專利名稱：緩沖型高強(qiáng)耐磨復(fù)合管道的制作方法
技術(shù)及應(yīng)用領(lǐng)域本發(fā)明涉及物料輸送，屬于管道制造領(lǐng)域，特別適合用作一些硬重介質(zhì)如煤、水泥、泥沙、渣漿等的輸送管道。
為了改善管道磨損的薄弱環(huán)節(jié)——彎頭和多通的耐磨性能，2001年中國專利公開的實(shí)用新型“一種管道耐磨彎頭”(專利號為00235090.4)，介紹了一種彎頭體內(nèi)部為一個(gè)內(nèi)球面腔體的緩沖型彎頭，在彎頭進(jìn)口和出口處的內(nèi)球面與管道接口結(jié)合處各有一段緩沖曲面。由于緩沖的存在使流體流入球面后圓滑過渡，使其對彎頭內(nèi)壁的沖擊減小，大大提高使用壽命。但是，由于內(nèi)球面形狀復(fù)雜，不僅制造困難而且應(yīng)用范圍受到一定限制。這種彎頭僅適用于鑄造彎頭，對于有縫、無縫的軋制管道無能為力。而對于耐磨多通，目前僅有2000年中國專利公開的“管道耐磨彎管及耐磨三通管連接件”(專利號為99224133.2)，只是在三通的外側(cè)附加耐磨材料以增加三通外壁的磨損厚度，而對于三通主管和支管接口接合處的薄弱磨損部位并沒有改善；再說，這種三通并沒有從設(shè)計(jì)原理上改善耐磨性能，僅是增加了可磨損材質(zhì)的厚度，使使用壽命提高。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的主要技術(shù)方案是在管道內(nèi)襯一種高強(qiáng)耐磨防磁抗靜電材料，其厚度大約是外層管道的1.5倍以上，并利用物料的流動(dòng)慣性及自重，將彎頭彎曲部分或多通主支管接口結(jié)合部分的型腔增大，以緩解流動(dòng)中物料對彎頭或多通接口結(jié)合處的沖擊和摩擦，從而提高彎頭或多通的耐磨性能。具體做法是(1)將直管做成帶有特種耐磨防磁抗靜電內(nèi)襯的復(fù)合管；(2)將彎頭做成組合彎頭，即將內(nèi)側(cè)彎管改裝成斜置半直管，斜置半直管與外側(cè)彎管之間用三角形平板封閉，形成增大的彎頭型腔；(3)將普通多通做成組合多通，即將多通平面內(nèi)主支管接口交接處改用斜置半直管，半直管與主支管之間用三角形平板封閉，形成增大的多通型腔。
根據(jù)流體力學(xué)原理，當(dāng)介質(zhì)在直管中流動(dòng)時(shí)，對管壁的摩擦磨損是均勻的，不存在速度變化、劇烈沖擊等而造成的局部劇烈磨損，因此直管的磨損原因主要是接觸磨損；由于直管內(nèi)有外層1.5倍以上厚度的高強(qiáng)耐磨材料，這種高強(qiáng)耐磨材料又有一定的方磁和抗靜電性能，故傳送多種硬重介質(zhì)耐磨性能都很好，并且應(yīng)用范圍非常廣泛。
當(dāng)有一定流速的介質(zhì)通過普通結(jié)構(gòu)的彎頭時(shí)，由于流體經(jīng)過彎頭時(shí)流速方向的急劇變化對彎頭外壁產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊壓力，使彎頭磨損很快甚至磨穿，即使是有耐磨內(nèi)襯也使其磨損時(shí)間明顯低于其它部位，使之成為磨損的薄弱環(huán)節(jié)，也就是說彎頭磨損的主要原因是沖擊。而當(dāng)有一定流速的介質(zhì)通過組合彎頭時(shí)，由于管道內(nèi)介質(zhì)的流速慣性和重力的作用，使流動(dòng)的介質(zhì)在離開直管到達(dá)組合彎頭入口處時(shí)，管內(nèi)流動(dòng)的介質(zhì)一方面由于流速的慣性繼續(xù)向前流動(dòng)，另一方面由于彎頭進(jìn)出口之間的壓力差、重力及彎頭型腔的增大，使流體經(jīng)過彎頭時(shí)自然平滑地流向處于低壓狀態(tài)的出口處，使靠慣性流動(dòng)的流體即使到達(dá)彎頭彎曲部分的外壁也不會(huì)對其產(chǎn)生大的沖擊甚至不到達(dá)彎曲處外壁就流向低壓的出口，使流體對彎頭薄弱環(huán)節(jié)——彎曲處外壁的沖擊壓力大大減小，使彎頭的外側(cè)不僅不易磨損而且還有可能形成一個(gè)保護(hù)層使流體與彎頭彎曲處的外壁不能直接接觸，從而使彎頭外側(cè)根本磨損不著，改變了彎頭的磨損狀態(tài)，使彎頭的耐磨性能不僅不會(huì)低于直管而且還會(huì)高于直管，使整個(gè)管道的使用壽命大幅度提高。
而當(dāng)有一定流速的介質(zhì)通過普通多通時(shí)，由于多通進(jìn)出口處的壓力差及流速方向的突變，使主支管接口處受到強(qiáng)大的沖擊而劇烈磨損，成為管道磨損的薄弱部位。而通過組合多通時(shí)，由于斜置半直管的過渡作用和增大的多通型腔的減壓作用，再加上輸送介質(zhì)的流速慣性和重力作用，使流動(dòng)的介質(zhì)在離開主管到達(dá)主管和支管的接口處時(shí)，一方面在流速慣性的作用下繼續(xù)前流，另一方面由于組合多通主、支管接口處斜置半直管的過渡作用和多通型腔的增大及進(jìn)出口及主支管壓差的作用，使多通中的流體壓力大大減小并緩慢平和地流向出口和支管，對主、支管接口處管壁的沖擊摩擦大大減緩，使組合多通的磨損大大減弱，使用壽命顯著提高。
本發(fā)明的有益效果突出體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面1.本發(fā)明所提供的耐磨管道，由于采用了特種耐磨材料，不僅可以提高耐磨性能，而且還具有一定的防磁、防腐和抗靜電性能。據(jù)初步試驗(yàn)，該耐磨管道的抗沖擊磨損性能較中國專利公開的實(shí)用新型“高強(qiáng)度耐磨復(fù)合管道”(專利號為94215395.2)內(nèi)襯高強(qiáng)度PVC塑料層提高3倍左右。
2.本發(fā)明提供的組合彎頭，除了具有上述直管的有益效果外，還具有與鑄造的具有內(nèi)球面型腔的彎頭同等的耐磨效果，與普通結(jié)構(gòu)的彎頭相比，提高耐磨性能10倍以上，但適用范圍寬，制造簡易、方便。對于單件小批量生產(chǎn)，采用交叉半直管對接結(jié)構(gòu)，制造特別方便，使用性能也特別好；對于有一定批量的生產(chǎn)，采用半外彎管結(jié)構(gòu)，可提高生產(chǎn)效率，同時(shí)不影響使用。
3.本發(fā)明提供的組合多通，通過將主管和支管接口處用斜置半直管過渡，增大了多通的型腔體積，同時(shí)減緩了組合多通中流體的壓力，使抗磨性能大大增強(qiáng)，使用壽命大大提高，并且制造極其簡易、方便。對于已有的管道多通可采用可拆裝式進(jìn)行改造。對于某些特殊的需要中途維修的多通也可采用可拆裝式結(jié)構(gòu)，便于拆裝。
4.由于組合彎頭和組合多通在結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)，使耐磨管道的薄弱環(huán)節(jié)得以明顯改善，使整個(gè)管道的使用壽命顯著提高。特別適合于熱電廠、選煤廠、造船業(yè)、采礦業(yè)等行業(yè)，具有顯著的耐磨、防磁、防腐和抗靜電性能。
圖3是交叉半直管變?yōu)橥鈧?cè)彎管的緩沖型高強(qiáng)耐磨組合彎頭的組成結(jié)構(gòu)圖。
圖4是整體式緩沖型高強(qiáng)耐磨組合多通的組成結(jié)構(gòu)圖。
圖5是可拆裝式緩沖型高強(qiáng)耐磨組合多通的組成結(jié)構(gòu)圖。
圖6是任意角度的交叉半直管對接式緩沖型高強(qiáng)耐磨組合彎頭。
圖7是任意角度的外側(cè)彎管式緩沖型高強(qiáng)耐磨組合彎頭。
圖8是任意角度的整體式緩沖型高強(qiáng)耐磨組合多通。
圖9是任意角度的可拆裝式緩沖型高強(qiáng)耐磨組合多通。


圖1中，1--組合彎頭，2--帶內(nèi)襯的直管，3--組合多通，4--法蘭，5--螺母，6--螺釘，7、8--小直徑管道，9--連接用螺紋圖2中，1--斜置半直管，2--三角形平板，3、4--半直管。
圖3中，1--斜置半直管，2--三角形平板，3--外側(cè)彎管。
圖4中，1--主管，2、5--斜置半直管，3--支管，4--三角形平板圖5中，1--主管，2--螺釘，3--主管徑向法蘭，4--支管徑向法蘭，5、8--斜置半直管，6--支管，7--三角形平板，9--螺母，10--支管軸向法蘭，11--主管軸向法蘭圖6中，1--斜置半直管，2--三角形平板，3、4--半直管。
圖7中，1--斜置半直管，2--三角形平板，3--外側(cè)彎管。
圖8中，1--主管，2、5--斜置半直管，3--支管，4--三角形平板圖9中，1--主管，2--螺釘，3--主管徑向法蘭，4--支管徑向法蘭，5、8--斜置半直管，6--支管，7--三角形平板，9--螺母，10--支管軸向法蘭，11--主管軸向法蘭在圖2中，斜置半直管1分別與對接半直管3和4相接，三角形平板(兩塊)分別與斜置半直管1和半直管3、4相接，形成增大型腔的組合彎頭。
在圖3中，斜置半直管1與外側(cè)彎管3相接，三角形平板(兩塊)分別與斜置半直管1和外側(cè)彎管3，形成增大型腔的組合彎頭。
在圖4中，斜置半直管2、3分別和主管1及支管5固接成封閉的框架，而三角形平板4分別與主管1、支管5和斜置半直管2、3封閉固接，形成封閉增大的多通型腔。
在圖5中，首先按圖4將三角形平板7與斜置半直管5、8和支管6固接在一起；然后，將主管徑向法蘭3和主管軸向法蘭11分別按要求固接在主管1上，將支管徑向法蘭4和支管軸向法蘭10分別按要求固接在支管6上；最后將主管和支管用螺釘2和螺母9連接在一起，形成所要求的多通。
圖6中，各組成元件的連接方式與圖2同，只是兩交叉半直管可以成任意角度。
圖7中，各組成元件的連接方式與圖3同，只是外側(cè)彎管可以是任意角度。
圖8中，各組成元件的連接方式與圖4同，只是支管兩側(cè)的半直管不對稱，即支管可以和主管之間成任意角度。
圖9中，各組成元件的連接方式與圖5同，只是支管兩側(cè)的半直管不對稱，即支管可以和主管之間成任意角度。
權(quán)利要求
1.一種具有緩沖功能的高強(qiáng)耐磨復(fù)合管道，由帶耐磨內(nèi)襯的直管、組合彎頭和組合多通組成，其特征在于利用物料的流動(dòng)慣性及自重，將彎頭內(nèi)彎曲部分或多通主、支管交接部分改裝成斜置半直管以增大型腔，緩解流動(dòng)中物料對彎頭外側(cè)或多通主支管交接處的沖擊和摩擦，提高彎頭或多通的耐磨性能；直管與組合彎頭及組合多通之間焊接、螺紋連接或用法蘭及螺釘螺母連接，以形成整個(gè)管道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)耐磨復(fù)合管道，其特征在于整個(gè)管道的耐磨內(nèi)襯可以為一種材料也可以為多種材料；除耐磨外，還具有防磁、抗靜電等性能。
3.對權(quán)力要求1所述的高強(qiáng)耐磨復(fù)合管道，其特征在于特種耐磨材料內(nèi)襯可以為整體型，也可以為拼接型；可以整體壓入或澆鑄，也可以分塊粘結(jié)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)耐磨復(fù)合管道的組合彎頭和組合多通，由斜置半直管、三角形平板、交叉放置的半直管或主管和支管等組成，各部分依次用焊接等方法連接，其特征在于交叉放置的半直管按彎頭交角對接，斜置半直管斜置于交叉放置的兩半直管或主管和支管之間并與之固接，最后用兩塊三角形平板將前述連接在一起的組合結(jié)構(gòu)封閉固接，形成封閉的彎頭或多通腔體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)耐磨復(fù)合管道的組合彎頭，其特征在于交叉放置的兩半直管可以為一個(gè)外側(cè)半彎管；外側(cè)半彎管(包括內(nèi)襯)可以用專用模具加工而成。
6.對權(quán)力要求1所述的高強(qiáng)耐磨復(fù)合管道的組合彎頭，其特征在于外側(cè)彎管或交叉半直管之間可以成任意角度。
7.對權(quán)力要求1所述的高強(qiáng)耐磨復(fù)合管道的組合多通，其特征在于左右兩側(cè)可以不對稱，即支管可以和主管之間成任意角度。
8.對權(quán)力要求1所述的高強(qiáng)耐磨復(fù)合管道的組合多通，其特征在于(1)可以做成整體式，即主、支管之間固接；(2)可以做成可拆裝式，即主、支管通過法蘭用螺釘螺母連接。
全文摘要
一種高強(qiáng)耐磨復(fù)合管道，由帶耐磨內(nèi)襯的直管、組合彎頭和組合多通組成，直管與組合彎頭及組合多通之間焊接、用螺紋連接或用法蘭通過螺釘螺母連接；而組合彎頭和組合多通，由斜置半直管、三角形平板、交叉放置的半直管(彎管)或主、支管組合而成，各部分依次連接，形成整個(gè)管道。由于這種彎頭或多通利用物料流速慣性和物料的自重使物料輸送過程中對彎頭或多通的沖擊和摩擦得以緩解，再加之有耐磨內(nèi)襯，使耐磨性能大大提高，較一般彎頭或多通可以提高10倍左右，彎頭可以與內(nèi)球面相比，而且制造簡易、方便。
文檔編號B65G53/52GK1425599SQ02151748
公開日2003年6月25日 申請日期2002年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月30日
發(fā)明者李惠云, 李惠文 申請人:李惠云, 李惠文