专利名称：一种输送机械、输送弯管组及输送弯管的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种臂架系统的输送管道技术，特别涉及一种输送弯管，还涉及到包括该输送弯管的输送弯管组，包括该输送弯管组的输送机械，该输送机械用于输送混凝土、灰渣、泥浆或其他粘稠物料。
背景技术：
当前，很多情况下，通过混凝土输送机械输送混凝土，并利用臂架对混凝土进行布料。臂架一般包括多节臂杆，最下部的臂杆通过一个竖向轴与预定的底架旋转相连，臂杆之间通过横向铰接轴顺序相连，相邻的臂杆之间的夹角能够在油缸驱动下改变，进而使臂架展开和收拢。臂架还包括输送管道，输送管道包括多个输送直管和输送弯管组，输送直管分别与相对应的臂杆固定，且沿该臂杆延伸；输送弯管组包括两个输送弯管；分别固定在相邻臂杆上的两个输送直管之间通过一个输送弯管组相连。请参考图1和图2，图1是现有技术中，两个输送直管通过输送弯管组相连的结构示意图，该图示出了输送弯管组处于收拢状态的结构，图中用虚线示出输送直管的一部分； 图2示出了输送弯管组处于展开状态下的结构。输送弯管组包括两个输送弯管；为了描述的方便，两个输送弯管称为第一输送弯管21和第二输送弯管22 ；第一输送弯管21的旋转端与第二输送弯管22的旋转端旋转相连，形成旋转轴线0-0，两个输送弯管的旋转端面均与旋转轴线0-0垂直；第一输送直管11 与第一输送弯管21的固定端固定相连，第二输送直管12与第二输送弯管22的固定端固定相连；且第一输送弯管21的固定端的中心线和第二输送弯管22固定端的中心线均与旋转轴线0-0垂直。在臂架展开时，相邻的臂杆之间夹角改变，使第一输送直管11相对于第二输送直管12绕旋转轴线0-0旋转，同时使第一输送弯管21相对于第二输送弯管22绕旋转轴线 0-0旋转，且二者的旋转端保持相连，输送弯管组从图1中所示的收拢状态转换到图2所示的展开状态。为了保证混凝土输送的顺利进行，减小混凝土的输送阻力，输送弯管组中，一个输送弯管的旋转端的中心线通常与另一个输送弯管的旋转端的中心线重合，且各输送弯管的固定端的中心线与相对应输送直管的中心线重合；各输送弯管的固定端与旋转端之间形成中心线为四分之一圆弧线的过渡段，且过渡段的中心线两端分别与固定端的中心线与旋转端的中心线圆滑相连。从图1和图2中可以看出，现有技术中，由于输送弯管的过渡段的中心线为四分之一的圆弧线，装配后的输送弯管组在旋转轴线0-0方向上尺寸较大，会导致输送管道占用空间较大；进而容易造成臂架超宽，引起臂架重心过偏，影响臂架的稳定性能；进而影响包括臂架的混凝土输送机械的稳定性和安全性。当前，工程建设对大型混凝土输送机械的需求不继增加，臂架输送管道占用的空间过大已经成为制约混凝土输送机械输送能力提高的一个瓶颈。[0008]因此，如何减小输送管道占用的空间，降低输送弯管产生的不利影响，已经成为当前本领域技术人员需要解决的技术难题。当然，臂架的输送管道不限于输送混凝土，也可以用于输送泥浆、灰渣或其他粘稠物料；因此，在使用现有的输送弯管时，输送其他粘稠物料的输送机械也存在相同的问题。
实用新型内容因此，本实用新型的第一个目的在于，提供一种输送弯管，在与其旋转端面垂直的方向上，该输送弯管具有较小的尺寸。本实用新型的第二个目的在于，提供一种包括上述输送弯管的输送弯管组，在成对装配上述输送弯管后，在旋转轴线方向上，该输送弯管组具有较小的尺寸。本实用新型的第三目的在于，提供一种包括上述输送弯管组的输送机械，该输送机构用于输送粘稠物料。本实用新型提供的输送弯管包括旋转端、固定端和位于二者之间的过渡段，所述固定端的中心线与固定端面垂直，所述旋转端的中心线与旋转端面垂直；所述过渡段的中心线为圆滑曲线；从所述旋转端到所述固定端方向上，所述圆滑曲线的至少一部分的曲率逐渐减小。可选的，从所述旋转端到所述固定端方向上，所述圆滑曲线的曲率逐渐减小。可选的，所述圆滑曲线为四分之一的椭圆曲线。可选的，所述圆滑曲线包括分别靠近固定端和旋转端的第一段和第二段；所述第一段为圆弧段，所述第二段的曲率逐渐减小，或者，所述第二段为圆弧段，所述第一段的曲率逐渐减小。本实用新型提供的输送弯管组包括两个输送弯管和保持两个输送弯管旋转相连的连接机构，两个所述输送弯管均为上述任一种输送弯管，一个所述输送弯管的旋转端和另一个输送弯管的旋转端旋转相连，形成旋转轴线。[0018]可选的，所述连接机构包括弓形管夹，所述弓形管夹在输送弯管外延伸，其两端分别与两个所述输送弯管相连；所述弓形管夹两端中，至少有一端与相对应输送弯管可旋转相连，且其旋转中心线与旋转轴线重合。可选的，所述弓形管夹两端均与相对应输送弯管可旋转相连，且其旋转中心线与旋转轴线重合。可选的，两个所述输送弯管的旋转端面均具有环形的限位半槽；还包括环状的限位环，所述限位环同时与两个所述限位半槽配合。可选的，一个所述输送弯管的旋转端面具有限位槽；还包括与另一个输送弯管的旋转端面固定的、环状的限位环，所述限位环与所述限位槽配合。本实用新型提供的输送机械包括底架和臂架，所述臂架通过一个竖向轴旋转地安装在底架上，所述臂架包括输送管道和至少两节臂杆，所述臂杆之间通过横向铰接轴相连， 其特征在于，所述输送管道包括输送直管和上述任一种输送弯管组，两个所述输送弯管的固定端分别与两个输送直管相连。与现有技术相比，本实用新型提供的输送弯管中，所述过渡段的中心线为圆滑曲线，从所述旋转端到所述固定端方向上，所述圆滑曲线的至少一部分的曲率逐渐减小。在通
4流截面相同的情况下，与中心线为曲率保持不变的圆弧线的过渡段相比，在与其旋转端面垂直的方向上，本实用新型提供的输送弯管具有较小的尺寸。本实用新型提供的输送弯管组包括上述输送弯管，由于输送弯管具有上述技术效果；在旋转轴线方向上，该输送弯管组具有较小的尺寸。在进一步的技术方案中，所述连接机构包括弓形管夹，所述弓形管夹在输送弯管外延伸，其两端分别与两个所述输送弯管相连；所述弓形管夹两端中，至少有一端与相对应输送弯管可旋转相连，且其旋转中心线与旋转轴线重合。由于具有该连接机构，该输送弯管组能够在具有更小的尺寸时，保证两个输送弯管之间旋转连接的可靠性。在进一步的技术方案中，所述第一输送弯管的旋转端面和第二输送弯管的旋转端面分别具有限位半槽；还包括环状的限位环，所述限位环同时与两个所述限位半槽配合。该技术方案能够保证两个输送弯管之间旋转连接的可靠性和密封性能。由于输送弯管组具有上述技术效果，包括该输送弯管组的输送粘稠物料的输送机械也具有相对应的技术效果。
图1是现有技术中，两个输送直管通过输送弯管组相连的结构示意图，该图示出了输送弯管组处于收拢状态的结构，图中用虚线示出输送直管的一部分；图2示出了输送弯管组处于展开状态下的结构；图3是本实用新型实施例一提供的输送弯管的结构图；图4是本实用新型提供的第一种输送弯管组的结构示意图；图5是本实用新型提供的第一种输送弯管组与现有技术提供的输送弯管组压力损失对比图；图6是本实用新型实施例二提供的输送弯管的结构图；图7是本实用新型提供的第二种输送弯管组与现有技术提供输送弯管组压力损失对比图图8是本实用新型实施例三提供的输送弯管的结构图；图9是本实用新型提供第三种输送弯管组的结构图，该图示出收拢状态下的结构，该输送弯管组由图8所示输送弯管组成；图10是图9所示输送弯管组处于展开状态下的结构；图11是图10中A-A剖视结构示意图；图12是图10中I-I部分放大图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的内容进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应视为对本实用新型的公开技术内容的限制。请参考图3，该图是本实用新型实施例一提供的输送弯管的结构图。该输送弯管包括旋转端110、固定端120和位于旋转端110和固定端120之间的过渡段130。旋转端110 和固定端120分别设置有连接用法兰，固定端120的中心线与固定端面垂直，旋转端110的中心线与旋转端面垂直。过渡段130的中心线为圆滑曲线131，且圆滑曲线131两端分别与旋转端110的中心线和固定端120的中心线圆滑过渡。与现有技术的区别在于，从旋转端110到固定端130方向上，圆滑曲线131曲率逐渐减小；本例中，圆滑曲线131形成为四分之一的椭圆曲线。本例中，旋转端110形成于过渡段130的终点位置，圆滑曲线131延伸到旋转端面，旋转端110的中心线即为圆滑曲线131端点的切线；固定端120形成一段中心线为直线的管段，圆滑曲线131终点与该管段的中心线圆滑过渡。由于从旋转端110到固定端120方向上，过渡段130的曲率逐渐减小，输送弯管的过渡段130的高度较小；在通流截面相同的情况下，与现有技术中的输送弯管相比，在与其旋转端面垂直的方向上，实施例一提供的输送弯管具有较小的尺寸。图3中还用粗虚线示出过渡段的中心线的曲率保持不变，形成圆弧线时的位置。从图示中可以看出，实施例一中，固定端120的中心线与旋转端面之间距离h ；现有技术中，在过渡段的中心线为曲率保持不变的圆弧线131a时，固定端的中心线与旋转端面距离H，很明显H大于h。根据上述描述，可以确定，从旋转端110到固定端120方向上，只要过渡段的圆滑曲线131的至少一部分的曲率逐渐减小，就可以在与其旋转端面垂直的方向上，使过渡段130具有较小的高度；进而，与现有技术中的输送弯管相比，使该输送弯管具有较小的尺寸。圆滑曲线131可以有多种选择，比如说圆滑曲线131可以形成四分之一椭圆曲线，也可以包括分别靠近固定端120和旋转端110的第一段和第二段，并使第一段为圆弧段，使第二段的曲率逐渐减小，或者使第二段为圆弧段，第一段的曲率逐渐减小；还可以使圆滑曲线 131包括分别靠近固定端120和旋转端110的第一段和第二段及位于第一段和第二段之间的中间段，并使中间段为圆弧段，使第一段和第二段的曲率逐渐减小，等等。请参考图4，图4是本实用新型提供的第一种输送弯管组的结构示意图。该输送弯管组包括两个输送弯管100，为了描述方便，两个输送弯管分别用IOOa和IOOb表示；还包括保持输送弯管IOOa和输送弯管IOOb旋转相连的连接机构200，本例中，连接机构200 与现有技术中连接机构相同，不同详细描述。输送弯管IOOa和输送弯管IOOb均为本实用新型实施例一提供的输送弯管，输送弯管IOOa的旋转端和输送弯管IOOb的旋转端旋转相连，形成旋转轴线0-0。由于在与旋转端面垂直的方向上，输送弯管100的过渡段130具有较小的高度，在旋转轴线0-0方向上，输送弯管组具有较小的尺寸。请参考图5，该图是本实用新型提供的第一种输送弯管组与现有技术提供的输送弯管组压力损失对比图。该图中，横坐标为相对角，所述相对角为两个输送管相对旋转的角度值，其中，设输送弯管组合拢状态时，相对角的角度值为0度，展开时，相对角的角度值为180度；纵坐标为混凝土的压力损失(单位为Pa)；虚线曲线为利用现有技术中的输送弯管组试验形成的曲线，实线曲线为利用本实用新型提供的第一种输送弯管组试验形成的曲线；试验介质为粘度为0. 01kg/ms的混凝土。本实用新型提供的第一种输送弯管组中，过渡段130的圆滑曲线131形成的椭圆曲线所在椭圆的长轴长度为550mm，短轴长度为360mm， 输送弯管100的通流截面的直径为123mm ；现有技术中输送弯管组中，过渡段的中心线为半径为275mm的四分之一圆弧线，输送弯管的通流截面与本实用新型提供的第一种输送弯管组的通流截面相等。从图5中可以看出，随着相对角增大，现有技术中的输送弯管组产生的压力损失先小幅增加，然后再小幅下降。而利用本实用新型提供的第一种输送弯管组，其产生的压力损失在相对角小于90度时，压力损失变化不大，在相对于角大于90度后，压力损失大幅下降；另外，在相对角变化的整个范围之内，本实用新型提供的第一种输送弯管组产生的压力损失均小于现有技术输送弯管组产生的压力损失，因此，上述第一种输送弯管组还具有减小输送管压力损失的功能和作用。对于产生该作用的原因，申请人认为当混凝土粘度系数较大时，混凝土流动的压力损失对输送管道拐弯半径的敏感度较小，进而，该输送弯管组能够减小对混凝土的压力损失。因此，本领域技术人员可以根据输送粘稠物料的粘度，使过渡段的中心线以预定曲率变化。请参考图6，该图是本实用新型实施例二提供的输送弯管的结构图。该实施例提供输送弯管中，过渡段130的中心线也为圆滑曲线131，该圆滑曲线131形成四分之一的椭圆形线。与实施例一提供的输送弯相比，从旋转端110到固定端120方向上，该实施例中圆滑曲线131曲率变化速度较大，圆滑曲线131所在椭圆的长轴长度为470mm，短轴长度为 ^Omm;输送弯管的通流截面的直径为114mm。请参考图7、该图是本实用新型提供的第二种输送弯管组与现有技术提供输送弯管组压力损失对比图。所述第二种输送弯管组由两个图6所示输送弯管组成。与图5相同， 图7中，横坐标为相对角，纵坐标为混凝土的压力损失(单位为Pa)；另外，虚线曲线为利用现有技术中的输送弯管组试验形成的曲线，实线曲线为利用本实用新型提供的第二种输送弯管组试验形成的曲线；同样以粘度为0. 01kg/ms的混凝土作为试验介质。现有技术中输送弯管组中，输送弯管过渡段的中心线为半径为180mm的四分之一圆弧，且其通流截面与本实用新型提供的第二种输送弯管组的通流截面相等。从图7中可以看出，随着相对角增大，现有技术中的输送弯管组产生的压力损失先小幅增加，然后再小幅下降。而利用本实用新型提供的第二种输送弯管组，其产生的压力损失随相对于角增加而大幅下降。且在相对角在100度左右时，本实用新型提供的第二种输送弯管组产生的压力损失与现有技术输送弯管组产生的压力损失基本相等，在相对角大于100度后，本实用新型提供的第二种输送弯管组产生的压力损失小于现有输送弯管组产生的压力损失。根据上述试验结果，本领域技术人员可以根据输送粘稠物料的粘度、输送压力、输送距离及输送时的常用相对角及其他实际需要，从旋转端到固定端方向上，使过渡段130 中心线的曲率以不同的速度变化，以在预定相对角，获得适当的压力损失，实现对混凝土或其他粘稠物料的输送。在输送弯管的旋转端具有合适尺寸时，可以利用现有的连接结构使两个输送弯管的旋转端保持旋转相连，但是，在过渡段130的中心线131曲率变化较大时，旋转端110的尺寸往往很难满足连接的需要，进而很难保证旋转连接的可靠性。为此本实用新型提供了另一种输送弯管组及相应的输送弯管。请参考图8至图11，图8是本实用新型实施例三提供的输送弯管的结构图，图9是本实用新型提供第三种输送弯管组的结构图，该图示出收拢状态下的结构，该输送弯管组由图8所示输送弯管组成；图10是图9所示输送弯管组处于展开状态下的结构；图11是图 10中A-A剖视结构示意图。如图8所示，本实用新型实施例三提供的输送弯管中，过渡段130的中心线形成的圆滑曲线131为四分之一的椭圆曲线，该输送弯管的外壁面分别设置有与旋转轴线为0-0 重合的旋转孔101。图9所示输送弯管组包括两个输送弯管和连接机构200 ；两个输送弯管 100均为图8所示的输送弯管，为了描述的方便，两个输送弯管称为输送弯管IOOa和输送弯管 IOOb0[0052]如图9所示，在组装后，输送弯管IOOa的旋转端面与输送弯管IlOb旋转端面相贴合，并能够绕旋转轴线0-0相对旋转；输送弯管IOOa和输送弯管IOOb的旋转孔101的中心线均与旋转轴线为0-0重合；连接机构200包括弓形管夹220、两个旋转销210，两个旋转销210内端分别与输送弯管IOOa和输送弯管IOOb的旋转孔101旋转配合；弓形管夹220 为弧形，且在输送弯管IOOa和输送弯管IOOb外侧延伸，且其两端分别压在两个旋转销210 的外端。这样，在输送弯管IOOa相对于输送弯管IOOb旋转时，由于弓形管夹220对两个旋转销210的作用，能够使输送弯管IOOa的旋转端面与输送弯管IOOb的旋转端面保持贴合；同时，由于两个旋转销210内端分别与输送弯管IOOa和输送弯管IOOb旋转相连，能够使输送弯管IOOa的旋转端面与输送弯管IOOb旋转端面保持旋转相连。由于具有该连接机构200，该输送弯管组能够在具有更小的尺寸时，保证两个输送弯管100之间旋转连接的可靠性。可以理解，弓形管夹220两端均与输送弯管IOOa和输送弯管IOOb旋转相连不限于通过上述方式实现，也可以通过其他方式实现，比如，可以使旋转销210与输送弯管100固定，并使旋转销210与弓形管夹220旋转相连，也可以使旋转销210同时与输送弯管100和弓形管夹220旋转相连；另外，使弓形管夹220 —端与输送弯管IOOa固定相连，使其另一端与输送弯管IOOb可旋转相连，也可以保证两个输送弯管100旋转相连。为了进一步地提高两个输送弯管100之间旋转连接的可靠性。请结合图8和图10， 并参考图12，图12是图10中I-I部分放大图。输送弯管100的旋转端面还设置有限位半槽102。这样，在组装形成输送弯管组时，输送弯管IOOa的限位半槽102和输送弯管IOOb 的限位半槽102相对应形成环形的限位槽；在环形的限位槽中，设置有环状的限位环300， 使限位环300与限位槽滑动配合。限位环300和两个限位半槽102的配合能够产生导向作用和密封作用，保证输送弯管IOOa和输送弯管IOOb之间旋转连接的可靠性，提高两个输送弯管100连接处的密封性。本例中，限位半槽102为楔形槽，这样在安装时，可以实现限位环300的自动对中，以保证输送弯管IOOa旋转端面和输送弯管IOOb的旋转端面之间的对应。为了保证输送弯管IOOb的旋转端面之间的旋转连接和密封，也可以在输送弯管IOOa 的旋转端面设置限位槽；使环状的限位环与输送弯管IOOb的旋转端面固定的，并使该限位环与限位槽旋转配合，也可以实现上述目的。在提供上述输送弯管组的基础上，本实用新型还提供一种输送机械，该输送机构用于输送粘稠物料，且包括底架和臂架，臂架通过一个竖向轴旋转在安装在底架上，臂架包括臂杆和输送管道，所述输送管道包括上述任一种输送弯管组，其中，两个输送弯管100的固定端分别与相邻的两个输送直管相连。输送粘稠物料的输送机械可以是输送混凝土的混凝土泵车，布料杆等等。利用上述输送弯管组，可以减小输送管道占用的空间，使输送直管更靠近臂架，有效减少整个臂架重心的偏移量，改善臂架的受力状况，提高臂架的稳定性， 进而提高输送机械的稳定性和安全性。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型描述的原理前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种输送弯管，包括旋转端(110)、固定端(120)和位于二者之间的过渡段(130)， 所述固定端(120)的中心线与固定端面垂直，所述旋转端的中心线与旋转端面垂直；所述过渡段(130)的中心线为圆滑曲线(131)；其特征在于，从所述旋转端(110)到所述固定端 (120)方向上，所述圆滑曲线(131)的至少一部分的曲率逐渐减小。
2.根据权利要求1所述的输送弯管，其特征在于，从所述旋转端(110)到所述固定端 (120)方向上，所述圆滑曲线(131)的曲率逐渐减小。
3.根据权利要求2所述的输送弯管，其特征在于，所述圆滑曲线(131)为四分之一的椭圆曲线。
4.根据权利要求1所述的输送弯管，其特征在于，所述圆滑曲线(131)包括分别靠近固定端(120)和旋转端(110)的第一段和第二段；所述第一段为圆弧段，所述第二段的曲率逐渐减小，或者，所述第二段为圆弧段，所述第一段的曲率逐渐减小。
5.一种输送弯管组，包括两个输送弯管(100)和保持两个输送弯管(100)旋转相连的连接机构000)，其特征在于，两个所述输送弯管(100)均为权利要求1-4任一项所述的输送弯管，一个所述输送弯管(IOOa)的旋转端(110)和另一个输送弯管(IOOb)的旋转端 (110)旋转相连，形成旋转轴线(0-0)。
6.根据权利要求5所述的输送弯管组，其特征在于，所述连接机构(200)包括弓形管夹020)，所述弓形管夹(220)在输送弯管(100)外延伸，其两端分别与两个所述输送弯管 (100)相连；所述弓形管夹(220)两端中，至少有一端与相对应输送弯管(100)可旋转相连，且其旋转中心线与旋转轴线(0-0)重合。
7.根据权利要求6所述的输送弯管组，其特征在于，所述弓形管夹(220)两端均与相对应输送弯管(100)可旋转相连，且其旋转中心线与旋转轴线(0-0)重合。
8.根据权利要求5-7任一项所述的输送弯管组，其特征在于，两个所述输送弯管(100) 的旋转端面均具有环形的限位半槽(10 ；还包括环状的限位环(300)，所述限位环(300) 同时与两个所述限位半槽(102)配合。
9.根据权利要求8所述的输送弯管组，其特征在于，一个所述输送弯管(100)的旋转端面具有限位槽；还包括与另一个输送弯管(100)的旋转端面固定的、环状的限位环(300)， 所述限位环(300)与所述限位槽配合。
10.一种输送机械，包括底架和臂架，所述臂架通过一个竖向轴旋转地安装在底架上， 所述臂架包括输送管道和至少两节臂杆，所述臂杆之间通过横向铰接轴相连，其特征在于， 所述输送管道包括输送直管和权利要求5-9任一项所述的输送弯管组，两个所述输送弯管 (100)的固定端分别与两个输送直管相连。
专利摘要本实用新型公开一种输送弯管，还涉及到包括该输送弯管的输送弯管组，包括该输送弯管组的输送机械，该输送机械用于输送混凝土、灰渣、泥浆或其他粘稠物料。公开的输送弯管包括旋转端、固定端和位于二者之间的过渡段，所述固定端的中心线与固定端面垂直，所述旋转端的中心线与旋转端面垂直；所述过渡段的中心线为圆滑曲线；从所述旋转端到所述固定端方向上，所述圆滑曲线的至少一部分的曲率逐渐减小。在通流截面相同的情况下，与中心线为曲率保持不变的圆弧线的过渡段相比，在与其旋转端面垂直的方向上，本实用新型提供的输送弯管具有较小的尺寸。
文档编号F16L27/087GK202024015SQ20112011826
公开日2011年11月2日 申请日期2011年4月19日 优先权日2011年4月19日
发明者石鹏飞, 谢世惠, 邓彪 申请人:三一重工股份有限公司