混凝土泵車臂架可減震砼彎管的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種連接彎管，尤其涉及一種混凝土泵車臂架可減震砼彎管。
【背景技術】
[0002]混凝土泵車是通過管道依靠壓力輸送混凝土的施工設備，泵車能夠一次連續地完成水平輸送，工作強度極大。臂架系統是混凝土泵車重要的工作部件之一，工作時，利用汽車底盤發動機的動力，通過分動箱將動力傳給液壓泵，然后帶動混凝土泵送機構和臂架系統，泵送系統將料斗內的混凝土加壓送至管道內，管道附在臂架上，臂架可移動，從而將泵送機構泵出的混凝土直接送至澆注點。
[0003]泵車的臂架中與轉臺相連的前幾節臂的板材一般較采用較厚的高強鋼板，最后一節的臂的板材一般采用較薄的鋼材，混凝土泵車在工作時，兩個泵送液壓油缸交替循環動作，從而不斷地將混凝土壓送至澆注位置。由于兩個泵送油缸交替動作，混凝土泵車承受一個具有一定頻率的強迫沖擊。在泵送油缸的沖擊作用下，布料臂的振動有放大作用，所以布料臂承受交變載荷作用，引起疲勞破壞。同時澆注過程中輸料管的振動和混凝土流動兩相耦合，在較高的壓力下，會對臂架產生較大的沖擊振動，尤其是在輸送管的砼彎管處，由于混凝土流體需要改變速度方向，因此在彎管處流體對輸料管系統的沖力較大，從而引起整個布料系統的振動。
[0004]現有技術中連接在臂架上的輸送管的砼彎管結構如圖1所示，包括第一彎管、直管段和第二彎管，第一彎管與輸出端相連，第二彎管與輸入端相連，第一彎管與第二彎管之間連接直管段，第一彎管和第二彎管的曲徑相同，均具有一圓弧段，夾角大約90°，流體對第一彎管產生沖擊力F1，對第二彎管產生沖擊力F2，Fl和F2大小相同，方向相反且不共線，形成一對力偶，使輸料管系統的振動增強，使臂架系統形成強迫振動，降低了臂架系統的使用壽命。

【發明內容】

[0005]為解決上述問題，本實用新型提供一種混凝土泵車臂架可減震砼彎管，可以大降低輸料管系統和臂架系統的振動，提高臂架和輸料管的使用壽命，同時可以降低能耗。
[0006]為了實現上述目的所采用的技術方案:一種混凝土泵車臂架可減震砼彎管，包括第一彎管、直管段和第二彎管，第一彎管與進料口相連，第二彎管與出料口相連，直管段連接在第一彎管和第二彎管之間，第一彎管與第二彎管的曲率相同，所述第一彎管和第二彎管均包括第一圓弧段、第二圓弧段和第三圓弧段，第一圓弧段的曲率半徑與第二圓弧段相同，第一圓弧段和第二圓弧段之間具有與之相切的直線段，第三圓弧段的曲率半徑大于第二圓弧段曲率半徑的二倍且與第二圓弧段相切，第一圓弧段與直管段相連，第三圓弧段與進料口或者出料口相連。
[0007]第三圓弧段由于弧度較大，速度變化緩慢，受到的沖擊力很小，第一圓弧段和第二圓弧段受到的沖擊力合成后，第一彎管和第二彎管豎直方向上受力方向相反，大小相同且共線，因此相互抵消；水平方向上兩個彎管受力方向相反，大小相同不共線，形成力偶，合成力水平方向的力度相對于現有技術中的彎管大大減小，因此力偶變小，混凝土流體帶來的振動變小；同時采用上述設計的彎管，使輸送管與里臂架之間的距離變小，整個系統更加穩定，對臂架系統的附加振動隨之變小，提高臂架系統和輸送管的使用壽命，降低能耗。
[0008]第一彎管與進料口的輸料管之間、第一彎管與直管段之間、直管段與第二彎管之間、第二彎管與出料口的輸料管之間，均通過管夾相連。管夾用于各管段之間的相互連接，拆卸方便。
[0009]管卡上設有密封環。防止混凝土在輸送過程中發生泄漏。
[0010]所述砼彎管安裝在臂架的最后一節臂與倒數第二節臂之間。由于最后的臂架系統采用較為薄的鋼板，因此在此段采用本實用新型中的砼彎管，保證系統的整體穩定性。
[0011]第一圓弧段和第二圓弧段的半徑為220?240mm，第三圓弧段的半徑為680?720mm;第一圓弧段的圓心角為90°，第二圓弧段和第三圓弧段的圓心角為40°。
[0012]所述砼彎管均采用鑄造高錳鋼制成。鑄造高錳鋼具有較高耐磨性，錳鋼是一種高強度的抗磨鋼，相對于其他材料更加適用于承受沖擊、擠壓、物料磨損等惡劣工況條件。
【附圖說明】
[0013]圖1為現有技術的示意圖；
[0014]圖2為本實用新型的示意圖；
[0015]圖3為第一彎管的力學分析圖；
[0016]圖4為第二彎管的力學分析圖；
[0017]圖中:10、第一彎管，11、第一圓弧段，12、第二圓弧段，13、第三圓弧段，14、直線段20、直管段，30、第二彎管，40，管夾。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖對本實用新型作進一步說明。
[0019]如圖2所示，一種混凝土泵車臂架可減震砼彎管，包括第一彎管10、直管段20和第二彎管30，第一彎管10與進料口相連，第二彎管30與出料口相連，直管段20連接在第一彎管10和第二彎管30之間，第一彎管10與第二彎管30的曲率相同，所述第一彎管10和第二彎管30均包括第一圓弧段11、第二圓弧段12和第三圓弧段13，第一圓弧段11的曲率半徑與第二圓弧段12相同，第一圓弧段11和第二圓弧段12之間具有與之相切的直線段14，第三圓弧段13的曲率半徑大于第二圓弧段12曲率半徑的二倍且與第二圓弧段12相切，第一圓弧段11與直管段20相連，第三圓弧段13與進料口或者出料口相連。
[0020]流體在經過彎管時，彎管內壁與流體相互作用，內壁的應力應與流體的一致，根據流體力學的計算可知，彎管內流體的應力主要為與粘性無關的流體壓力，對流體壓力進行有限元分析，第一圓弧段收到流體的沖擊壓力F1，第二圓弧段收到流體的沖擊壓力F2，第三圓弧段收到流體的沖擊壓力F3，由于第三圓弧段13由于弧度較大，速度變化緩慢，收到的沖擊壓力很小可以忽略不計。第一彎管的受力分析如圖3所示，第一彎管的第一圓弧段和第二圓弧段受到的沖擊力合成Fa，第二彎管的受力分析如圖4所示，第二彎管的第一圓弧段和第二圓弧段受到的沖擊力合成Fb，Fa分解為水平方向Fax和豎直方向Fay，Fb分解為水平方向Fbx和豎直方向Fby，Fay和Fby受力方向相反，大小相同且共線，因此相互抵消；Fax和Fbx受力方向相反，大小相同不共線，形成力偶，合成力水平方向的力度相對于現有技術中的彎管大大減小，因此力偶變小，混凝土流體帶來的振動變小；同時采用上述設計的彎管，使輸送管與里臂架之間的距離變小，整個系統更加穩定，對臂架系統的附加振動隨之變小，提高臂架系統和輸送管的使用壽命，降低能耗。
[0021]第一彎管10與進料口的輸料管之間、第一彎管10與直管段20之間、直管段20與第二彎管30之間、第二彎管30與出料口的輸料管之間，均通過管夾40相連。管夾用于各管段之間的相互連接，拆卸方便。
[0022]管卡40上設有密封環。防止混凝土在輸送過程中發生泄漏。
[0023]所述砼彎管安裝在臂架的最后一節臂與倒數第二節臂之間。由于最后的臂架系統采用較為薄的鋼板，因此在此段采用本實用新型中的砼彎管，保證系統的整體穩定性。
[0024]第一圓弧段和第二圓弧段的半徑為220?240mm，第三圓弧段的半徑為680?720mm;第一圓弧段的圓心角為90°，第二圓弧段和第三圓弧段的圓心角為40°。
[0025]所述砼彎管均采用鑄造高錳鋼制成。鑄造高錳鋼具有較高耐磨性，錳鋼是一種高強度的抗磨鋼，相對于其他材料更加適用于承受沖擊、擠壓、物料磨損等惡劣工況條件。
[0026]將本實用新型應用到混凝土泵車上，利用振動傳感器測量最后一節的臂架振動情況，與原有的砼彎管相比，利用本實用新型的同一型號的混凝土泵車的振動參數減小近20%，振動減小不僅可以提高臂架系統和輸送管的使用壽命，同時振動減小可以大幅降低能耗。
【主權項】
1.一種混凝土泵車臂架可減震砼彎管，包括第一彎管(10)、直管段(20)和第二彎管(30)，第一彎管(10)與進料口相連，第二彎管(30)與出料口相連，直管段(20)連接在第一彎管(10)和第二彎管(30)之間，第一彎管(10)與第二彎管(30)的曲率相同，其特征在于:所述第一彎管(10)和第二彎管(30)均包括第一圓弧段(11)、第二圓弧段(12)和第三圓弧段(13)，第一圓弧段(11)的曲率半徑與第二圓弧段(12)相同，第一圓弧段(11)和第二圓弧段(12)之間具有與之相切的直線段(14)，第三圓弧段(13)的曲率半徑大于第二圓弧段(12)曲率半徑的二倍且與第二圓弧段(12)相切，第一圓弧段(11)與直管段(20)相連，第三圓弧段(13)與進料口或者出料口相連。
2.如權利要求1所述的混凝土泵車臂架可減震砼彎管，其特征在于:第一彎管(10)與進料口的輸料管之間、第一彎管(10)與直管段(20)之間、直管段(20)與第二彎管(30)之間、第二彎管(30)與出料口的輸料管之間，均通過管夾(40)相連。
3.如權利要求2所述的混凝土泵車臂架可減震砼彎管，其特征在于:管夾(40)上設有密封環。
4.如權利要求3所述的混凝土泵車臂架可減震砼彎管，其特征在于:所述砼彎管安裝在臂架的最后一節臂與倒數第二節臂之間。
5.如權利要求1至4任一權利要求所述的混凝土泵車臂架可減震砼彎管，其特征在于:第一圓弧段和第二圓弧段的半徑為220?240mm，第三圓弧段的半徑為680?720mm ;第一圓弧段的圓心角為90°，第二圓弧段和第三圓弧段的圓心角為40°。
6.如權利要求5所述的混凝土泵車臂架可減震砼彎管，其特征在于:所述砼彎管均采用鑄造1?猛鋼制成。
【專利摘要】本實用新型公開了一種混凝土泵車臂架可減震砼彎管，包括第一彎管、直管段和第二彎管，第一彎管與進料口相連，第二彎管與出料口相連，直管段連接在第一彎管和第二彎管之間，第一彎管與第二彎管的曲率相同，所述第一彎管和第二彎管均包括第一圓弧段、第二圓弧段和第三圓弧段，第一圓弧段的曲率半徑與第二圓弧段相同，第一圓弧段和第二圓弧段之間具有與之相切的直線段，第三圓弧段的曲率半徑大于第二圓弧段曲率半徑的二倍且與第二圓弧段相切，第一圓弧段與直管段相連，第三圓弧段與進料口或者出料口相連。本實用新型使整個系統更加穩定，臂架系統與輸送管的振動變小，提高臂架系統和輸送管的使用壽命，降低能耗。
【IPC分類】F16L43-00, E04G21-04, F16L57-06
【公開號】CN204554191
【申請號】CN201420827805
【發明人】仇文寧, 劉欣欣, 肖根先, 黃繼戰, 范玉
【申請人】江蘇建筑職業技術學院
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2014年12月23日