[发明专利]一种混凝土泵车输送管道及其喷涂装置和制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种混凝土输送管道及其制备，尤其涉及一种混凝土泵车输送管道和喷涂装置及管道制备方法。

背景技术

在工程机械上广泛使用的各种混凝土输送管道在工作中会受到混凝土中的高硬度的砂石的强烈摩擦和腐蚀作用，往往会发生快速的磨损和腐蚀现象。为了减缓这种快速磨损和腐蚀作用，工程技术人员针对输送管的不同形状，分别采用多种不同的表面防护方法。对于管道，主要采用渗碳淬火或镀硬铬工艺。前者耐磨性能一般，后者耐磨性较好，但镀层较薄，且电镀铬会产生严重的工业污染。对于磨损更严重的弯管，为了提高其耐磨粒磨损性能，一些企业采用高锰钢整体铸造，一些企业在钢制的弯管内部粘贴陶瓷片；一些企业则采用高硬度高耐磨的高铬铸铁弯管作为内管，外层采用低碳钢弯管，中间采用粘结剂进行填充粘结的工艺。采用高锰钢整体铸造，由于输送管内混凝土对管道的冲击作用小，不能产生理想的加工硬化，所以其耐磨粒磨损和抗腐蚀性能较差，复合弯管的内衬部分要经过铸造、热处理以及与外层弯管进行粘结复合等工艺，这种复合弯管存在着内部高铬铸铁硬度和韧性难以很好的匹配以及对粘结剂和粘结工艺要求高等缺点。内部贴陶瓷片的弯管，由于陶瓷片硬度很高，所以弯管在陶瓷片不脱落的情况下很耐磨。但是，这种弯管在实际使用中很难避免陶瓷片脱落，并且，当个别陶瓷片脱落后，局部陶瓷片成片状发生脱落，从而使弯管迅速失效。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种耐磨的混凝土输送管道和制备方法以及管道内壁涂层的喷涂装置：采用特殊的超音速火焰内孔喷枪在混凝土泵车输送管内壁喷涂一层金属碳化钨复合陶瓷涂层，保证输送管内壁具有高硬度、高耐磨和高耐蚀的特点。

本发明提出的技术方案为一种混凝土泵车输送管道，包括管道本体，所述管道本体的内壁附着有经超音速火焰喷涂制得的耐磨金属陶瓷涂层，所述的耐磨金属陶瓷涂层为碳化钨复合陶瓷涂层；所述的碳化钨复合陶瓷涂层的组份包括75～92wt％的碳化钨和8～25wt％的金属相，其中金属相为Ni、Co和Cr中的一种或几种。

作为一个总的发明构思，本发明还提供一种用于喷涂制备上述混凝土泵车输送管道的喷涂装置，包括机械手、超音速火焰内孔喷枪、旋转驱动设备和管道本体，所述超音速火焰内孔喷枪通过输送管分别与燃料瓶、送粉器和空气压缩机连接；所述超音速火焰内孔喷枪由所述机械手夹持；所述超音速火焰内孔喷枪的喷头延伸进入管道本体的内腔中，且喷头对着管道本体的内壁并与管道本体保持可相对旋转的位移方式，所述管道本体是通过机床卡盘或管道夹具定位安装。

上述的喷涂装置中，优选的方案之一是：所述喷头与管道本体保持可相对旋转的位移方式是指喷头固定且管道本体由所述旋转驱动设备驱动旋转，所述管道本体是通过机床卡盘定位安装于所述旋转驱动设备上。更优选的：所述管道本体为一混凝土输送直管；所述超音速火焰内孔喷枪的喷管轴线与所述混凝土输送直管的管体轴线保持平行，且喷头设置在混凝土输送直管的内壁与管体轴线之间的径向上。

上述的喷涂装置中，优选的另一方案是：所述喷头与管道本体保持可相对旋转的位移方式是指喷头旋转且管道本体固定，所述管道本体由管道夹具固定在一夹具支架上，所述旋转驱动设备为一空气马达，所述超音速火焰内孔喷枪利用空气马达驱动喷头旋转。更优选的：所述管道本体为一混凝土输送弯管；所述超音速火焰内孔喷枪的喷管轴线与所述混凝土输送弯管的管体轴线重合，且喷头在保持旋转的同时可沿混凝土输送弯管的直管段轴线进行往复位移。

作为一个总的发明构思，本发明还提供一种制备混凝土泵车输送管道的方法，依次包括以下步骤：

(1)对管道本体进行除油；

(2)对管道本体的内壁喷砂粗化；喷砂粗化一般采用的喷砂空气压力为0.25～0.6Mpa，所用砂子优选为刚玉，粒度为16～60目；

(3)对管道本体的内壁喷涂耐磨金属陶瓷涂层，所述的喷涂耐磨金属陶瓷涂层是采用上述的喷涂装置对管道本体的内壁进行喷涂，喷涂时燃料压力为50～80PSI，空气压力为70～95PSI，原料粉末送粉率为30～100g/min；所述喷头与管道本体之间相对旋转的线速度为300～1500mm/s。

上述的方法中，优选的，当喷涂混凝土输送直管的内壁时，混凝土输送直管通过机床卡盘固定在所述旋转驱动设备上，并在旋转驱动设备的驱动下沿轴线旋转，所述超音速火焰内孔喷枪由机械手夹持并延伸进入管道本体的内腔，使其对旋转的混凝土输送直管内壁进行喷涂，混凝土输送直管每旋转一周，超音速火焰内孔喷枪沿轴线移动喷斑直径的一半。