混凝土泵送管道自适应防堵管变径接头的制作方法

本技术涉及建筑工程机械配套设备，尤其是涉及混凝土泵送管道自适应防堵管变径接头。

背景技术：

1、目前在现代建筑施工中，混凝土泵送设备被广泛应用于高层建筑、桥梁及隧道等工程的混凝土输送作业。为了适应不同施工位置的接管需求以及调整输送压力，泵送管路中经常需要使用变径接头（通常称为锥管）来连接不同直径的直管，以实现管径的过渡和浆料的加速输送。

2、然而，现有的混凝土变径接头多采用一体铸造或焊接成型的刚性锥形结构，其内部流通通道的直径在制造完成后即固定不变。在实际泵送作业中，混凝土的流动性受原材料配比、骨料粒径以及停歇时间等多种因素影响，当输送高粘度混凝土或骨料在变径处局部堆积时，管道内的输送阻力会急剧升高。

3、由于现有变径接头的通径无法随压力变化进行动态调整，高压浆料在通过收缩口时极易因排泄不畅而形成拱桥效应，导致骨料在变径处瞬间抱死形成堵塞。一旦发生堵管，轻则导致泵送中断、需要人工拆管清理，严重影响施工效率；重则因管内压力过大引发爆管事故，对现场人员安全和设备造成巨大威胁。如何设计一种能够根据输送压力自动调节通径的装置，成为当前亟待解决的技术难题。

4、针对上述中的相关技术，本实用新型提出一种混凝土泵送管道自适应防堵管变径接头，来解决现有技术的不足。

技术实现思路

1、本申请的目的是提供一种混凝土泵送管道自适应防堵管变径接头，解决混凝土泵送管道变径接头存在的通径固定无法调节、难以感知内部输送压力变化、在高粘度或高阻力工况下极易发生堵管以及缺乏自动过载保护机制等问题。

2、第一方面，本申请提供的混凝土泵送管道自适应防堵管变径接头采用如下的技术方案：包括：壳体，以及固定连接在所述壳体左端面的进口法兰，以及通过螺栓连接在所述壳体右端面的出口法兰；以及设置在所述壳体内部的变径调节组件和压力反馈组件。

3、其中，所述变径调节组件具有能够改变流通截面积的锥形套环、用于传递驱动力的转动板、以及起到支撑定位作用的第一导向肋板和第二导向肋板。

4、并且，所述第一导向肋板与所述第二导向肋板的外周均固定连接在所述壳体的内壁，且两者沿所述壳体的轴向间隔分布；所述锥形套环由多片弧形瓣膜沿周向拼接而成，所述弧形瓣膜的一端与所述第一导向肋板的内侧转动连接；所述转动板位于所述第二导向肋板的内侧，所述转动板的外侧壁固定有转动凸起，所述第二导向肋板上开设有弧形滑槽，所述转动凸起滑动穿过所述滑槽并延伸至所述第二导向肋板的外侧，所述转动板的内侧壁与所述弧形瓣膜的外壁滑动贴合；所述压力反馈组件包括压力腔、多组液压活塞以及液压连接管，所述压力腔形成于所述壳体的内壁与所述锥形套环之间，所述液压活塞固定设置于所述第二导向肋板的外侧，所述液压连接管的一端连通所述压力腔，另一端连通所述液压活塞，且所述液压活塞的输出端与所述转动板的所述转动凸起转动连接。

5、优选的，所述弧形瓣膜的外侧固定连接有铰接轴，所述第一导向肋板的内侧设有轴孔，所述弧形瓣膜通过所述铰接轴与所述第一导向肋板转动连接，这种连接方式确保了所述弧形瓣膜能够围绕固定支点进行稳定的偏转运动。

6、优选的，所述弧形瓣膜的内侧壁开设有安装槽，所述安装槽内镶嵌有记忆合金环，所述记忆合金环呈环状结构并连接所有的所述弧形瓣膜，利用记忆合金的形状记忆效应提供复位拉力。

7、优选的，所述第二导向肋板的内侧面开设有导向槽，所述转动板的端部滑动卡入所述导向槽内部，且所述导向槽的轨迹与所述转动板的转动轨迹相匹配，从而为所述转动板的旋转提供精确的轨道约束。

8、优选的，所述锥形套环的内侧壁开设有环槽，所述环槽由多段开设在所述弧形瓣膜内表面的弧形槽拼接构成，旨在优化流体接触面结构。

9、优选的，所述压力腔为密封的环形空腔，所述液压连接管穿过所述第二导向肋板并延伸至所述液压活塞，以实现压力的均匀感知与传递。

10、优选的，所述第一导向肋板和所述第二导向肋板关于所述变径调节组件的中心平面对称分布，以增强整体结构的受力平衡性。

11、优选的，所述液压活塞沿所述第二导向肋板的周向均匀间隔分布，且每组所述液压活塞对应连接一个所述转动凸起，确保驱动力能够均匀施加于所述转动板。

12、综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

13、1、本实用新型通过设置压力反馈组件与变径调节组件形成的机械联动结构，利用混凝土流动产生的侧向压力驱动液压活塞，进而带动转动板旋转并推开弧形瓣膜以扩大锥形套环的通径，解决了现有技术中混凝土泵送管道变径接头通径固定、在高粘度或高阻力工况下无法自动调节从而极易发生堵管的问题，达到了无需外部电力驱动即可根据实时输送压力自适应调节管道截面、有效降低流阻并防止堵塞的技术效果。

14、2、本实用新型通过在弧形瓣膜内侧镶嵌记忆合金环，利用记忆合金的形状记忆效应和弹性收缩力，解决了复杂机械复位机构在混凝土输送管道内难以布置且容易因浆液粘连导致失效的问题，达到了结构紧凑、复位响应迅速且可靠性高的技术效果，确保了装置在压力消失后能自动恢复至初始标准通径状态。

15、3、本实用新型通过在壳体内部分隔设置第一导向肋板和第二导向肋板，并分别对弧形瓣膜的转动和转动板的滑动进行双重限位与导向，解决了活动部件在高压泵送冲击下容易发生震颤、偏位甚至卡死的问题，达到了提升装置整体结构刚性、保证变径动作平稳顺畅以及延长设备使用寿命的技术效果。

16、4、本实用新型通过将压力腔构建为包覆在锥形套环外侧的密封环形空腔，并配合多组沿周向均匀分布的液压活塞进行同步驱动，解决了单点压力感应不准或单侧驱动导致机构受力不均的问题，达到了能够精准感知管道内部压力波动并实现多方位同步均匀扩径、避免机械卡滞的技术效果。

1.混凝土泵送管道自适应防堵管变径接头，包括：壳体（1），以及固定连接在所述壳体（1）左端面的进口法兰（2），以及通过螺栓连接在所述壳体（1）右端面的出口法兰（3），所述壳体（1）的内部设置有变径调节组件（4）和压力反馈组件（5）；其特征在于，所述变径调节组件（4）包括锥形套环（401）、转动板（404）、第一导向肋板（405）以及第二导向肋板（409），所述第一导向肋板（405）与所述第二导向肋板（409）的外周均固定连接在所述壳体（1）的内壁，且两者沿所述壳体（1）的轴向间隔分布；所述锥形套环（401）由多片弧形瓣膜（402）沿周向拼接而成，所述弧形瓣膜（402）的一端与所述第一导向肋板（405）的内侧转动连接；所述转动板（404）位于所述第二导向肋板（409）的内侧，所述转动板（404）的外侧壁固定有转动凸起，所述第二导向肋板（409）上开设有弧形滑槽，所述转动凸起滑动穿过所述滑槽并延伸至所述第二导向肋板（409）的外侧，所述转动板（404）的内侧壁与所述弧形瓣膜（402）的外壁滑动贴合。

2.根据权利要求1所述的混凝土泵送管道自适应防堵管变径接头，其特征在于，所述压力反馈组件（5）包括压力腔（501）、多组液压活塞（502）以及液压连接管（503），所述压力腔（501）形成于所述壳体（1）的内壁与所述锥形套环（401）之间，所述液压活塞（502）固定设置于所述第二导向肋板（409）的外侧，所述液压连接管（503）的一端连通所述压力腔（501），另一端连通所述液压活塞（502），且所述液压活塞（502）的输出端与所述转动板（404）的所述转动凸起转动连接；所述弧形瓣膜（402）的外侧固定连接有铰接轴（406），所述第一导向肋板（405）的内侧设有轴孔，所述弧形瓣膜（402）通过所述铰接轴（406）与所述第一导向肋板（405）转动连接。

3.根据权利要求1所述的混凝土泵送管道自适应防堵管变径接头，其特征在于，所述弧形瓣膜（402）的内侧壁开设有安装槽，所述安装槽内镶嵌有记忆合金环（403），所述记忆合金环（403）呈环状结构并连接所有的所述弧形瓣膜（402）。

4.根据权利要求1所述的混凝土泵送管道自适应防堵管变径接头，其特征在于，所述第二导向肋板（409）的内侧面开设有导向槽（408），所述转动板（404）的端部滑动卡入所述导向槽（408）内部，且所述导向槽（408）的轨迹与所述转动板（404）的转动轨迹相匹配。

5.根据权利要求1所述的混凝土泵送管道自适应防堵管变径接头，其特征在于，所述锥形套环（401）的内侧壁开设有环槽（407），所述环槽（407）由多段开设在所述弧形瓣膜（402）内表面的弧形槽拼接构成。

6.根据权利要求2所述的混凝土泵送管道自适应防堵管变径接头，其特征在于，所述压力腔（501）为密封的环形空腔，所述液压连接管（503）穿过所述第二导向肋板（409）并延伸至所述液压活塞（502）。

7.根据权利要求1所述的混凝土泵送管道自适应防堵管变径接头，其特征在于，所述第一导向肋板（405）和所述第二导向肋板（409）关于所述变径调节组件（4）的中心平面对称分布。

8.根据权利要求2所述的混凝土泵送管道自适应防堵管变径接头，其特征在于，所述液压活塞（502）沿所述第二导向肋板（409）的周向均匀间隔分布，且每组所述液压活塞（502）对应连接一个所述转动凸起。