复合管道、扫路车和复合管道的制造方法与流程

本发明涉及物料输送设备及清洁设备领域，特别涉及一种复合管道、扫路车和复合管道的制造方法。

背景技术：

扫路车在清扫作业时，通过发动机给风机提供动力，使风机高速旋转，对积尘室产生负压，垃圾通过吸管吸入积尘室，从而完成真空吸扫作业。吸扫作业时，高速运动的块状物体对吸管具有强烈的冲刷作用，致使吸管的使用寿命较短，而且吸管安装在垃圾箱体内部，拆换十分困难，严重影响了扫路车的工作效率。

现有技术中为提高吸管的耐磨性，通常通过物理复合法制造吸管。

物理复合法采用两种或两种以上的材料，通过工业粘结剂使两种材料通过物理的方法粘结到一起来制备复合管道。常用的是在管基体的内壁粘贴陶瓷块制备出吸管。

在实现本发明的过程中发明人发现以上现有技术具有如下不足之处：

物理复合法中两种材料只是物理粘结，陶瓷块容易掉块，工艺要求严格，整个吸管中的每块陶瓷都必须粘结牢固，才能保证整个吸管具有较高的使用寿命。一旦有一块陶瓷发生掉块现象，则掉块处就是整个吸管的薄弱环节，吸管的薄弱环节可在较短的时间内被磨穿，导致整个吸管失效。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种复合管道，该复合管道具有较好的耐 磨性能和抗冲击性能。

本发明的目的还在于提供一种扫路车，该扫路车具有耐磨性能和抗冲击性能较好的吸管，从而可以提高吸管的使用寿命，进而提高扫路车的工作效率。

本发明的目的还在于提供一种复合管道的制造方法，旨在制造出一种耐磨性能和抗冲击性能较好的复合管道。

本发明第一方面提供一种复合管道，所述复合管道包括管基体和铸造形成于所述管基体上的耐磨结构，所述复合管道的内表面的至少一部分由所述耐磨结构形成。

进一步地，所述耐磨结构由液态金属和耐磨增强颗粒混合而成的浇注液铸造形成于所述管基体上。

进一步地，所述耐磨结构通过离心铸造形成于所述管基体上。

进一步地，所述耐磨增强颗粒的密度小于所述液态金属的密度。

进一步地，所述耐磨增强颗粒为陶瓷颗粒。

进一步地，所述陶瓷颗粒为TiC陶瓷颗粒。

进一步地，所述耐磨结构包括形成于所述管基体内壁上的耐磨管层，所述耐磨管层的内表面为所述复合管道的内表面。

进一步地，所述管基体包括开口于所述管基体内壁一侧的多个第一容纳部，所述耐磨结构还包括形成于所述第一容纳部内的与所述耐磨管层一体铸造成形的多个连接脚。

进一步地，所述管基体包括开口于所述管基体内壁一侧的多个第二容纳部，所述耐磨结构包括铸造成形于所述第二容纳部内的多个耐磨块，所述耐磨块的朝向所述管基体径向内侧的内端面形成所述复合管道的内表面的至少一部分。

进一步地，所述多个耐磨块的内端面的总面积占所述复合管道的内表面的面积的50％以上。

进一步地，在所述管基体上形成所述耐磨结构后，还对所述复合管道进行表面热处理。

本发明第二方面提供一种扫路车，包括吸管，所述吸管为根据本 发明第一方面中任一项所述的复合管道。

本发明第三方面提供一种复合管道的制造方法，包括：制作管基体；在所述管基体上形成耐磨结构，所述耐磨结构铸造形成于所述管基体上，且使所述复合管道的内表面的至少一部分由所述耐磨结构形成。

进一步地，所述耐磨结构由液态金属和耐磨增强颗粒混合而成的浇注液铸造形成于所述管基体上。

进一步地，所述耐磨结构离心铸造形成于所述管基体上。

进一步地，所述耐磨增强颗粒的密度小于所述液态金属的密度。

进一步地，在所述管基体上形成耐磨结构的步骤包括在所述管基体内壁铸造形成耐磨管层，并使所述耐磨管层的内表面为所述复合管道的内表面。

进一步地，制作管基体的步骤包括在所述管基体上制作开口于所述管基体内壁的第一容纳部；在所述管基体上形成耐磨结构的步骤还包括在所述第一容纳部内形成与所述耐磨管层一体铸造成形的连接脚。

进一步地，制作管基体的步骤包括在所述管基体上形成开口于所述管基体内壁的多个第二容纳部；在所述管基体上形成耐磨结构的步骤包括在所述多个第二容纳部内铸造形成多个耐磨块，且使所述多个耐磨块的朝向所述管基体径向内侧的内端面形成所述复合管道的内表面的至少一部分。

进一步地，在所述管基体上形成耐磨结构后，所述制造方法还包括对所述复合管道进行表面热处理。

基于本发明提供的复合管道、扫路车和复合管道的制造方法，由于复合管道采用在管基体上通过铸造形成耐磨结构，管基体和耐磨结构之间结合紧密，因此该复合管道具有较好的耐磨性能和抗冲击性能。采用该复合管道作为吸管的扫路车因吸管的耐磨性能和抗冲击性能较好，从而可以提高吸管的使用寿命，进而提高扫路车的工作效率。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明 的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明第一实施例的复合管道的结构示意图。

图2为本发明第二实施例的复合管道的结构示意图。

图3为本发明第三实施例的复合管道的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

如图1至图3所示，本发明提供一种复合管道，该复合管道包括管基体和设置于管基体上的耐磨结构，耐磨结构铸造形成于管基体 上，复合管道的内表面的至少一部分由耐磨结构形成。由于复合管道采用在管基体上通过铸造形成耐磨结构，管基体和耐磨结构之间的结合非常紧密，因此具有较好的耐磨性能和抗冲击性能。

优选地，耐磨结构由液态金属和耐磨增强颗粒混合形成的浇注液铸造形成于管基体上。这样形成的耐磨结构除了和管基体二者之间结合紧密外，其耐磨性能更优。更优选地，耐磨结构离心铸造形成于管基体上。耐磨结构由混有耐磨增强颗粒的液态金属通过离心铸造形成，可使耐磨结构的组织得到细化，显微缺陷少，致密度大，可以提高复合管道的强度、硬度以及塑性，达到管基体与耐磨结构强韧结合的目的。

优选地，耐磨增强颗粒的密度小于液态金属的密度。该设置可以使耐磨结构的内表面分布更多的耐磨增强颗粒，从而耐磨结构内表面的局部耐磨性能高于耐磨结构的其它部分。而且可以让添加的耐磨增强颗粒更均匀地分布于复合管道的工作面，节约了耐磨增强颗粒的用量，降低复合管道的生产成本。

其中耐磨结构可以是设置于管基体内壁的耐磨管层，耐磨管层的内表面为复合管道的内表面。这种复合管道在耐磨性能和抗冲击性较好的同时，还有结构简单，制造方便的优点。

另外，复合管道的耐磨结构还可以包括一体铸造成形的耐磨管层和连接脚。耐磨管层设置于管基体的内壁，耐磨管层的内表面为复合管道的内表面；连接脚深入位于管基体上且开口于管基体的内侧的第一容纳部内而与管基体连接。连接脚的设置使耐磨管层和管基体的连接紧密，适合在冲击程度较高的情况下使用。

另外，耐磨结构还可以包括多个耐磨块。耐磨块形成于管基体上的多个第二容纳部内，耐磨块的朝向管基体的径向内侧的内端面形成复合管道的内表面的至少一部分。优选地，耐磨块的内端面的总面积占复合管道的内表面的面积的50％以上。其中，多个耐磨块起到增强复合管道的耐磨性的作用。耐磨块形式的耐磨结构使耐磨结构与管基体结合力更强，不会产生分层现象，因此，更加适合于在强冲击强 磨损工况下使用。

其中耐磨增强颗粒优选为陶瓷颗粒，例如耐磨增强颗粒可以为TiC陶瓷颗粒。耐磨增强颗粒的粒径一般为100～200目。耐磨增强颗粒在浇注液中的体积占比一般为10～50％。

以下将结合图1至图3进一步说明本发明各具体实施例。

第一实施例

图1为本发明第一实施例的复合管道。

如图1所示，第一实施例的复合管道100包括管基体110和耐磨结构120。本实施例中，耐磨结构120为耐磨管层。

该复合管道100通过离心铸造直接在管基体110的内壁浇注TiC陶瓷颗粒和液态金属混合形成的浇注液，从而在管基体110内壁直接形成一层具有TiC陶瓷颗粒的耐磨管层，耐磨管层的内表面即为复合管道100的内表面。

第一实施例中，TiC陶瓷颗粒的粒径可以为100～200目。TiC陶瓷颗粒在浇注液中的体积占比可以为10～50％。液态金属例如可以为铁基金属材料的液态金属。

TiC陶瓷颗粒是一种高硬度的耐磨增强颗粒，密度约为4.93g/cm³，其密度小于铁基金属材料的液态金属。采用离心铸造方式可以利用液态金属和耐磨增强颗粒的密度差，在离心力的作用下使耐磨增强颗粒和液态金属发生相对位移，密度小于液态金属的TiC陶瓷颗粒更多地分布在复合管道100的内侧，使得耐磨管层的内侧比外侧具有更好的耐磨性能，从而提高了复合管体100的耐磨性能。

另外，由于管基体110和耐磨管层为冶金结合，二者之间的结合力强于通过工业粘结剂使两种材料粘结到一起的复合管道，因此，管基体110和耐磨管层之间的结合紧密，从而提高了复合管体100的抗冲击性能。

为了进一步增加复合管体100的表面硬度和使用寿命，还可以对在管基体110上形成了耐磨结构120后的复合管体100进行表面热处理。

第一实施例的复合管体100适用于有一定冲击强磨损的工况条件。

第二实施例

图2为本发明第二实施例的复合管道。

如图2所示，第二实施例的复合管道200包括管基体210和耐磨结构220。本实施例中，耐磨结构220包括耐磨管层221和连接脚222。

管基体210的内壁上设置有多个第一容纳部。本发明不限制第一容纳部的形状或结构。例如多个第一容纳部可以为多个第一凹穴，也可以为多个第一通孔，或者同时具有多个第一凹穴和多个第一通孔。在本实施例中在管基体210的内表面上机加工一系列深度小于管基体210的厚度的第一圆孔作为第一容纳部。

在管基体210上形成耐磨结构220时，通过离心铸造直接在管基体210的内壁浇注由TiC陶瓷颗粒和液态金属混合形成的浇注液，一方面浇注液流入多个第一圆孔内，在各第一圆孔内形成连接脚222，另一方面在管基体210内壁形成一层具有TiC陶瓷颗粒的耐磨管层221，耐磨管层221的内表面即为复合管道200的内表面。

第二实施例中，TiC陶瓷颗粒的粒径可以为100～200目。TiC陶瓷颗粒在浇注液中的体积占比可以为10～50％。液态金属例如可以为铁基金属材料。

第二实施例中，同样利用了液态金属和耐磨增强颗粒的密度差，在离心力的作用下使耐磨增强颗粒和液态金属发生相对位移，密度小于液态金属的TiC陶瓷颗粒分布在复合管道200的内侧，使得耐磨管层221的内侧比外侧具有更好的耐磨性能，从而提高了复合管体200的耐磨性能。

另外，一方面管基体210和耐磨管层120为冶金结合，二者之间的结合力强于通过工业粘结剂使两种材料粘结到一起的复合管道，因此，管基体210和耐磨管层120之间的结合紧密。另一方面，本实施例中在耐磨管层221的外侧产生一系列深入管基体210内部的作为连接脚222的柱状凸起，这些柱状凸起有效地增强了管基体210和耐磨 管层221的结合强度，从而相对于第一实施例而言进一步提高了复合管体200的抗冲击性能。

为了进一步增加复合管体200的表面硬度和使用寿命，还可以对在管基体210上形成了耐磨结构220后的复合管体200进行表面热处理。

第二实施例的复合管体200适用于较强冲击强磨损的工况条件。

第二实施例中其它未说明的部分可以参考第一实施例的相关内容。

第三实施例

图3为本发明第三实施例的复合管道。

如图3所示，第三实施例的复合管道300包括管基体310和耐磨结构320。本实施例中，耐磨结构320包括设置在管基体310内的多个耐磨块。

如图3所示，管基体310的内壁上设置有多个第二容纳部。本发明不限制第二容纳部的形状或结构。例如多个第二容纳部可以为多个第二凹穴，也可以为多个第二通孔，或者同时具有多个第二凹穴和多个第二通孔。在本实施例中在管基体310的内表面上机加工一系列深度小于管基体310的厚度的第二圆孔作为第二容纳部。

在管基体310上形成耐磨结构320时，通过离心铸造直接在管基体310的内壁浇注由TiC陶瓷颗粒和液态金属混合形成的浇注液，浇注液的数量刚好填充多个第二容纳部，从而在各第二容纳部内形成耐磨块。各耐磨块的内端面与管基体310的未填充耐磨块的内表面平齐形成复合管道的内表面。

第三实施例中，TiC陶瓷颗粒的粒径可以为100～200目。TiC陶瓷颗粒在浇注液中的体积占比可以为10～50％。液态金属例如可以为铁基金属材料。

第三实施例中，复合管道300的管基体310的厚度优选地比第一实施例和第二实施例的管基体的厚度大，在复合管道300作为扫路车吸管时，复合管道300的厚度优选地为8～12mm。

优选地，第二圆孔的直径范围为5～10mm，耐磨块的内端面的总面积占复合管道的内表面的面积的60～70％。

通过对多个第二容纳部的合理设计，在极限情况下，可以使耐磨块的内端面的总面积占复合管道的内表面面积的100％。

制造复合管道300时，控制浇注液的浇注量，使浇注液刚好填满这些第二圆孔，这样在管基体310的多个第二圆孔内就形成了多个作为耐磨块的耐磨圆柱，这些耐磨圆柱与管基体310的结合力强，耐磨圆柱起到抗磨作用，管基体起到抗冲击作用。

第三实施例中，同样利用了液态金属和耐磨增强颗粒的密度差，在离心力的作用下使耐磨增强颗粒和液态金属发生相对位移，密度小于液态金属的TiC陶瓷颗粒分布在复合管道300的内侧，使得耐磨块的内端面比外侧具有更好的耐磨性能，从而提高了复合管体300的耐磨性能。

另外，由于管基体310和各耐磨块为冶金结合，二者之间的结合力强于通过工业粘结剂使两种材料粘结到一起的复合管道，因此，管基体310和耐磨块之间的结合紧密。而且耐磨块位于管基体310的第二容纳部内，结合面积较大，结合力也相对较大，因此相对于第一实施例和第二实施例而言可以有更好的抗冲击性能。

复合管道300在输送物料时，物料虽然与管基体310直接接触，但与现有技术中管基体内部粘贴陶瓷块的复合管道在陶瓷块脱落时有所不同。现有技术的复合管道中，因为陶瓷块脱落时会在复合管道内部形成凹坑，导致内部流体的流动在凹坑处发生较大的变化，在凹坑处极易发生管基体磨损，凹坑成为复合管道的最薄弱环节。而第三实施例的复合管道300没有凹坑存在，内部流体的流动不会发生较大变化，一直处于平稳流动的状态，所以耐磨块之间的管基体部分，虽然也会受到流体的冲刷，但不会像现有技术中的复合管道那样出现最薄弱环节。此外，在第三实施例的复合管道300中优选地将耐磨块之间的距离设置为小于待输送物料内携带的颗粒物的尺寸，这样颗粒物不会单独与耐磨块之间的管基体发生摩擦，颗粒物在复合管道内部运 动时，颗粒物的某一部分一定与耐磨块接触，这样耐磨块就能较好地发挥耐磨作用，耐磨块之间的管基体则能较好地起到抗冲击的作用。

为了进一步增加复合管体300的表面硬度和使用寿命，还可以对在管基体310上形成了耐磨结构320后的复合管体300进行热处理。

在非常强烈的冲击下，第一实施例和第二实施例的耐磨管层均有可能出现脱层现象，而第三实施例的耐磨块形式的耐磨结构可以有效地避免脱层现象。第三实施例的复合管体300适用于强冲击强磨损的工况条件。

第三实施例中其它未说明的部分可以参考第一实施例和第二实施例的相关内容。

本发明还提供一种扫路车，该扫路车采用前述的复合管道作为吸管。该扫路车因吸管的耐磨性能和抗冲击性能较好，从而可以提高吸管的使用寿命，进而提高扫路车的工作效率。

当然，本发明的复合管道不限于在扫路车中使用，而可以在各种易于发生磨损的物料输送管路或装置中使用。

另外，本发明还提供一种复合管道的制造方法。该制造方法包括：制作管基体；在管基体上形成耐磨结构，耐磨结构铸造形成于管基体上，且使复合管道的内表面的至少一部分由耐磨结构形成。优选地，耐磨结构由液态金属和耐磨增强颗粒混合的浇注液离心铸造形成于管基体上。更优选地，耐磨增强颗粒的密度小于液态金属的密度。

另外优选地，在管基体上形成耐磨结构的步骤包括在管基体内壁形成耐磨管层，并使耐磨管层的内表面为复合管道的内表面。更优选地，制作管基体的步骤包括在管基体上制作开口于管基体内壁的第一容纳部；在管基体上形成耐磨结构的步骤包括在第一容纳部内形成与耐磨管层一体铸造成形的连接脚。

另外优选地，制作管基体的步骤包括在管基体上形成开口于管基体内壁的第二容纳部；在管基体上形成耐磨结构的步骤包括在第二容纳部内通过离心铸造形成耐磨块，且使耐磨块的朝向管基体径向内侧的内端面形成复合管道的内表面的至少一部分。

优选地，在管基体上形成耐磨结构后，还可以对复合管道进行表面热处理以提高复合管道的表面硬度。

以上制造方法的优点可以参照复合管道的相应内容，而且，在描述复合管道中提及的如耐磨增强颗粒的材料、粒径等等更多细节均同样适用于本发明的制造方法，在此不对这些细节进行重复描述。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。