雙層複合s閥及其製造方法
2023-09-20 23:34:55 5
專利名稱：雙層複合 s 閥及其製造方法
技術領域：
本發明涉及工程機械領域。更具體地，涉及一種雙層複合S閥及其製造方法。
背景技術：
現有技術中，混凝土泵車上的S閥通常採用堆焊工藝製造。如圖1所示，採用堆焊工藝製造的S閥包括軸頭1』、彎管2』、環口 3』、直管4』、軸套5』、前刮板6』、後刮板7』和筋板8，。堆焊工藝製造的混凝土泵車S閥，其中的彎管2』的製造是先採用油壓機把板材壓模成型後，再在其內表面用耐磨堆焊焊條堆焊形成一層耐磨層。其中軸套5』單獨加工後再組裝至彎管2』上。上述混凝土泵車的堆焊工藝S閥其製造工藝複雜，工人勞動強度大，產品質量受堆焊質量影響很不穩定，其設計壽命為累計輸送6萬立方米混凝土，但是由於堆焊只能採取手工焊接，焊接過程控制難度大，質量很不穩定，有的僅輸送1 2萬方就損壞了。
發明內容
本發明目的在於提供一種加工效率高、使用壽命長的雙層複合S閥及其製造方法。本發明提供了一種雙層複合S閥，包括S形管和軸套，所述S形管包括內層管體，由耐磨材料製成；外層管體，通過複合鑄造工藝與所述內層管體緊密結合，且與所述軸套一體鑄造成形。進一步地，所述內層管體的厚度為5-10mm。進一步地，所述外層管體的厚度為5-10mm。進一步地，所述內層管體的厚度從所述S形管兩端的直向管道到彎曲管道逐漸變厚；所述S形管的內徑較小部分的所述內層管體的厚度大於內徑較大部分所述內層管體的厚度。進一步地，所述內層管體由高鉻耐磨鑄鐵鑄造而成。進一步地，所述外層管體的材料為鑄鋼。本發明還提供了一種製造雙層複合S閥的方法，包括如下步驟採用耐磨材料製造內層管體；以所述內層管體作為外層管體的鑄造內模，添加外層管體模具及軸套的鑄造模具，並使形成所述外層管體的模腔與形成所述軸套的模腔連通；澆注外層管體鑄造材料並控制所述鑄造材料的冷卻速度，形成由所述內層管體、所述外層管體和所述軸套一體的
複合管體。進一步地，所述製造內層管體的步驟包括採用高鉻耐磨鑄鐵鑄造形成所述內層管體。進一步地，所述內層管體的厚度從兩端的直向管道到彎曲管道逐漸變厚；所述內層管體的內徑較小部分的厚度大於內徑較大部分的厚度。
進一步地，所述製造內層管體的步驟包括如下步驟採用鋼板卷製成管形件；將所述管形件焊接成鋼管；將所述鋼管彎製成所述內層管體。進一步地，澆注的外層管體鑄造材料為鑄鋼鋼水。進一步地，在形成所述外層管體的步驟後，所述方法還包括對所形成的複合管體進行熱處理。根據本發明的雙層複合S閥，加工效率提高、節約人力資源，工藝穩定性好，還能延長S閥的整體耐磨壽命。
構成本申請的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用於解釋本發明，並不構成對本發明的不當限定。在附圖中圖1是現有技術的混凝土泵車的雙層複合S閥的剖視結構示意圖；圖2是根據本發明的混凝土泵車的雙層複合S閥的剖視結構示意圖。
具體實施例方式下面將參考附圖並結合實施例來詳細說明本發明。如圖2所示，本實施例的雙層複合S閥主要包括S形管2和軸套3。S形管2包括由耐磨材料製成的內層管體和外層管體，其中外層管體通過複合鑄造工藝與內層管體緊密結合，而且外層管體與軸套3 —體鑄造成形。如此可以省去組裝軸套3的步驟，提高加工效率。其中，內層管體為耐磨層，內層管體的厚度約為5-10mm。當內層管體採用耐磨材料鑄造成型時，不但成型效果要好於堆焊工藝，而且流道可以更加貼近設計的最佳流道。由於輸送物直接衝擊彎曲變向處內層管壁，在彎曲的管道中流體改變流動方向的位置磨損最嚴重，為了提高管道彎曲處耐磨層的耐磨損、耐衝擊能力，可以使內層管體的厚度從S形管兩端的直向管道到彎曲管道逐漸變厚；如圖2所示，其中，S形管2連接有軸套3的一側(入口側)向遠離軸套3的一側(出口側)內徑逐漸減小，由於內徑較小部分的輸送物比內徑較大部分的輸送物具有更大的流速，因此內徑較小部分也會比管徑較大部分受到更大的磨損，因此，還可以使S形管2內徑較小部分的內層管體的厚度略大於內徑較大部分的內層管體的厚度。由於S形管2的流道直接採用耐磨材料鑄造成型，因耐磨材料硬度高，脆性大，所以要鑄造一層外層管體對內層管體進行保護。作為保護層的外層管體，可以採用鑄鋼材料澆鑄，但外層管體的材料不限於鑄鋼。在本實施例中，外層管體的厚度約為5-10mm。在本實施例中，具體採用了高鉻耐磨鑄鐵材料通過鑄造形成內層管體。可選地，內層管體也可以採用鋼板製造，通過卷管、焊接並彎制的方式成形。下面以耐磨材料鑄造形成內層管體的雙層複合S閥為例說明本發明的雙層複合S 閥的製作工藝。首先以精鑄工藝鑄造S形管內層管體，所用材質為高鉻耐磨鑄鐵，如前所述的，內層管體的厚度可以根據S形管各個部分預計受到的磨損情況設定，以內外層模具之間留不等間隙方式來對內層管體的厚度進行控制。內層鑄造模具按需要設置好後，澆鑄高鉻耐磨鑄鐵鐵水進行鑄造。鑄造好的高鉻耐磨鑄鐵內層管體冷卻後，以其作為外層管體鑄造的內模，再添加精鑄的外層管體模具，同時設置好軸套的鑄造模具，使形成外層管體的模腔與形成軸套的膜腔相連通。然後澆注鑄鋼鋼水並控制冷卻速度，使各個部分緩慢均勻冷卻，以防止局部冷卻過快導致內層管體和外層管體分離。澆鑄完成後S形管2的內層管體、外層管體與軸套3形成一體結構的複合管體。之後再對所形成的複合管體進行後序的加工處理。 主要需要對所形成複合管體整體進行熱處理調質，例如採用淬火熱處理以進一步提高其硬度。經淬火熱處理後的複合管體再組裝筋板4和後刮板5等零部件，並將這些零部件與複合管體進行焊接。之後可以再對組焊好各零部件的複合管體進行回火熱處理並對其上的裝配部位進行機加工，最後裝配軸頭1以形成如圖2所示的雙層複合S閥的最終產品。採用本發明的雙層複合S閥，內層管體和外層管體結合緊密，在S閥高頻率反覆運動、高衝擊力作用的工作環境中，也能夠保持一體性，加之此結構整體的力學性能有所提高，完全能夠保證結構上的穩定。外層管體為鑄鋼材料，經熱處理後，比外層為16Mn材料的 S閥耐磨性能有所提高，在內外磨損的惡劣工況下，通過提高外層管體的耐磨性，改善了內外同時磨損導致的S閥壽命短的現狀。管道內層採用高鉻耐磨耐熱材料，既具備耐磨、耐腐蝕特性，又兼顧良好的機械性能和較高的抗衝擊性能，在S閥發生堵塞時可隨意敲擊、錘打和卸換，因而在安裝、使用、檢修方面更加方便。其使用壽命較堆焊S閥可提高2倍左右，並且造價稍低、批量生產的效率和工藝穩定性也大幅度提高。從以上的描述中可以看出，本發明上述的實施例實現了如下技術效果加工效率提高，節約人力資源。雙層複合S閥採用鑄造方式形成，工藝穩定性要好於現有的堆焊工藝。提高了 S閥外層管體的硬度，增加了外層管體的耐磨壽命，從而延長了 S閥的整體耐磨
壽命O本發明結構合理、提高了耐磨性能、延長壽命及降低製造成本，並且方便使用、安裝與檢修，可在混凝土泵車上廣泛使用。以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種雙層複合S閥，包括S形管( 和軸套(3)，其特徵在於，所述S形管( 包括 內層管體，由耐磨材料製成；外層管體，通過複合鑄造工藝與所述內層管體緊密結合，且與所述軸套C3) —體鑄造成形。
2.根據權利要求1所述的雙層複合S閥，其特徵在於，所述內層管體的厚度為5-10mm。
3.根據權利要求1或2所述的雙層複合S閥，其特徵在於，所述外層管體的厚度為 5-10mmo
4.根據權利要求1或2所述的雙層複合S閥，其特徵在於，所述內層管體的厚度從所述S形管( 兩端的直向管道到彎曲管道逐漸變厚； 所述S形管( 的內徑較小部分的所述內層管體的厚度大於內徑較大部分所述內層管體的厚度。
5.根據權利要求1或2所述的雙層複合S閥，其特徵在於，所述內層管體由高鉻耐磨鑄鐵鑄造而成。
6.根據權利要求1或2所述的雙層複合S閥，其特徵在於，所述外層管體的材料為鑄鋼。
7.—種製造雙層複合S閥的方法，包括如下步驟 採用耐磨材料製造內層管體；以所述內層管體作為外層管體的鑄造內模，添加外層管體模具及軸套的鑄造模具，並使形成所述外層管體的模腔與形成所述軸套的模腔連通；澆注外層管體鑄造材料並控制所述鑄造材料的冷卻速度，形成由所述內層管體、所述外層管體和所述軸套一體的複合管體。
8.根據權利要求7所述的方法，其特徵在於，所述製造內層管體的步驟包括採用高鉻耐磨鑄鐵鑄造形成所述內層管體。
9.根據權利要求8所述的方法，其特徵在於，所述內層管體的厚度從兩端的直向管道到彎曲管道逐漸變厚； 所述內層管體的內徑較小部分的厚度大於內徑較大部分的厚度。
10.根據權利要求7所述的方法，其特徵在於，所述製造內層管體的步驟包括如下步驟採用鋼板卷製成管形件； 將所述管形件焊接成鋼管； 將所述鋼管彎製成所述內層管體。
11.根據權利要求7至10中任一項所述的方法，其特徵在於，澆注的外層管體鑄造材料為鑄鋼鋼水。
12.根據權利要求7至10中任一項所述的方法，其特徵在於，在形成所述外層管體的步驟後，所述方法還包括對所形成的複合管體進行熱處理。
全文摘要
本發明提供了一種雙層複合S閥及其製造方法。本發明的雙層複合S閥，包括S形管(2)和軸套(3)，S形管(2)包括內層管體，由耐磨材料製成；外層管體，通過複合鑄造工藝與內層管體緊密結合，且與軸套(3)一體鑄造成形。根據本發明的加工效率提高、節約人力資源，工藝穩定性好，還能延長S閥的整體耐磨壽命。
文檔編號F16L9/02GK102506238SQ20111043097
公開日2012年6月20日 申請日期2011年12月20日 優先權日2011年12月20日
發明者王明宇 申請人:中聯重科股份有限公司