一种物料输送管及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种物料输送管及其制备方法。该物料输送管包括纤维复合外管以及设置于纤维复合外管的内表面上的聚氨酯内衬层。通过上述方式，由于纤维复合外管具有质量轻和强度高的特点，可以实现将物料输送到更高更远的地方，而聚氨酯内衬层具有较好的耐磨性和抗腐蚀性，可以有效减缓被输送的物料对物料输送管的磨损和腐蚀，提升物料输送管的使用寿命。进一步，在聚氨酯内衬层被磨损后，可以在纤维复合外管的内表面上重新涂覆新的聚氨酯内衬层，而不是直接更换物料输送管，可以大大节省物料输送管的使用成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及建筑工程机械领域，特别是涉及。
技术介绍
随着城市建设、道路桥梁等各种工程建设的机械化施工的普及，用于混凝土输送的混凝土泵车成为混凝土机械技术的重要设备。随着混凝土机械技术的高速发展，混凝土泵车需要将混凝土输送到更高更远的地方。混凝土泵车包括臂架和混凝土输送管，其中，臂架为可伸缩或屈折的布料臂，混凝土输送管固定在臂架上。在施工过程中，布料臂展开，固定在布料臂上的混凝土输送管将混凝土输送到一定的高度和距离。为了实现将混凝土输送到更高更远的地方，需要混凝土输送管具有轻质的特点。同时，为了减缓被输送的混凝土对混凝土输送管的内壁的磨损和腐蚀，需要混凝土输送管具有较好的耐磨性和抗腐蚀性。进一步地，为了节省混凝土输送管的使用成本，需要混凝土输送管具有可修复性，可以对内壁磨损后的混凝土输送管进行修复而不是直接更换。传统的混凝土输送管为单层管，材质为金属材质，例如钢、合金钢等。因为金属材质的密度较大，单层混凝土输送管一般质量偏重。同时，因为金属材质容易被腐蚀，单层混凝土输送管的抗腐蚀性较差。单层混凝土输送管在提升管道内壁耐磨性的同时，会降低管道的整体韧性，使管道容易折断或开裂，因此在兼顾韧性和耐磨性的条件下，单层混凝土输送管无法实现较好的耐磨性。同时，单层混凝土输送管不具有可修复性，当内壁出现一定程度的的磨损便需要进行更换，难以修复后重新投入使用。进一步，用于输送煤炭等其他物料的物料输送管同样存在类似的问题。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供一种轻质、耐磨、抗腐蚀以及使用成本低的物料输送管以及制备该物料输送管的方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是提供一种物料输送管，该物料输送管包括纤维复合外管以及设置于纤维复合外管的内表面上的聚氨酯内衬层。其中，纤维复合外管包括基体树脂以及绕纤维复合外管的轴向缠绕设置且由基体树脂粘结在一起的纤维。其中，纤维为碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维和超高分子量聚乙烯纤维中的至少一种，基体树脂为不饱和聚酯、环氧树脂、乙烯基树脂和酚醛树脂中的至少一种。其中，纤维分层设置，其中相邻两层纤维中的一层纤维的缠绕方向与平行纤维复合外管的轴向的第一方向的角度大于等于50度小于90度，而另一层纤维的缠绕方向与平行纤维复合外管的轴向的第一方向的角度大于90度小于等于130度。其中，聚氨酯内衬层的厚度为2至4毫米。为解决上述技术问题，本专利技术采用的另一个技术方案是提供一种物料输送管的制备方法，该方法包括步骤提供一纤维复合外管；于纤维复合外管的内表面上涂覆聚氨酯内衬层。其中，提供一纤维复合外管的步骤包括以缠绕成型工艺形成纤维复合外管。其中，以缠绕成型工艺形成纤维复合外管的步骤包括将浸溃有基体树脂的纤维按照预定的缠绕规律缠绕在模具的外表面；对缠绕纤维的模具进行固化处理，以利用基体树脂将纤维粘结在一起；将模具进行脱模处理，以形成纤维复合外管。其中，预定的缠绕规律为使得纤维分层设置，其中相邻两层纤维中的一层纤维的缠绕方向与平行纤维复合外管的轴向的第一方向的角度大于等于50度小于90度，而另一层纤维的缠绕方向与平行纤维复合外管的轴向的第一方向的角度大于90度小于等于130度。其中，制备方法进一步包括在聚氨酯内衬层磨损后，于纤维复合外管的内表面上重新涂覆新的聚氨酯内衬层。其中，于所述纤维复合外管的内表面上涂覆聚氨酯内衬层的步骤具体包括于纤维复合外管的内表面均匀涂覆2至4毫米的第一聚氨酯内衬层；于纤维复合外管的内表面的端部位置，加厚涂覆O. 5至I毫米的第二聚氨酯内衬层。本专利技术的有益效果是区别于现有技术的情况，本专利技术的物料输送管包括纤维复合外管以及设置于纤维复合外管的内表面上的聚氨酯内衬层。由于纤维复合外管具有质量轻和强度高的特点，可以实现将物料输送到更高更远的地方，而聚氨酯内衬层具有较好的耐磨性和抗腐蚀性，可以有效减缓被输送的物料对物料输送管的磨损和腐蚀，提升物料输送管的使用寿命。进一步，在聚氨酯内衬层被磨损后，可以在纤维复合外管的内表面上重新涂覆新的聚氨酯内衬层，而不是直接更换物料输送管，可以节省物料输送管的使用成本。附图说明图1是本专利技术物料输送管一实施例的结构示意图；图2是图1中纤维复合外管的纤维缠绕方向示意图；图3是本专利技术物料输送管制备方法一实施例的流程图；图4是图3中以缠绕成型工艺形成纤维复合外管的流程图。具体实施例方式下面结合附图和实施例对本专利技术进行详细说明。图1是本专利技术物料输送管一实施例的结构示意图。如图1所示，物料输送管包括纤维复合外管I和聚氨酯内衬层2。其中，纤维复合外管I包括基体树脂和纤维。基体树脂为不饱和聚酯、环氧树脂、乙烯基树脂和酚醛树脂中的至少一种。本实施例中，基体树脂选择工艺性好、强度高、韧性好的环氧树脂。纤维为碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维和超高分子量聚乙烯纤维中的至少一种。本实施例中，纤维选择碳纤维，特别是强度在3. 5Gpa (吉帕)以上的高强碳纤维。碳纤维主要是由碳元素组成的一种特种纤维，具有比重小、强度高的特性。碳纤维与环氧树脂复合而成的碳纤维环氧树脂复合材料，相比其他复合材料，比重小、强度高的优势更加明显。本实施例中的纤维复合外管I主要由碳纤维和环氧树脂组成，所以也就具有质量轻、强度高的特点。具体来说，本实施例中的物料输送管在输送混凝土时，相对于现有的金属材质的混凝土输送管，在保证物料输送管的高强度的同时，物料输送管的重量降低50%以上，可以实现将混凝土输送到更高更远的地方。请一并参照图2，图2是图1中纤维复合外管的纤维缠绕方向示意图。纤维复合外管I通过纤维缠绕成型，基体树脂用于将纤维粘结在一起。纤维分层设置，纤维的缠绕方向21与平行纤维复合外管I的轴线11的第一方向X的角度Θ可以根据物料输送管需承受的环向应力来选择。具体来说，相邻两层纤维中的一层纤维的缠绕方向21与平行纤维复合外管I的轴向11的第一方向X的角度Θ大于等于50度小于90度，而另一层纤维的缠绕方向21与平行纤维复合外管I的轴向11的第一方向X的角度Θ大于90度小于等于130度。在物料的运送过程中，物料输送管在物料的作用下向外膨胀而产生环向和轴向的 应力，其中环向应力的作用方向是沿纤维复合外管I的圆周方向，轴向应力的作用方向是沿纤维复合外管I的轴线11方向，环向应力与轴向应力相垂直且环向应力远远大于轴向应力。纤维沿纤维轴方向有很高的强度，且纤维轴方向与纤维的缠绕方向21 —致，也就是说，纤维轴方向与平行纤维复合外管I的轴线11的第一方向X的角度为Θ。此时，可以将纤维可承受的强度分解为沿环向应力方向可承受的强度和沿轴向应力方向可承受的强度，其中，纤维复合外管沿环向应力方向上可承受强度为纤维沿纤维轴方向可承受强度与Sine的乘积，沿环向应力方向上可承受强度为纤维沿纤维轴方向可承受强度与COS Θ的乘积。实际应用中纤维复合外管需要承受较大的环向应力，也就是说，纤维复合外管需要沿环向应力方向上承受的较大的强度。当纤维的缠绕方向21与平行纤维复合外管I的轴线11的第一方向的角度Θ为大于等于50度小于90度或者大于90度小于等于130度之间的任意角度时，sin Θ的绝对值大于cos Θ的绝对值，纤维复合外管沿环向应力方向上可承受强度大于纤维复合外管沿轴向应力方向上可承受强度，满足实际应用的需求。优本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种物料输送管，其特征在于，所述物料输送管包括纤维复合外管以及设置于所述纤维复合外管的内表面上的聚氨酯内衬层。

【技术特征摘要】
1.一种物料输送管，其特征在于，所述物料输送管包括纤维复合外管以及设置于所述纤维复合外管的内表面上的聚氨酯内衬层。2.根据权利要求1所述的物料输送管，其特征在于，所述纤维复合外管包括基体树脂以及绕所述纤维复合外管的轴向缠绕设置且由所述基体树脂粘结在一起的纤维。3.根据权利要求2所述的物料输送管，其特征在于，所述纤维为碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维和超高分子量聚乙烯纤维中的至少一种，所述基体树脂为不饱和聚酯、环氧树脂、乙烯基树脂和酚醛树脂中的至少一种。4.根据权利要求2所述的物料输送管，其特征在于，所述纤维分层设置，其中相邻两层所述纤维中的一层所述纤维的缠绕方向与平行所述纤维复合外管的轴向的第一方向的角度大于等于50度小于90度，而另一层所述纤维的所述缠绕方向与平行所述纤维复合外管的所述轴向的所述第一方向的角度大于90度小于等于130度。5.根据权利要求1所述的物料输送管，其特征在于，所述聚氨酯内衬层的厚度为2至4 毫米。6.一种物料输送管的制备方法，其特征在于，所述方法包括步骤提供一纤维复合外管；于所述纤维复合外管的内表面上涂覆聚氨酯内衬层。7.根据权利要求6所述的物料输送管的制备方法，其特征在于，所述提供一纤维复合外管的步骤包括以缠绕成型工艺形成所述纤...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓超，王佳茜，李庶，
申请(专利权)人：中联重科股份有限公司，
类型：发明
国别省市：