[发明专利]一种混凝土泵车输送管管卡、铸造方法及模具

说明书

技术领域

本发明涉及用于连接混凝土泵车输送管的管卡、铸造该管卡的方法以及铸造该管卡所使用的模具。

背景技术

混凝土泵车由泵体和输送管组成，是一种利用压力，将混凝土沿管道连续输送的机械，主要应用于房建、桥梁及隧道施工。混凝土泵车一般是将泵体装在汽车底盘上，再装备可伸缩或屈折的输送管而组成的泵车。大型混凝土泵车水平输送距离目前可达400-600m，高度可达60-110m。混凝土输送管道是混凝土泵车最主要的组成部分之一。输送管道由多个输送管依次相连形成，相邻的输送管道之间通过适当的机构连接，以形成具有合适长度的输送管道，将混凝土输送到指定位置。现有技术中输送管道的连接方式主要有两种：一种是法兰盘连接，另一种是管卡连接。与法兰盘连接相比，管卡连接具有密封性能好、拆装简单快捷等优点。目前，输送管之间的连接方式多是管卡连接。

混凝土泵送过程一般是非连续的，输送管内部的压力不是一个稳定值，所以输送管和管卡需要承受很大的冲击力，这要求管卡具有良好的力学性能和合理的结构。传统的混凝土泵车输送管管卡一般采用铸钢ZG35CrMn生产，铸钢比重为7.85g/cm³。过重的管卡部件，导致混凝土泵车臂架载荷过重，影响混凝土泵车臂架使用寿命，同时导致混凝土泵车底盘的有效承载能力受限，制约着超长臂架的发展。铸钢管卡不仅产品笨重，而且铸钢容易腐蚀，耐压能力不超过15MPa，塑性差，温度适应范围一般。基于铸钢的这些缺陷，采用其他合金替代铸钢已经成为技术升级的迫切需求。其中，铝合金可以作为替代的备选方式之一。但《GB/T1173-1995铸造铝合金国家标准》中各牌号铝合金使用在管卡铸造中，一般存在着强度低、塑性差、延伸率低、制造工艺性差、力学性能受工作环境影响(-178℃低温到315℃高温)、耐腐蚀性差等种种技术问题。比如铝硅合金其主要特征是铸造性能尚好，无热裂倾向，气密性良好，收缩率小，耐腐蚀性能好，可热处理强化，但吸气倾向大，易于形成针孔，高温性能较差，只能在200℃以下使用，且焊接性能和切削加工性一般。又如铝铜合金其主要特征是焊接和切削性能良好，主要用于制造在常温和高温(≤300℃)承受大载荷或冲击载荷的零件，但流动性不好，有热裂和缩松倾向，合金浇注为700℃-760℃，热收缩率为1.3％-1.5％，气密性不好，腐蚀稳定性不高。现有技术和《GB/T1173-1995铸造铝合金国家标准》中各牌号铝合金使用到管卡铸造中，难以同时满足设计强度(抗拉强度、屈服强度)和塑性(延伸率)等要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的问题，本发明提供一种重量较轻、不易腐蚀、耐压能力强、塑性优良、温度适应范围广、适用于泵车超长臂的混凝土泵车输送管管卡。

本发明还提供一种铸造上述混凝土泵车输送管管卡的方法。

本发明还提供一种铸造上述混凝土泵车输送管管卡的模具。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种混凝土泵车输送管管卡，所述管卡由铝合金制成，所述铝合金成分包括4.0％-5.2％(重量)的硅、0.53％-0.65％(重量)的镁、1.2％-1.8％(重量)的锌、0.17％-0.25％(重量)的锑、0.22％-0.30％(重量)的钛、0.04％-0.06％(重量)的硼、余量为铝。

作为本发明的进一步改进：

所述管卡包括相互配合的第一本体和第二本体，所述第一本体和第二本体的外圆周表面上设置有加强筋，所述加强筋从所述管卡的一个端面延伸到所述管卡的另一个端面。

所述管卡的第一本体和第二本体的尺寸和形状完全一致。

所述加强筋包括第一加强筋、第二加强筋和第三加强筋；所述第一加强筋设置在与所述第一本体和第二本体的接合面呈45°的方向；所述第二加强筋设置在与所述第一本体和第二本体的接合面呈90°的方向；所述第一加强筋和第二加强筋之间设置有第三加强筋，所述第三加强筋设置在与所述第一本体和第二本体的接合面呈67.5°的方向。

所述第一加强筋宽度为12.3mm，凸起高度为1.5mm；所述第二加强筋宽度为14mm，凸起高度为1.5mm；所述第三加强筋宽度为11.8mm，凸起高度为1.5mm。

所述管卡第一本体和第二本体上彼此相邻的加强筋中间部分设置成凹面。

所述管卡内壁设置内腔拉筋，所述内腔拉筋的长度为6mm，宽度为1mm，凸起高度为0.5-1mm，按照每二条内腔拉筋中心与管卡中心的连线成2°夹角均匀设置。

所述加强筋与所述第一本体、第二本体一体形成。