专利名称：一种耐磨衬里管道弯头及衬里方法
技术领域：
蒋龙福 谭希平本发明涉及一种能显著提高管道弯头使用寿命的耐磨衬里管道弯头及成型方法。
背景技术：
输送如电厂煤灰、煤浆、矿山尾矿、烟气湿式脱硫除尘排污等含固量较高的耐磨管道，其弯头受流体冲击磨损弓形部位(弯头外弧内侧)，因输送流体高速运动变向对此部位冲刷力最大，造成冲击性磨损，尤其是输送含固相物料流体时，此种磨损更是厉害，因而弯头弓形部位较直管壁更易磨损，通常使用寿命仅为直管部分的1/5，影响整个管道的使用寿命。中国专利93247971及00235090公开的管道耐磨弯头，是将弯头弓形部制成内凹缓冲球曲面，使流体进入球曲面能圆滑过渡，以此减小流体对弯头弓形内壁的冲刷，提高弯头使用寿命。中国专利98124292公开的耐冲刷弯头，则通过制造时将弯头弯曲部整个周壁加厚，以此提高耐磨损性。中国专利00215169公开的耐磨弯管，则在弯头内固定一同形略小金属内弯管，并在两弯管间浇铸一层抗磨合金浇铸层，当内弯管磨损后，该抗磨合金浇注层就成为抗磨层。然而上述提出的种种提高弯头受流体冲击磨损的弓形部耐磨损的技术措施，都仍然存在其一些不足，不是耐磨性欠佳，成本较高，就是制造比较麻烦，因此仍存有一些待改进之处。
发明内容
本发明的目的在于克服上述已有技术的不足，提供一种改进的制造简单，成本低，抗磨损性能好，经济实用的耐磨衬里管道弯头，使之能达到与直管同等使用寿命。
本发明的另一目的在于提供一种上述耐磨衬里管道弯头的衬里方法。
本发明第一目的实现，主要改进是将弯头较易受冲击磨损的弓形部位(弯头外弧内侧)的衬里层加厚，形成周面不等厚的衬里层，通过加厚此部位的衬里层，以此提高该部位的耐磨损性，延长整个弯头的使用寿命。具体说，本发明耐磨衬里管道弯头，包括金属弯头和耐磨衬里层，其特征在于所说耐磨衬里层在弯头弓形部内侧加厚，形成周面不等厚的衬里层。本发明所说衬里层，根据使用要求，可以是塑料、聚氨酯橡胶、耐磨树脂等高分子材料或其他适合衬里的材料，衬里加厚部与直管段呈逐渐减薄，光滑过渡，衬里后形成的弯头内孔可以是圆形，也可以是椭圆形，但为方便衬里成型及保证其较高的抗磨损性，优选采用浇注成型衬里材料，例如浇注型聚氨酯橡胶。本发明弓形部内侧加衬里可用于如90°、45°、30°等各种管道弯头。
本发明第二目的实现，为得到在管道弯头弓形部内侧逐渐加厚的衬里层，是以衬里弯头作外模，在弯头内孔中固定有能使弓形部内侧间隙逐渐增大的非圆形轴向组合芯模，通过灌注或压注方式在被衬里弯头内壁与芯模间形成的周面不等厚的衬里层。本发明衬里层，尤其采用浇注型聚氨酯橡胶作为耐磨衬里，特别是聚醚型聚氨酯，使衬里弯头不仅具有较强的抗磨损性，而且衬里制造也简便。所述浇注，可以是常压浇注、真空浇注、旋转浇注等。
本发明由于将弯头弓形部内侧的耐磨衬里加厚，相对提高了该部位的耐磨损性，延长了弯头整体使用寿命，使之能达到与输送管道同等使用寿命，而且又不影响正常使用及与其他管道的连接。衬里层局部加厚，采用灌注或压注方式衬里方式，施工简单，整体一次衬里，能得到光滑过渡的加厚层。尤其是采用浇注型聚氨酯橡胶作衬里层，较其他衬里层不仅抗磨损性好，耐磨使用寿命是超高分子量聚乙烯的3-4倍，是氟塑料的8-10倍；而且施工简便，劳动生产效率高。本发明耐磨弯头特别适用于电厂、矿山、建材行业输送含固相物料的料浆，如电厂煤灰、煤浆，矿山尾矿，烟气湿式脱硫除尘排污等。
以下结合一个非限定性具体实施方式
，进一步说明本发明及衬里方法。
图1为本发明实施例直角弯头衬里结构示意图。
图2为图1A-A剖视结构示意图。
具体实施例方式
实施例1参见附图，以被衬里管道直角弯头5作外模，在内腔涂刷开姆洛克(牌号CF218)粘结剂，内孔中固定有半圆与半椭圆结合(或椭圆形)外表涂刷有脱模剂如硅烷脱模剂的衬里芯模7，芯模7轴向有二段7.1和7.2对合组成，通过定位凸台8定位(也可以通过其他定位方式定位)。弯头两端面分别有封盖1.1、1.2，通过螺栓3与芯模7定位连接，封盖作用，一是形成衬里层挡板；二是为芯模定位形成衬里间隙定位，及芯模脱模提供帮助。封盖1外周有伸出的定位环盖边10，与弯头法兰构成定位。封盖边缘开有脱模镂空槽12，脱模时从镂空槽将其与管道法兰分离，不会损坏模具。两封盖上分别设有排气口4.1和4.2，一端靠管壁设有灌注口2。从而组成芯模与弯头内壁有偏心周面不等宽，与直管段光滑过渡的衬里模具。
分别将聚醚型聚四氢呋喃醚二醇浇注型聚氨酯预聚体加温至100℃；MOCA扩链剂(3，3′-二氯-4，4′-二氨基二苯甲烷)，加温至120℃使其熔融；衬里弯头模具加温至100℃左右。然后将加温后的聚氨酯预聚体及扩链剂(用量按聚氨酯预聚体中NCO％游离酸氰氨含量计算确定，无特别要求)混合，带温由浇注口注入并充盈加热后衬里模具空腔。浇注完毕带模加温100℃经1-2小时硫化成型，冷却脱模后，再经80℃左右硫化20-30小时，得到具有弓形部5.1内侧加厚的聚氨酯橡胶衬里层6，且该加厚层6.1等于或大于弯头半周面，并自中部向两侧逐渐减薄平滑过渡。
本发明还可以根据使用要求，选择不同的浇注型聚氨酯及相应的固化剂，或加入适当催化剂，以及在室温硫化；或采用注射成型衬里耐磨塑料层等；或为节省加热能源，缩短加热、冷却周期，芯模采用中空结构；封盖采用中空环盖；这些相对于本发明为非实质性等效变换，均属本发明保护范围。
30°、45°弯头衬里方法同上。
权利要求
1.一种耐磨衬里管道弯头，包括金属弯头和耐磨衬里层，其特征在于所说耐磨衬里层在弯头弓形部内侧加厚，形成周面不等厚的衬里层。
2.根据权利要求1所述耐磨衬里管道弯头，其特征在于所说耐磨衬里层为聚氨酯橡胶。
3.根据权利要求1或2所述耐磨衬里管道弯头，其特征在于所说弓形部加厚衬里层向两侧逐渐减薄，光滑过渡。
4.根据权利要求1或2所述耐磨衬里管道弯头，其特征在于所说加厚衬里层大于等于弯头半周面。
5.根据权利要求2所述耐磨衬里管道弯头，其特征在于所说聚氨酯橡胶为浇注聚醚型聚氨酯。
6.根据权利要求5所述耐磨衬里管道弯头，其特征在于所说浇注聚醚型聚氨酯为聚四氢呋喃醚二醇聚氨酯。
7.一种如前述权利要求所述耐磨衬里管道弯头衬里方法，其特征是以衬里弯头作外模，在弯头内孔中固定有能使弓形部内侧间隙逐渐增大的非圆形轴向组合芯模，通过灌注或压注方式在被衬里弯头内壁与芯模间形成周面不等厚的衬里层。
8.根据权利要求7所述耐磨衬里管道弯头衬里方法，其特征在于所说弯头内壁涂刷有粘结剂，芯模外表涂刷有脱模剂。
9.根据权利要求7所述耐磨衬里管道弯头衬里方法，其特征在于所说模具衬里层位置有排气孔和注入口。
10.根据权利要求7所述耐磨衬里管道弯头衬里方法，其特征在于所说衬里芯模轴向有二段以上组成。
全文摘要
本发明涉及一种能显著提高管道弯头使用寿命的耐磨衬里管道弯头及成型方法，其特征是弯头的耐磨衬里在弯头弓形部内侧加厚，形成向两侧逐渐减薄，衬里采用在弯头内孔中固定有能使弓形部内侧间隙逐渐增大的非圆形轴向组合芯模，通过灌注或压注方式在被衬里弯头内壁与芯模间形成的周面不等宽间隙中形成衬里层，尤其是采用浇注衬里聚氨酯橡胶衬里层。相对提高了弯头最易磨损部位的耐磨损性，延长了弯头整体使用寿命，使之能达到与输送管道同等使用寿命，而且又不影响正常使用。本发明耐磨弯头特别适用于电厂、矿山、建材行业输送含固相物料的料浆，如电厂煤灰、煤浆，矿山尾矿，烟气湿式脱硫除尘排污等。
文档编号F16L43/00GK1415888SQ02138410
公开日2003年5月7日 申请日期2002年10月4日 优先权日2002年10月4日
发明者蒋龙福, 谭希平 申请人:宜兴市宙斯泵业有限公司