。
17.一种混凝土泵车，包括上述的混凝土输送弯管。
18.本发明实施例提供了一种混凝土输送弯管，包括第一弯管，其中，第一弯管的外弧段的外侧壁上设有定点加厚部，关于定点加厚部的设置具有多种方式，其一，定点加厚部与第一中轴线之间形成第一凹槽，第一凹槽的设置使得定点加厚部避开第一弯管横截面上的第一中轴线；其二，定点加厚部与第二中轴线之间形成第二凹槽，第二凹槽的设置使得定点加厚部避开第一弯管的轴截面上的第二中轴线；其三，同时设置第一凹槽和第二凹槽，定点加厚部同时避开第一中轴线、第二中轴线。无论具体采用何种结构，其核心在于，摈弃传统技术中在第一弯管的横截面和/或轴截面上的中心位置处加厚，或者整体加厚的方案，将在不易磨损区域的第一弯管制造材料均移至更容易磨损的位置处，这样就能实现在不增加第一弯管制造材料的基础上，在第一弯管易磨损区域中获得厚度尽可能最大的定点加厚部，在结构上，定点加厚部的厚度尽可能厚，因而更耐磨，使用寿命更长。因此，本发明提供的混凝土输送弯管及混凝土泵车，对输送弯管定点加厚，所加厚的区域是输送弯管最易磨损位置，减少不易磨损区域的材料，在不增加材料成本的情况下，进一步加厚易磨损区域，提高使用寿命。
附图说明
19.附图是用来提供对本发明的理解，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：
20.图1为本发明实施例提供的混凝土输送弯管的轴截面(即xz平面)示意图；
21.图2为本发明实施例提供的混凝土输送弯管的纵截面示意图；
22.图3为本发明实施例提供的混凝土输送弯管的横截面(即xy平面)示意图；
23.图4为本发明实施例提供的混凝土输送弯管的横截面示意图；
24.图5为本发明实施例提供的混凝土输送弯管沿第一中轴线方向上剖视图(示出a
°
和b
°
)；
25.图6为本发明实施例提供的混凝土输送弯管的横截面示意图(示出c
°
和d
°
)；
26.图7为本发明实施例提供的混凝土输送弯管沿第一凹槽的中心方向上纵截面；
27.图8为本发明实施例提供的混凝土输送弯管沿第二中轴线方向(即oe方向)上横截面的示意图；
28.图9为本发明实施例提供的混凝土输送弯管多个横截面示意图；
29.图10为本发明实施例提供的定点加厚部位于混凝土输送弯管的下侧的结构示意图；
30.图11为本发明实施例提供的定点加厚部位于混凝土输送弯管的上侧的结构示意图。
31.附图标记说明
32.1、第一弯管；11、定点加厚部；12、第一凹槽；13、第二凹槽；110、第二中轴线；111、第一过渡区；112、第二过渡区；113、第三过渡区；114、第四过渡区；115、第五过渡区；116、第六过渡区；117、第七过渡区；118、第八过渡区；2、耐磨套；3、第二弯管；4、填充层；5、法兰。
具体实施方式
33.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术中的技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。
34.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示方位或者位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
35.现有技术中存在一些对于混凝土输送弯管加厚来提高混凝土输送弯管的研究，主要有以下几个方向，一是，在输送弯管纵截面的中心位置(以90
°
弯管为例，在与水平线夹角为45
°
的中心线的左右区域)处设置耐磨层，或者在输送弯管纵截面的中心位置处设置加厚部，来使得该位置处的厚度最大；二是，将输送弯管做整体加厚处理，由此可见，无论是何种加厚方式，传统技术中的输送弯管都是在输送弯管纵截面的中心位置处厚度最大。
36.发明人通过对大量磨损失效后混凝土输送弯管分析，这类已磨损失效的输送弯管都存在大小不同的磨穿孔，一旦出现该磨穿孔，输送弯管内的混凝土会从磨穿孔流出，发明人通过对磨穿孔的位置、大小以及形态进行分析，例如，磨穿孔(主要是磨穿孔在外弧段上的边界)距离输送弯管端部的弧长、磨穿孔(主要是磨穿孔在内弧段上的边界)距离输送弯管端部弧长，以及磨穿孔在外弧段上边界的周长等等，通过上述一系列的数据统计分析，获得重要发现，输送弯管最易磨损的位置处，既不在输送弯管横截面上的中心区域，也不在输送弯管纵截面上的中心区域，而现有技术中的加厚方案因为缺乏对磨损失效的输送弯管的研究，所提供的输送弯管均在输送弯管横截面上的中心区域和/或输送弯管纵截面上的中心区域获得了最大厚度，因此，现有技术中所提供的混凝土输送弯管，将输送弯管不易失效的位置设置较大的厚度，进而使得输送弯管的制造材料浪费，使用寿命短等缺陷。
37.本发明的核心在于，基于大量已磨损失效的输送弯管研究，更改输送弯管加厚区域的设置方式，来在输送弯管横截面上的非中心区域和/或输送弯管纵截面上的非中心区域上设置定点加厚部11，该定点加厚部11获得最大厚度，同时减少了输送弯管横截面上的中心区域和/或输送弯管纵截面上的中心区域的厚度，来增加易磨损区域厚度，减小不易磨损区域的厚度，继而实现在不增加输送弯管制造材料的情况下，进一步加厚易磨损区域，输送弯管重量不增加，实现轻量化，却获得了较高的使用寿命以及较低的制造成本。
38.请如图1至图11所示，本发明提供的混凝土输送弯管，包括第一弯管1，第一弯管1的外弧段的外侧壁上设有定点加厚部11；定点加厚部11位于第一弯管1横截面上第一中轴线的一侧，定点加厚部11与第一中轴线之间形成第一凹槽12；和/或，定点加厚部11位于第一弯管1轴截面上的第二中轴线110的一侧，定点加厚部11与第二中轴线110之间形成第二凹槽13。
39.本发明提供的混凝土输送弯管，包括第一弯管1，其中，第一弯管1的外弧段的外侧壁上设有定点加厚部11，关于定点加厚部11的设置具有多种方式，其一，定点加厚部11与第一中轴线之间形成第一凹槽12，第一凹槽12的设置使得定点加厚部11避开第一弯管1横截面上的第一中轴线；其二，定点加厚部11与第二中轴线110之间形成第二凹槽13，第二凹槽13的设置使得定点加厚部11避开第一弯管1的轴截面上的第二中轴线110；其三，同时设置第一凹槽12和第二凹槽13，定点加厚部11同时避开第一中轴线、第二中轴线110。无论具体采用何种结构，其核心在于，摈弃传统技术中在第一弯管1的横截面和/或轴截面上的中心位置处加厚，或者整体加厚的方案，将在不易磨损区域的第一弯管1制造材料均移至更容易磨损的位置处，这样就能实现在不增加第一弯管1制造材料的基础上，在第一弯管1易磨损区域中获得厚度尽可能最大的定点加厚部11，在结构上，定点加厚部11的厚度尽可能厚，因而更耐磨，使用寿命更长。因此，本发明提供的混凝土输送弯管及混凝土泵车，对输送弯管定点加厚，所加厚的区域是输送弯管最易磨损位置，减少不易磨损区域的材料，在不增加材料成本的情况下，进一步加厚易磨损区域，提高使用寿命。
40.需要说明的是，第一弯管1的横截面和轴截面应当被视为方便对混凝土输送弯管的核心机理描述所提供的名称，而不能被认定为对混凝土输送弯管结构上的限定，本技术主要以混凝土输送弯管为90
°
弯管为例，但并不能认定为其他对混凝土输送弯管的限定，还可将本发明应用于其他角度的弯管，在不脱离本发明的技术机理的情况下，均应当被视为落入本发明的保护范围中。
41.不失一般性地，本发明中的定点加厚部11的外轮廓是光滑曲面，如此设置，能减少定点加厚部11局部应力过大，例如混凝土输送弯管采用铸造方式制造时，如果将定点加厚部11设置尖锐结构，在铸造过程中会使得该部分出现局部应力过大的情况，继而可能影响混凝土输送弯管的使用寿命；另一方面，将定点加厚部11的外轮廓设置为光滑曲面，降低混凝土输送管道铸造过程中的脱模难度，降低混凝土输送管道的制造成本。
42.关于定点加厚部11的设置有诸多实施例，现对此展开说明，其中，定点加厚部11位于第二中轴线110的任意一侧，或，第二中轴线110的两侧均设有所述定点加厚部11。定点加厚部11可以靠近第一弯管1的入口端，或者，更靠近第一弯管1的出口端，又或者第一弯管1的入口端和出口端附近均设有定点加厚部11。实际上，发明人通过对磨损失效的输送弯管统计分析发现，输送弯管靠近第一弯管1的入口端区域更易磨损，因此，将定点加厚部11设置在更靠近第一弯管1的入口端，或者第一弯管1的入口端和出口端均设置定点加厚部11，能获得更佳的使用寿命。
43.本发明提供的实施例中，请如图10所示，定点加厚部11具有第一边界和第二边界；当定点加厚部11位于第二中轴线110的下侧，第一边界与第一弯管1的下端部之间具有第一过渡区111，第二边界与第二中轴线110之间具有第二过渡区112，第二过渡区112由第二凹槽13形成。其中第一边界、第二边界指定点加厚部11的外轮廓上的最大边界，当仅在第一弯
管1上第二中轴线110的下侧设置定点加厚部11时，同时设置有第一过渡区111和第二过渡区112，应当理解为第一过渡区111和第二过渡区112对应的厚度均小于定点加厚部11的任意位置的厚度。
44.本发明提供的实施例中，请如图11所示，定点加厚具有第一边界和第二边界；当定点加厚部11位于第二中轴线110的上侧，第二边界与第一弯管1的上端部之间具有第三过渡区113，第一边界与第二中轴线110之间具有第四过渡区114，第四过渡区114由第二凹槽13形成。其中第一边界、第二边界指定点加厚部11的外轮廓上的最大边界，当仅在第一弯管1上第二中轴线110的上侧设置定点加厚部11时，同时设置有第三过渡区113和第四过渡区114，应当理解为第三过渡区113和第四过渡区114对应的厚度均小于定点加厚部11的任意位置的厚度。
45.较佳地，当第二中轴线110的两侧均设有定点加厚部11，位于第二中轴线110的下侧的定点加厚部11与第一弯管1的下端部之间具有第五过渡区115；两个定点加厚区之间具有第六过渡区116，第六过渡区116由两个第二凹槽13形成；位于第二中轴线110的上侧的定点加厚部11与第一弯管1的上端部之间具有第七过渡区117。当定点加厚部11设置在第二中轴线110的两侧，在两个定点加厚部11之间形成第六过渡区116(即第二凹槽13)，除此之外，靠近第一弯管1的两端分别设置有第五过渡区115和第七过渡区117，同时，在第一弯管1的定点加厚部11与第一中轴线之间还有第一凹槽12，来提高混凝土输送弯管的使用寿命。
46.其中，请如图1至图9所示，第一中轴线两侧均设有定点加厚部11，两个定点加厚部11之间具有第八过渡区118，两个第八过渡区118形成第一凹槽12。本实施例中定点加厚部11的外轮廓的确定，根据第五过渡区115、第六过渡区116(即第二凹槽13)、第七过渡区117和第一凹槽12作为约束条件，来限定定点加厚部11的外轮廓，可以理解的是，上述几者任意位置对应的厚度均小于定点加厚部11的厚度，尽可能地实现将非易磨损区域材料尽可能地少，而易磨损区域材料尽可能地多，来尽可能地进加厚易磨损区域，提高混凝土输送弯管的使用寿命。
47.请如图5、图6所示，以及图1至图4所示，为了更清楚地理解本发明的发明构思及核心，现以90
°
混凝土输送弯管，以及同时设置四个结构对称的定点加厚部11(提高结构刚性)，即在混凝土输送弯管同时设置有第五过渡区115、第六过渡区116(即第二凹槽13)、第七过渡区117和第八过渡区118(即第一凹槽12)为例，混凝土输送弯管的原点为o点，混凝土输送弯管的轴截面选定为xz平面，混凝土输送弯管的横截面选定为xy平面，oe第二中轴线110，第一弯管1的下端面与x轴平行，∠xoa对应的中心角为a
°
，在xz平面中，a
°
对应的圆弧段为第五过渡区115，∠xob对应的中心角为b
°
，∠aob对应的圆弧段为定点加厚部11；同理，∠zod对应的中心角为a
°
，在xz平面中，∠zod对应的圆弧段为第七过渡区117，∠zoc对应的中心角为b
°
，∠cod对应的圆弧段为靠近第一弯管1上侧的定点加厚部11；此时，∠cob对应的圆弧段为第二凹槽13处，即两个定点加厚部11之间形成的凹区形成第二凹槽13，较佳地，a
°
为15
°
，b
°
为37
°
，在xy平面上，两个定点加厚部11之间设置有第八过渡区118，在定点加厚部11较厚的位置处存在c
°
、d
°
，较佳地，c
°
可以为35
°
，d
°
可以为70
°
。关于a
°
、b
°
、c
°
、d
°
的设置可以在不脱离本发明的技术机理的基础上，可根据实际情况适应性调整。
48.本发明提供的实施例中，包括耐磨套2，第一弯管1的两端均设有耐磨套2，耐磨套2与第一弯管1为一体成型结构，混凝土输送弯管主要采用耐磨套2与其他部件连接来实现混
凝土的泵送，需要不断地安装或拆卸，此处的结构强度以及可靠性很重要。本发明采用耐磨套2与第一弯管1一体成型结构，提高混凝土输送弯管的连接可靠性以及使用寿命。
49.其中，混凝土输送弯管包括第二弯管3，第二弯管3套设于第一弯管1的外侧，且与第一弯管1同轴设置，第二弯管3为两半式结构。两半式结构主要是指第二弯管3采用两个半圆结构拼凑焊接而成，可以根据第一弯管1上定点加厚部11设置的位置以及数量做适应性改进，第二弯管3的外弧段根据第一弯管1上定点加厚部11对应锻压成型，使得第一弯管1和第二弯管3紧密贴合，在第一弯管1和第二弯管3之间无需填充，可以实现简化混凝土输送弯管的结构，以及减轻混凝土输送弯管的成平重量。
50.本发明提供的实施例中，混凝土输送弯管包括第二弯管3，第二弯管3套设于第一弯管1的外侧，且与第一弯管1同轴设置，第二弯管3为整体结构；第二弯管3与第一弯管1之间设有填充层4；耐磨套2的外侧设有法兰5，法兰5与第二弯管3连接。该填充层4可以采用质量轻、填充密实，可以减小输送过程中的振动。上述的结构设置能使得混凝土输送弯管获得更优的使用寿命。
51.本发明提供一种混凝土泵车，包括上述的混凝土输送弯管，具体的技术效果请参见上述混凝土输送弯管的技术效果，在此不再赘述。
52.以上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。
53.本说明书中各实施例采用递进方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。
54.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。