ТРАНСПОРТИРУЮЩАЯ ТРУБА ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВКИ ТВЕРДЫХ МАТЕРИАЛОВ
TRANSPORTING PIPE FOR TRANSPORTATION OF SOLID MATERIALS

Изобретение относится к транспортирующей трубе для транспортировки твердых материалов согласно признакам ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.
Такая транспортирующая труба известна, например, из DE 19809529 C2. Эта транспортирующая труба в области расположенного со стороны входа соединительного пояса имеет два расположенных друг за другом изнашиваемых кольца.
Широко распространено применение транспортирующих труб в трубопроводе бетонораздаточных труб автобетононасоса. Существенными критериями в случае автобетононасоса, кроме мощности накачки и транспортировки, являются высота траектории или дальность действия раздаточной трубы и в этом случае большая износостойкость трубопровода.
Естественно, транспортирующие трубы в процессе работы подвергаются износу, в частности, на стороне входа тела транспортирующей трубы можно констатировать повышенный износ. Этот износ несравнимо более высокий, чем износ в остальной части транспортирующей трубы.
В рамках DE 19735335 C2 предусмотрено, что для снижения износа на расположенном со стороны входа конце транспортирующей трубы установленный там соединительный пояс более широкий, чем расположенный на выходном конце соединительный пояс.
Двухслойная транспортирующая труба с интегрированными изнашиваемыми кольцами на концах трубы известна из EP 1653140 A1.
Поэтому, исходя из уровня техники, в основе изобретения лежит задача создания транспортирующей трубы для транспортировки твердых материалов с более высоким сроком службы.
Решение этой задачи согласно изобретению осуществляется с помощью транспортирующей трубы с признаками пункта формулы изобретения.
Транспортирующая труба имеет тело трубы, которое с обеих сторон оснащено соединительными поясами. Они позволяют составлять транспортирующие трубы в трубопровод, причем также возможна замена отдельных транспортирующих труб из остающегося замкнутым остального трубопровода. В области соединительного пояса, расположенного со стороны входа, в продольном направлении тела трубы предусмотрены расположенные друг за другом первое изнашиваемое кольцо и второе изнашиваемое кольцо. Основная идея изобретения состоит теперь в том, что второе, расположенное внутри, изнашиваемое кольцо имеет длину, которая больше или равна половине внутреннего диаметра тела трубы. Благодаря этому могут уменьшиться явления износа на стороне входа и снизиться настолько, что износ в зоне второго изнашиваемого кольца примерно соответствует износу, который возникает, если смотреть в направлении транспортировки, в остальном теле трубы. Это достигается с помощью второго изнашиваемого кольца, длина которого соответствует, по меньшей мере, половине внутреннего диаметра тела трубы или больше нее. Вставка транспортирующей трубы согласно изобретению, следовательно, связана с направлением транспортировки. Второе изнашиваемое кольцо рассчитано в своей длине таким образом, что турбулентность, которая образуется на стороне входа вследствие того, что проходящее с опережением во внутреннем объеме цементное молоко транспортируемого материала подвергается срезу на переходе между двумя транспортирующими трубами, вновь успокаивается внутри зоны второго изнашиваемого кольца. В целом, таким образом, можно заметно увеличить средний срок службы транспортирующей трубы.
Расположенный на стороне входа соединительный пояс соответственно рассчитан в своей длине таким образом, что он принимает первое изнашиваемое кольцо, а также второе изнашиваемое кольцо, и обеспечивает надежное закрепление на теле трубы.
Предпочтительные усовершенствования и варианты выполнения основополагающей идеи изобретения являются предметом зависимых пунктов 2-15 формулы изобретения.
На практике оказалось, что второе изнашиваемое кольцо должно быть в длину, по меньшей мере, 80 мм. Вследствие этого желаемая согласно изобретению функция второго изнашиваемого кольца надежно достигается.
Предпочтительно второе изнашиваемое кольцо изготовлено из стали, в частности из закаленной стали. Расположенное в устье транспортирующей трубы первое изнашиваемое кольцо состоит из износостойкого и ударопрочного материала, например из керамического износостойкого материала чугуна с карбидами хрома или из мартенситного никельсодержащего отбеленного чугуна. Таким образом, первое изнашиваемое кольцо и второе изнашиваемое кольцо состоят из разных материалов.
Внутренний диаметр первого изнашиваемого кольца имеет меньший размер, чем внутренний диаметр второго изнашиваемого кольца. Внутренний диаметр второго изнашиваемого кольца имеет меньший размер, чем внутренний диаметр тела трубы. От стороны входа внутренний диаметр транспортирующей трубы увеличивается, исходя из первого изнашиваемого кольца через второе изнашиваемое кольцо в направлении тела трубы, так что в направлении транспортировки не имеется никаких выступающих кромок. Это мероприятие поддерживает ламинарный характер внутри трубопровода и способствует снижению износа.
Транспортирующая труба согласно изобретению может быть выполнена однослойной, однако особенно предпочтительно двухслойной. В двухслойном выполнении транспортирующей трубы она состоит из обладающей высокой износостойкостью, изготовленной из закаленной внутренней трубы и прочной на сжатие наружной трубы. Внутренняя труба, изготовленная из закаленной стали, должна противопоставлять транспортируемому материалу, по возможности, длительное и высокое сопротивление износу. Наружная труба по сравнению с внутренней трубой является более мягкой и ударопрочной. Это является, в частности, преимуществом в отношении транспортировки, а также процессов монтажа и демонтажа, так как транспортирующие трубы обычно подвержены жесткому обращению.
Наружной трубе придана функция оболочки для защиты от толчков и ударов. Для этого наружную трубу достаточно выполнять с тонкими стенками. Внутренняя труба и второе изнашиваемое кольцо целесообразно изготовляются из одинакового материала. При этом толщина стенки второго изнашиваемого кольца должна соответствовать толщине стенки тела трубы. Предпочтительным образом второе изнашиваемое кольцо имеет толщину стенки, которая, по меньшей мере, на 30%, предпочтительно на 100% толще стенки внутренней трубы.
Между вторым изнашиваемым кольцом и телом трубы интегрировано уплотнение.
Для технологии монтажа предпочтительно, если на внутренней периферии расположенного со стороны входа соединительного пояса предусмотрен окружной венец. Он служит в качестве упора для позиционирования первого изнашиваемого кольца и второго изнашиваемого кольца внутри соединительного пояса. Первое изнашиваемое кольцо и второе изнашиваемое кольцо с противоположных открытых сторон соединительного пояса вводятся в него, а затем приводятся в положение прилегания к венцу.
Со стороны торца на расположенном со стороны входа соединительном поясе предусмотрен окружной, ориентированный радиально внутрь бортик. С помощью этого бортика первое изнашиваемое кольцо фиксируется в своем положении в соединительном поясе. На практике бортик изготовляется путем смещения материала или тиснения материала торцевой стороны соединительного пояса.
Вставка первого изнашиваемого кольца и длинного второго изнашиваемого кольца на расположенном со стороны входа конце тела трубы способствует созданию транспортирующей трубы, характеризующейся значительно более высоким сроком службы. Дополнительно можно также предусмотреть изнашиваемое кольцо на расположенном со стороны выхода конце тела трубы, чтобы противодействовать возможным явлениям износа на стороне выхода транспортирующей трубы. В принципе, однако, транспортирующая труба согласно изобретению может быть выполнена без изнашиваемого кольца на расположенном со стороны выхода конце тела трубы. Это способствует компенсации затрат на увеличение стоимости, которое возникает из-за предусмотренного изобретением второго, длинного изнашиваемого кольца на стороне входа.
Дальнейшее в практическом отношении усовершенствование транспортирующей трубы согласно изобретению может состоять в том, что между внутренней трубой и наружной трубой предусмотрен слой из теплоизоляционного материала. Этот теплоизоляционный слой между внутренней трубой и наружной трубой обеспечивает, что при последующих сварочных операциях, проводимых, например, с целью закрепления соединительных поясов, подавляется негативное влияние тепла на внутреннюю трубу.
Предпочтительно слой между внутренней трубой и наружной трубой образован нанесенным на наружную поверхность внутренней трубы и/или на внутреннюю поверхность наружной трубы покрытием из горючего неметаллического материала. С этой целью на наружную поверхность внутренней трубы можно наносить антикоррозионную краску. Такая краска при закалке двухслойной трубы сгорает и образует желательный разделительный слой между внутренней трубой и наружной трубой.
Изобретение далее описывается на основе представленных на чертежах примеров выполнения.
Фиг.1 - транспортирующая труба согласно изобретению в продольном разрезе.
Фиг.2 - расположенный со стороны выхода конец второго варианта выполнения транспортирующей трубы согласно изобретению.
Направление транспортировки на фиг.1 и 2 обозначено соответственно стрелкой НТ.
1
2
1
2
На фиг.1 показана транспортирующая труба 1 с двухслойным телом 2 трубы, которое состоит из высокоизностойкой закаленной внутренней трубы 3 и прочной на сжатие наружной трубы 4. Толщина стенки внутренней трубы 3 обозначена s, толщина стенки наружной трубы 4 - s. Видно, что толщина s внутренней стенки 3 больше, чем толщина стенки s наружной трубы 4.
D
D
Как на расположенной со стороны входа конце 5 трубы, так и на расположенном со стороны выхода конце 6 трубы установлен соединительный пояс 7 и, соответственно, 8. В расположенном со стороны входа соединительном поясе 7 размещены расположенные друг за другом в продольном направлении тела 2 трубы первое изнашиваемое кольцо 9 и второе изнашиваемое кольцо 10. Первое изнашиваемое кольцо 9 состоит из износостойкого и ударопрочного материала, например из керамического материала, чугуна, содержащего карбид хрома, из мартенситного никельсодержащего отбеленного чугуна (Nihard) или подобных износостойких материалов. Второе изнашиваемое кольцо 10 состоит из закаленной стали и имеет длину L, которая больше или равна половине внутреннего диаметра l тела 2 трубы. При внутреннем диаметре l тела 2 трубы, например, 125 мм, длина L второго изнашиваемого кольца 10 составляет, по меньшей мере, 62,5 мм. На практике следует исходить из того, что длина L второго изнашиваемого кольца 10 составляет предпочтительно 80 мм или больше.
Как соединительный пояс 7, так и соединительный пояс 8 имеют расположенный со стороны торца фланец 11, а также проходящий в направлении тела 2 трубы патрубок 12,13. Каждый патрубок 12,13 охватывает сверху конец 5 или 6 тела 2 трубы и своим концевым участком 14 или 15 сварен с наружной поверхностью наружной трубы 4 с помощью сварного шва 16. На расстоянии от торцевого фланца 11 на наружной поверхности патрубков 12,13 предусмотрено соответственно имеющее в поперечном сечении треугольную форму дистанционное кольцо 17. Наружный диаметр дистанционного кольца 17 больше, чем наружный диаметр фланца 11, так что дистанционное кольцо 17 своей вершиной несколько выступает над фланцем 11. Таким образом, уложенные в штабели друг на друга транспортирующие трубы 1 соприкасаются только точечно. Тем самым исключаются или снижаются повреждения лакированной поверхности транспортирующих труб 1.
Между фланцем 11 и дистанционным кольцом 17 выполнен соединительный паз 18. В соединительный паз 18 входит в зацепление не показанная здесь зажимная скоба для соединения транспортирующих труб 1 в трубопровод.
D
1
Первое изнашиваемое кольцо 9 выполнено коротким и проходит в области длины фланца 11. Второе изнашиваемое кольцо 10 выполнено более длинным и имеет, как уже упоминалось, длину L, которая, по меньшей мере, соответствует половине внутреннего диаметра l тела 2 трубы. В соответствии с этим также длина L соединительного пояса 7 рассчитана такой, что первое изнашиваемое кольцо 9 и второе изнашиваемое кольцо 10 расположены (приняты) в соединительном поясе 7, причем соединительный пояс 7 своим концевым участком 14 еще охватывает сверху тело 2 трубы.
D1
D2
D2
D
Внутренний диаметр l первого изнашиваемого кольца 9 рассчитан меньшим, чем внутренний диаметр l второго изнашиваемого кольца 10, тогда как внутренний диаметр l второго изнашиваемого кольца 10, в свою очередь, меньше, чем внутренний диаметр l тела 2 трубы. Следовательно, внутренний диаметр транспортирующей трубы 1 увеличивается, исходя от первого изнашиваемого кольца через второе изнашиваемое кольцо в направлении тела 2 трубы. Благодаря этому, если смотреть в направлении НТ транспортировки, можно избежать выступающих кромок, что поддерживает ламинарный характер потока внутри и трубопровода и способствует снижению износа.
3
4
Толщина s стенок второго изнашиваемого кольца 10 соответствует примерно толщине s стенки тела 2 трубы.
На торцевой стороне 19 соединительного пояса 7 предусмотрен окружной ориентированный радиально внутрь бортик 20. Его изготовляют путем тиснения материала торцевой стороны 19. Бортик 20 образует упор и фиксирует первое изнашиваемое кольцо 9 с фронтальной стороны. На внутреннем периметре расположенного со стороны входа соединительного пояса 7 предусмотрен окружной венец 21, который расположен между первым изнашиваемым кольцом 9 и вторым изнашиваемым кольцом 10. Венец 21 образует упор для изнашиваемых колец 9 или 10, которые монтируются соответственно с расположенных напротив друг друга отверстий соединительного пояса 7. Второе изнашиваемое кольцо 10 может быть вклеено в патрубок 13 соединительного пояса 7. Между вторым изнашиваемым кольцом 10 и телом 2 трубы интегрировано уплотнение 22.
Между внутренней трубой 3 и наружной трубой 4 находится теплоизоляционный слой 23. Слой 23 выполнен из горючего неметаллического материала, как, например, из антикоррозионной краски, которая наносится на наружную поверхность внутренней трубы 3 перед стыковкой с наружной трубой 4. Затем внутренняя труба 3 в процессе, по меньшей мере, одной операции закалки закрепляется в наружной трубе 4. При этом антикоррозионная краска сгорает и образует слой 23.
В транспортирующей трубе 1 на расположенном со стороны выхода конце 6 трубы не предусмотрено никакого изнашиваемого кольца.
Транспортирующая труба 24, как видно из фиг.2, отличается от транспортирующей трубы 1 тем, что в этом случае даже на расположенном со стороны выхода конце 6 трубы предусмотрено изнашиваемое кольцо 25 из износостойкого и ударопрочного материала, которое при включении уплотнения 26 закрепляется в соединительном поясе 8 перед телом 2 трубы. В остальном, транспортирующая труба 24 соответствует транспортирующей трубе 1, так что можно отказаться от повторного пояснения конструкции.