混凝土泵的耐磨部件和混凝土泵及制造该耐磨部件的方法.pdf

本发明公开一种混凝土泵的耐磨部件，耐磨部件可以是眼镜板，也可以是切割环，还公开一种混凝土泵和一种制造该耐磨部件的方法。耐磨部件包括本体和耐磨体，耐磨体的内表面与本体的表面相配合，耐磨体的内表面与本体表面之间具有将耐磨体和本体固定在一起的粘接层。该技术方案存在多方面益处：(1)粘接前后，由于耐磨体与本体不存较大热胀和冷缩变化，能够保证耐磨体与本体的结合面充满粘接剂，使耐磨部件的本体能够为耐磨体提供有效的支撑；(2)由于耐磨部件不经历高热变化过程，使耐磨体保持较高的强度和硬度，同时避免应力集中；

1、  一种混凝土泵的耐磨部件，所述耐磨部件包括本体和耐磨体，所述耐磨体的内表面与本体的表面相配合，其特征在于，所述耐磨体的内表面与本体的表面之间至少有一部分具有将耐磨体和本体固定在一起的粘接层。

2、  根据权利要求1所述的混凝土泵的耐磨部件，其特征在于，所述耐磨体包括所述耐磨板，所述耐磨板的内表面与本体的切割基面相配合；所述耐磨板的内表面与本体的切割基面之间具有粘接层，所述耐磨板的外表面形成耐磨部件的切割面。

3、  根据权利要求2所述的混凝土泵的耐磨部件，其特征在于，所述耐磨体包括第一耐磨环，所述第一耐磨环的外环面与本体的输料基孔壁面相配合，且所述第一耐磨环的内环面形成耐磨部件的输料孔壁面。

4、  根据权利要求3所述的混凝土泵的耐磨部件，其特征在于，所述第一耐磨环的外环面与本体的输料基孔壁面为过盈配合。

5、  根据权利要求3所述的混凝土泵的耐磨部件，其特征在于，所述第一耐磨环的外环面与本体的输料基孔壁面之间具有粘接层。

6、  根据权利要求3、4或5所述的混凝土泵的耐磨部件，其特征在于，所述耐磨板与第一耐磨环为一体结构。

7、  根据权利要求2-6任一项所述的混凝土泵的耐磨部件，其特征在于，所述耐磨部件为切割环，所述耐磨体还包括第二耐磨环，所述第二耐磨环的内环面与本体的外周环面相配合。

8、  根据权利要求7所述的混凝土泵的耐磨部件，其特征在于，所述第二耐磨环的内环面与本体的外周环面之间具有粘接层。

9、  根据权利要求8所述的混凝土泵的耐磨部件，其特征在于，所述耐磨板和第二耐磨环为一体结构。

10、  一种混凝土泵，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的混凝土泵的耐磨部件。

11、  一种制造混凝土泵耐磨部件的方法，所述耐磨部件包括本体和耐磨体，所述耐磨体的表面与本体的表面相配合，其特征在于，该方法包括：
通过粘接的方式将耐磨体与本体固定。

混凝土泵的耐磨部件和混凝土泵及制造该耐磨部件的方法
技术领域
本发明涉及一种混凝土泵的技术，特别涉及一种混凝土泵的耐磨部件，该耐磨部件可以是眼镜板，也可以是切割环，还涉及到一种带有该耐磨部件的混凝土泵，和一种制造该耐磨部件的方法。
背景技术
混凝土泵是一种向高处或远处输送混凝土的机械设备，在混凝土输送过程中，混凝土泵的输送缸通过眼镜板与切割环的配合将混凝土压到输送管中，输送管将混凝土送到预定的位置。
在输送混凝土过程中，眼镜板和切割环是一对配合使用的耐磨部件。眼镜板具有两个输料孔和一个切割面；切割环具有一个输料孔和一个切割面；在混凝土泵输送混凝土过程中，切割环的切割面与眼镜板的切割面相配合，切割环并沿眼镜板的切割面滑动，对位于眼镜板输料孔口部的混凝土进行切割，混凝土产生对切割环的切割面与眼镜板的切割面的反作用力；从而，混凝泵的作业环境要求切割环和眼镜板的切割面要能够承受较大的混凝土反作用力；另外，在混凝土泵输送混凝土过程中，眼镜板与切割环的输料孔壁面也要承受混凝土的腐蚀、磨损、冲击；这也要求输料孔壁面要具有较高的耐磨性能；总之，切割环和眼镜板的工作环境非常恶劣，要求二者的工作面(包括切割面和输料孔壁面)要具有良好的综合性能，具有较高的硬度和韧性，以保证较高的耐磨性和耐冲击性。
为了描述的方便，以下用耐磨部件指代眼镜板或切割环。
中国专利文献CN2433413Y与CN2433234Y分别公开了一种耐磨部件的结构。专利文献CN2433413Y公开的眼镜板包括本体，在输料孔壁面上具有与本体相固定的堆焊层，在眼镜板的切割面上焊接有多块硬质合金组成的硬质合金层。专利文献CN2433234Y公开的切割环包括本体，在切割环的输料孔内也具有堆焊层，在切割面上也焊接由多块硬质合金组成的硬质合金层。上述眼镜板、切割环的缺陷是：第一、在工作面上，堆焊层与硬质合金层之间仍然有部分本体暴露在混凝土中，在使用过程上中，该部分本体非常容易受到磨损；第二、在暴露部分本体磨损后，堆焊层和硬质合金的根部就暴露在混凝土中，这就使得堆焊层和硬质合金在与混凝土进行相互作用时，非常容易因受到冲击而断裂、掉块；第三，堆焊层本身的硬度低，耐磨性较差，且厚度较薄，在混凝土的冲刷作用下，工作寿命较短；特别是在切割环切割混凝土中的石子时，剪切造成冲击力会使输料孔口部的堆焊层崩裂。因此，上述耐磨部件工作面的耐磨性能较低，不能满足混凝土泵车对耐磨部件工作面提出的耐磨性需要。
针对上述问题，中国专利文献CN2639555Y和CN2612818Y分别公开另一种耐磨部件，该技术方案中，切割环或眼镜板的工作面，包括切割面和输料孔内壁由一体结构的硬质合金覆盖，从而使工作面具有相同的耐磨性能和耐磨强度，以提高耐磨部件的工作面的整体硬度，提高耐磨性能，虽然该技术方案看起来能够弥补了中国专利文献CN2433413Y与CN2433234Y中记载的技术方案中存在的问题，但在实际应用过程中，却存在以下缺陷：
第一、耐磨部件工作面韧性不够，耐冲击性能较低，耐磨部件使用寿命较短。对于钎焊固定的硬质合金，在使用过程中，在混凝土反作用力的持续性冲击下，硬质合金在较短时间内就会产生破裂，导致耐磨部件失效。通过浇注方式固定硬质合金的耐磨部件也存在相同的问题。
第二、在浇注、钎焊与其他焊接方式固定硬质合金时，硬质合金会经历高热变化过程，使硬质合金非常容易产生应力集中；而且，高热变化过程会对硬质合金的性能造成影响，导致硬质合金的强度和硬度下降，使耐磨部件的使用时间缩短。
上述问题不仅存在于用硬质合金作为耐磨体的情况，在用其他耐磨材料制作耐磨体时，也存在上述问题。
总之，现有技术无法同时保证耐磨部件工作面的硬度和韧性，从而无法保证工作面的耐磨性能和耐冲击性能，致使耐磨部件的使用寿命较短，而且现有的制造耐磨部件的方法也会损害耐磨部件的使用性能和耐磨体的性能。
发明内容
针对上述缺陷，本发明第一个目的在于，提供一种耐磨部件，以在保持其工作面具有较高耐磨性能的同时，保持较高的耐冲击性能，延长其使用寿命。
在第一个目的的基础上，本发明的第二个目的在于，提供一种具有上述耐磨部件的混凝土泵。
本发明的第三个目的在于，提供一种制造耐磨部件的方法，以减小制造过程对耐磨部件性能的不利影响。
为了实现上述第一个目的，本发明提供的混凝土泵的耐磨部件包括本体和耐磨体，所述耐磨体的内表面与本体的表面相配合，所述耐磨体的内表面与本体的表面之间至少有一部分具有将耐磨体和本体固定在一起的粘接层。
优选的，所述耐磨体包括所述耐磨板，所述耐磨板的内表面与本体的切割基面相配合；所述耐磨板的内表面与本体的切割基面之间具有粘接层，所述耐磨板的外表面形成耐磨部件的切割面。
优选的，所述耐磨体包括第一耐磨环，所述第一耐磨环的外环面与本体的输料基孔壁面相配合，且所述第一耐磨环的内环面形成耐磨部件的输料孔壁面。
优选的，所述第一耐磨环的外环面与本体的输料基孔壁面为过盈配合。
优选的，所述第一耐磨环的外环面与本体的输料基孔壁面之间具有粘接层。
优选的，所述耐磨板与第一耐磨环为一体结构。
优选的，所述耐磨部件为切割环，所述耐磨体还包括第二耐磨环，所述第二耐磨环的内环面与本体的外周环面相配合。
优选的，所述第二耐磨环的内环面与本体的外周环面之间具有粘接层。
优选的，所述耐磨板和第二耐磨环为一体结构。
为了实现上述第二个目的，本发明提供了一种混凝土泵，该混凝土泵包括上述任一种混凝土泵的耐磨部件。
为了实现上述第三个目的，本发明提供了一种制造混凝土泵耐磨部件的方法，所述耐磨部件包括本体和耐磨体，所述耐磨体的表面与本体的表面相配合，该方法包括：通过粘接的方式将耐磨体与本体固定。
与现有技术相比，本发明提供的混凝土泵的耐磨部件可以是眼镜板，也可以是切割环，耐磨体与本体之间具有粘接层，并通过粘接剂固定在一起，该技术方案存在多方面益处：第一、粘接前后，耐磨体与本体不存较大热胀和冷缩变化，尺寸保持不变，从而能够保证耐磨体与本体的结合面充满粘接剂，形成粘接层，使耐磨部件的本体能够为耐磨体提供有效的支撑，从而能够在保持耐磨体工作面具有较强耐磨性的同时，增强工作面的耐冲击性，延长耐磨部件的使用寿命。第二、耐磨体与本体之间的粘接层能够缓解耐磨体受到冲击力作用，增加耐磨体的抗冲击性，进而可以提高整个耐磨部件的耐冲击性能。第三、用粘接剂粘接本体和耐磨体，耐磨部件不会经历高热变化过程，能够避免制作过程中产生的热应力集中，同时减少高热变化对耐磨体强度和硬度的不利影响，使耐磨体保持较好的综合性能，进而保持耐磨部件工作面的耐磨性和耐冲击性。
在进一步的优选技术方案中，耐磨部件输料孔内壁的第一耐磨环也通过粘接的方式与本体固定，也能够产生上述益处；而且，与现有技术相比，该技术方案中，第一耐磨环与本体结合的效果更加明显，由于第一耐磨环能够得到本体更有效支撑，进而能够使第一耐磨环的抗冲击性大大提高。
在进一步的可选技术方案中，第一耐磨环的外环面与本体的输料基孔壁面为过盈配合；由于在制造过程中，耐磨部件也不需要经历高热变化过程，也不会产生现有技术中的技术问题，且能够使本体为耐磨体提供更有效支撑，同时还能够保证耐磨部件的工作性能。
在进一步的技术方案中，所述耐磨部件的工作面上的耐磨体为一体结构，能够增加耐磨部件工作面的整体耐磨性能和耐冲击性能。
由于上述混凝土泵的耐磨部件具有上述技术效果，带有上述耐磨部件的混凝土泵也具有相应的技术效果。
本发明提供的制造混凝土泵的耐磨部件的方法，通过粘接的方式将耐磨体与本体固定，制造过程简单，且不需要其他辅助设备，成本较低；另外，用该方法制造的耐磨部件不仅具有较强的耐冲击性能；而且，由于制造过程中不会经历高热变化，不会对本体或耐磨体的性能造成不利影响，进而能够保证耐磨部件工作面的耐磨性能。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的切割环的剖视结构示意图；
图2是本发明实施例二提供的切割环的剖视结构示意图；
图3是本发明实施例三提供的切割环的剖视结构示意图；
图4是本发明实施例四提供的眼镜板的正视方向结构示意图；
图5为图4中A-A剖视结构示意图，该图示出了眼镜板的耐磨体、本体及粘接层；
图6为本发明实施例五提供了眼镜板的剖视结构示意图，该图的剖切位置与图5的剖切位置相同；
图7是本发明实施例五中，耐磨体的正视方向结构示意图；
图8是图7中B-B剖视图，该图示出了耐磨体一部分结构。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。
应当说明的是：本文件中，眼镜板与切割环为混凝土泵的耐磨部件，以下通过对眼镜板和切割环的分别描述，说明本发明提供的混凝土泵的耐磨部件的结构和制造方法；另外，在对眼镜板和切割环进行分别说明的同时，对制造眼镜板和切割环的方法进行描述，不再单独描述制造混凝土泵的耐磨部件的方法。
请参考图1，该图为本发明实施例一提供的切割环的剖视结构示意图。实施例一提供的切割环包括本体100、粘接层200、第一耐磨环310和耐磨板320，第一耐磨环310与耐磨板320组成切割环的耐磨体300。第一耐磨环310的外环面与本体100的输料基孔壁面相配合，这样，第一耐磨环310的内环面就形成切割环的输料孔壁面；耐磨板320的内表面与本体100的切割基面相配合，其外表面形成切割环的切割面。粘接层200位于耐磨体300和本体100之间，耐磨板320和第一耐磨环310与本体100通过粘接层200粘接固定在一起。粘接层200材料可以是高强度胶，比如：澳洲美高宝高分子耐磨胶，还可以是适当的金属修补剂。
在获得本发明提供的技术方案之前，申请人曾根据现有技术提供的材料和本领域技术人员常用技术手段，努力地改进钎焊和浇注工艺，试图提高耐磨体300的韧性，提高耐冲击性能，延长现有技术中切割环的使用寿命，但都未能达到理想效果。经过分析之后发现，在将耐磨体300用钎焊方式与本体100固定过程中，耐磨体300和本体100会产生相应的热胀冷缩，且耐磨体300膨胀系数与本体100的膨胀系数不相同；焊接后，本体100冷缩会使得钎料无法填满耐磨体300与本体100之间的结合面；特别是在钎焊第一耐磨环310时，与第一耐磨环310相配合的输料基孔会因为本体100的热胀和冷缩而变化，无法保证第一耐磨环310与本体100之间充满钎料。在用浇注的方式固定耐磨体300时，也无法使得输料基孔与第一耐磨环310外环面之间保持紧密结合，进而耐磨体300无法获得本体100的有效支撑，导致耐磨体300的韧性较差，耐冲击性能无法满足混凝土泵的要求；在混凝土的反作用力作用下，耐磨体300会在较短时间内破裂。
在确定产生上述现象的原因之后，申请人采用了各种方式解决上述技术问题，为了在制造切割环过程中，避免耐磨部件经历高热变化过程，采用了粘接的技术方案，通过粘接将耐磨体300固定在本体100上。经过对粘接材料及耐磨体300多次组合，形成了本发明要求保护的技术方案。优选的技术方案是：用澳洲美高宝高分子耐磨胶做成粘接层200，用硬质合金钢、合金工具钢、弹簧钢或者模具钢做成耐磨体300；还可以用适当的金属修补剂作为粘接层，将用适当材料制造的耐磨体300与本体100固定。以下各实施例中，粘接层200和耐磨体300也可以采用上述材料制作，不再一一描述。
用粘接剂将耐磨体300与本体100固定，具有多方面的益处：第一、粘接前后，耐磨体300与本体100不存较大的热胀和冷缩变化，尺寸基本保持不变，从而能够保证耐磨体300与本体100结合面充满粘接剂，形成粘接层200，保证粘接层200与耐磨体300的贴合，同时保证粘接层200与本体100的贴合，使本体100能够通过充满接合面的粘接层200为耐磨体300提供有效支撑；从而能够在保持耐磨体工作面具有较强耐磨性的同时，增强工作面的耐冲击性，延长耐磨体300的使用寿命。粘接层200位于耐磨体300与本体100之间，能够缓解耐磨体300在受到冲击力作用，增加切割环整体的耐冲击性能。第三、用粘接剂粘接本体100和耐磨体300，切割环不会经历高热变化过程，从而能够避免制作过程中产生的热应力集中，同时减少高热变化对耐磨体300强度和硬度的不利影响，使耐磨体300保持较好的综合性能，进而保持切割环工作面的耐磨性和耐冲击性。
本例中，第一耐磨环310的外环面为柱形曲面，该结构的好处在于；能够降低第一耐磨环310的加工成本；为了适合不同的需要，还可以将第一耐磨环310的外环面做成不同的结构，比如说；可以将第一耐磨环310的外环面做成锥形曲面，以便于第一耐磨环310的对中，进而方便第一耐磨环310的固定；也可以将第一耐磨环310的外环面设置成台阶状，使其外环面包括两个或多个外径不同的柱形曲面，该结构的益处在于能够在轴向上，方便第一耐磨环310的定位；还可以将第一耐磨环310两端分别设置适当的凸台，以使第一耐磨环310在轴向的两个方向受到适当的约束，增加第一耐磨环310固定的可靠性。
本例中，第一耐磨环310的端面与耐磨板320的内表面相配合，该结构的益处在于：能够避免切割环的切割面上出现拼合的缝隙，及拼合界面产生的凸缘；避免在与眼镜板的切割面配合时，对眼镜板的切割面造成损伤。
为了进一步增加耐磨体300的强度，如图2所示的本发明实施例二提供的切割环的剖视结构示意图，该例中，第一耐磨环310与耐磨板320为一体结构，一体结构的耐磨体300的抗冲击性能较强，能够更进一步地延长切割环的使用寿命。
另外，在本例中，也可以使第一耐磨环310的外环面与本体100的输料基孔内壁之间为过盈配合；过盈配合关系能够使第一耐磨环310与本体100保持固定；再加上粘接层200将耐磨板320与本体100固定，且耐磨环310与耐磨板320为一体结构，在实际工作中，这种过盈配合和粘接层200的结合，能够使耐磨体300更加牢固地与本体100固定。可以理解，也可以通过粘接的方式将第一耐磨环310与本体100固定在一起，通过其他方式使耐磨板320与本体100固定；在第一耐磨环310与本体100固定的可靠性非常高，或者切割环的切割面较小时，也可以使耐磨板320与本体100的切割基面相贴合，也能够实现本发明的目的。
可以理解，在混凝土泵工作过程中，切割环的切割面与眼镜板切割面相互配合，并在往复运动中持续地对混凝土进行切割，因此，切割环外周面也要承受非常大的混凝土反作用力，也需要较强的耐磨性能和耐冲击性能，为此，还可以在切割环外周面设适当的耐磨环。
请参考图3，该图为本发明实施例三提供的切割环的剖视结构示意图。在实施例二的基础上，本例提供的切割环还包括第二耐磨环330，第二耐磨环330的内环面与本体100外周环面之间具有将第二耐磨环330和本体100粘接在一起的粘接层200，且第二耐磨环330与耐磨板320为一体结构，第一耐磨环310、第二耐磨环330和耐磨板320形成切割环的耐磨体300。增加第二耐磨环330的益处在于，能够避免切割环的本体100外周面直接承受混凝土的反作用力，使第二耐磨环330承受混凝土的反作用力，由于第二耐磨环330具有较高的硬度和韧性，因此具有较强的耐磨性和耐冲击性能，进而能够延长切割环的使用寿命。可以理解，第二耐磨环330可以是独立的部分，并与耐磨板320相拼合，也可以实现本发明的目的。
在制造上述切割环时，只要将适当结构的耐磨体300通过粘接的方式固定在本体100上，就可以获得上述切割环，该制造方法的工艺流程也非常简单，既不需要焊接工具的辅助，也不需要浇注工艺的制模等过程，能够大幅度地降低切割环的制造成本。另外，由于耐磨部件不会经历高热变化过程，加工制造也不会对耐磨体300或本体100的性能造成不利影响。
基于相同的发明构思，本发明还提供了包括一种眼镜板。请参考图4和图5，图4为本发明实施例四提供的眼镜板的正视方向结构示意图，图5为图4中A-A剖视结构示意图，该图示出了眼镜板的耐磨体、本体及粘接层。
实施例四提供的眼镜板包括本体400、耐磨体500和粘接层600。耐磨体500包括第一耐磨环510和耐磨板520。第一耐磨环510的外环面与本体400的输料基孔壁面相配合，这样，第一耐磨环510的内环面就形成眼镜板的输料孔壁面；耐磨板520的内表面与本体400的眼镜板的切割基面相配合，其外表面形成眼镜板的切割面。粘接层600位于耐磨板520和本体400之间，将耐磨板520与本体100粘接在一起，第一耐磨环510外环面与本体400的输料基孔壁面为过盈配合。与切割环相同，该结构的眼镜板也具有相同的技术效果，达到本发明的目的。另外，也可以在第一耐磨环510外环面与本体400的输料基孔壁面之间设粘接层，通过粘接将第一耐磨环510固定在本体400上。
同样，本例中，第一耐磨环510的端面也与耐磨板520的内表面相配合，该结构能够产生与实施例一相同的益处，避免在工作过程上，对切割环的切割面造成损伤。
另外，本发明实施例五还提供了另一种结构的眼镜板，请参考图6、图7和图8，图6为本发明实施例五提供了眼镜板的剖视结构示意图，该图的剖切位置与图5的剖切位置相同；图7是本发明实施例五中，耐磨体的正视方向结构示意图，图8是图7中B-B剖视图，该图示出了耐磨体一部分结构。该实施例与实施例四的不同之外在于，第一耐磨环510和耐磨板520为一体结构，同时，第一耐磨环510外环面与本体400的输料基孔壁面之间设粘接层600，通过粘接将第一耐磨环510固定在本体400上；这样，一体结构的耐磨体500具有更大的强度；眼镜板的制造方法可以与实施例一提供的切割环的制造方法相同，也能够产生相同的技术效果，在此不再赘述。
在提供上述切割环和眼镜板的基础上，本发明还提供了一种具有上述切割环或/和眼镜板的混凝土泵，由于切割环和眼镜板具有上述技术效果，具有该切割环或/和眼镜板的混凝土泵也具有相应的效果，实现本发明的目的。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。