JP7640564B2 - コンクリートポンプ車用切断リング、その製造方法、ならびにコンクリートポンプ車 - Google Patents

Description

関連出願の相互参照
本開示は、２０２１年１０月１５日に提出された中国特許出願公開第２０２１１１２０３８６５．４号に基づいており、それに対する優先権を主張する。その開示内容を引用によりその全体を本願明細書に組み込むものとする。

分野
本開示は、土木機械の技術分野に関し、特に、コンクリートポンプ車用切断リング、その製造方法、ならびにコンクリートポンプ車に関する。

切断リングは、コンクリートポンプ車のための主要部品である。ポンプ圧送過程では、材料の吸引および給送を実現するために、めがね板と切断リングとが前後に交互に移動する。切断リングは、良好な耐摩耗性ばかりでなく、或る程度の耐衝撃性も必要とする。切断リングは、めがね板に比べ、摩耗し易く、耐用寿命が短い。

切断リングの耐用寿命を改善するために、既存業界における大半の切断リングの製作では、硬質合金が鋼母材に嵌め込まれる方法、例えば、単一合金＋内孔肉盛溶接、二元合金＋内孔肉盛溶接、または全合金、が使用されている。一部の切断リングは、ダイヤモンド材料を使用している。

耐摩耗性を改善するために、硬質合金を鋼母材に嵌め込む方法が採用されている。銅ろう付けによって鋼母材を硬質合金と組み合わせることによって、単一合金、二元合金、または全合金が得られる。母材と銅ろう付けとの間の間隙の一部は、耐摩耗性が低い。摩耗後、硬質合金はむき出しになり、衝撃時に亀裂、崩壊、脱落、および他の問題が起こり易い。非耐摩耗性の鋼母材は、コンクリート材料に直接接触し、輸送中にコンクリートにスラリー漏れを引き起こし、切断リングの深刻な損傷を早期にもたらす。そのため、部品の保守および交換のための停止が必要になり、施工の進捗に深刻な影響を及ぼす。

加えて、製作工程の観点から、合金嵌め込み構造を有する切断リングの製作手順が多数存在する。その手順は、鋼基板の打抜き→肉盛→合金溝切り→合金板のマッチング→ろう付け→合金表面の研削→穿孔→検査を含むので、製造期間が長い。更に、硬質合金は高コストであり、切断リングの総価格の８０％を占めるので、工業化の促進には不利である。

本開示の背景の技術部分に開示されている情報は、本開示の全背景の理解を深めることのみを意図しており、この情報構成が当業者に公知の従来技術であると、如何なる形であっても、認める、または示唆する、とみなされないことに留意されたい。

本開示の実施形態は、切断リングの耐用寿命を効果的に延ばすように、コンクリートポンプ車用切断リング、その製造方法、ならびにコンクリートポンプ車を提供することである。

本開示の第１の態様によると、コンクリートポンプ車用切断リングが提供される。この切断リングは、
易摩耗性部分を備えた環状母材と、
易摩耗性部分に配置された耐摩耗層と、
を備え、
耐摩耗層と母材とは鋳造によって一体成形されている。

一部の実施形態において、易摩耗性部分は、母材の軸線方向に対して垂直な母材の第１端面を備える。第１端面に溝が設けられている。耐摩耗層は、第１耐摩耗層を備える。第１耐摩耗層は、溝に配置される。

一部の実施形態において、溝は母材の周方向に配置されるので、第１耐摩耗層は環状である。

一部の実施形態において、易摩耗性部分は、母材の第１環状面を母材の内周側に備え、第２環状面を母材の外周側に備える。耐摩耗層は、第２耐摩耗層と第３耐摩耗層とを備える。第２耐摩耗層は第１環状面の内側に配置され、第３耐摩耗層は第２環状面の外側に配置される。

一部の実施形態において、第２耐摩耗層および第３耐摩耗層はどちらも環状である。

一部の実施形態において、母材は、第１線分を有する第１部分と、第１部分の２つの側にそれぞれ位置する第２部分および第３部分とを備える。第１線分は母材の円の中心を通り、第１線分の２つの端点はどちらも母材の周縁に位置する。第１部分に位置する耐摩耗層の材料の種類は、第２部分に位置する耐摩耗層の材料の種類と同じであるか、または異なる。第１部分に位置する耐摩耗層の材料の種類は、第３部分に位置する耐摩耗層の材料の種類と同じであるか、または異なる。

一部の実施形態において、第２部分に位置する耐摩耗層の材料の種類は、第３部分に位置する耐摩耗層の材料の種類と同じであるか、または異なる。

一部の実施形態において、第１部分の総円弧長は、第２部分の円弧長と第３部分の円弧長との和より大きい。

一部の実施形態において、第１部分の総円弧長は第２部分の円弧長と第３部分の円弧長との和の２倍である。

本開示の第２の態様によると、上記のコンクリートポンプ車用切断リングを備えたコンクリートポンプ車が提供される。

本開示の第３の態様によると、コンクリートポンプ車用切断リングの製造方法が提供される。本方法は、
環状母材モデルと耐摩耗性材料とを用意するステップと、
耐摩耗性材料を母材モデルの易摩耗性部分にコーティングするステップと、
耐摩耗性材料でコーティングされた母材モデルに溶融母材原料液を注入するステップであって、母材モデルは加熱によって溶融され、母材原料液と耐摩耗性材料との鋳造によって切断リングが一体に成形される、ステップと、
を含む。

一部の実施形態において、耐摩耗性材料は、耐摩耗性粒子Ａｌ_２Ｏ_３、耐摩耗性粒子ＷＣ、または耐摩耗性粒子Ａｌ_２Ｏ_３と耐摩耗性粒子ＷＣとの混合物、を含む。

一部の実施形態において、耐摩耗性材料は耐摩耗性粒子Ａｌ_２Ｏ_３と耐摩耗性粒子ＷＣとの混合物を含み、この混合物における耐摩耗性粒子Ａｌ_２Ｏ_３対耐摩耗性粒子ＷＣの質量分率比は１：１または４：６である。

一部の実施形態において、母材モデルは、第１線分を有する第１部分と、第１部分の２つの側にそれぞれ位置する第２部分および第３部分とを含み、第１線分は母材モデルの円の中心を通り、第１線分の２つの端点はどちらも母材モデルの周縁に位置し、耐摩耗性材料を母材モデルの易摩耗性部分にコーティングするステップは、
第１耐摩耗性材料を母材モデルの第１部分にコーティングし、第２耐摩耗性材料を第２部分および第３部分にコーティングするステップであって、第１耐摩耗性材料および第２耐摩耗性材料の種類は同じであるか、または異なる、ステップを含む。

一部の実施形態において、本製造方法は、耐摩耗性材料を母材モデルの易摩耗性部分にコーティングする前に、
耐摩耗性材料を予めオーブンで乾燥させるステップであって、乾燥温度は１８０℃～３００℃に設定され、保温時間は１．５ｈ～３ｈであり、その後、室温に冷却する、ステップと、
粘着剤を耐摩耗性材料に追加するステップと、
を含む。

一部の実施形態において、耐摩耗性材料を母材モデルの易摩耗性部分にコーティングするステップは、
耐摩耗性材料を母材モデルの易摩耗性部分にコーティングするステップであって、コーティング厚は、予め設定された厚さより０．５ｍｍ～１．５ｍｍ厚く、予め設定された厚さは切断リング完成品の対応する位置における耐摩耗層の厚さである、ステップを含む。

一部の実施形態において、耐摩耗性材料のコーティング厚は４ｍｍ～８ｍｍである。

一部の実施形態において、耐摩耗性材料でコーティングされた母材モデルに溶融母材原料液を注入するステップであって、母材モデルは加熱によって溶融され、母材原料液と耐摩耗性材料との鋳造によって切断リングが一体に成形される、ステップは、
炉の温度を１５００℃～１５５０℃に上げ、元素Ｆｅ、Ｃｒ、Ｃ、およびＭｎを含む母材原料液を溶融させ、母材原料液が完全に溶融した後、溶融温度１４８０℃～１５２０℃で鋳造し、母材原料液との遭遇後に母材モデルを溶融させるステップであって、母材原料液と耐摩耗性材料とは鋳造によって一体化される、ステップと、
鋳物が８４０℃～９００℃に冷却されたら切断リング素材を取得し、その後、切断リング完成品を得るために、切断リング素材を機械加工するステップと、
を含む。

上記の技術的解決策に基づき、本開示の複数の実施形態においては、母材の易摩耗性部分に配置された耐摩耗層は、鋳造によって母材と一体に成形される。すなわち、耐摩耗層と母材とは、一緒に鋳込まれる。成形過程において、耐摩耗層と母材とは一体化される。したがって、耐摩耗層は母材に堅牢に接合されるので、はがれ落ち難い。これにより、切断リングの耐用寿命が大きく延長される。

次に、図面を参照した本開示の複数の例の詳細な説明から、本開示の他の特徴および利点が明らかになるであろう。

本開示の複数の実施形態または従来技術における技術的解決策をより明確に説明するために、従来技術の説明に使用する必要がある実施形態または図面を簡単に紹介する。明らかに、以下の説明における図面は本開示の複数の実施形態に過ぎず、当業者は、提供された図面に従って創意工夫なしに他の図面を得ることもできる。

本開示のコンクリートポンプ車用切断リングの一実施形態の正面図である。 図１の断面Ａ－Ａに沿った断面図である。

次に、各実施形態における技術的解決策を、本開示の各実施形態の図面と組み合わせて、明確且つ完全に説明する。明らかに、記載の実施形態は、本開示の一部の実施形態に過ぎず、全ての実施形態ではない。本開示の各実施形態に基づき、当業者によって創意工夫なしに成された他の全ての実施形態は、全て本開示の保護範囲に含まれる。

本開示の説明において、用語「中心（center）」、「横（transverse）」、「縦（longitudinal）」、「前（front）」、「後（back）」、「左（left）」、「右（right）」、「上（upper）」、「下（lower）」、「鉛直（vertical）」、「水平（horizontal）」、「最上部（top）」、「最下部（bottom）」、「内側（inner）」、および「外側（outer）」によって示されている方向または位置関係は、図面に示されている方位または位置関係に基づいており、言及されている装置が特定の方位を示さなければならないことを示す、または暗示する、ためではなく、本開示の説明を容易にするためのものに過ぎず、本開示の保護範囲を限定すると理解され得ないように、特定の方位において構築および作動される必要があることを理解されたい。

図１および図２に示されているように、本開示によって提供されるコンクリートポンプ車用切断リングの一部の実施形態において、切断リングは、母材１０と耐摩耗層とを備える。母材１０の中心に貫通孔が設けられ、母材１０全体は環状である。母材１０は易摩耗性部分を備える。耐摩耗層は易摩耗性部分に配置される。耐摩耗層と母材１０とは、鋳造によって一体に成形される。

上記の実施形態において、母材１０の易摩耗性部分に配置される耐摩耗層と母材１０とは、鋳造によって一体に成形される。すなわち、耐摩耗層と母材１０とは一緒に鋳込まれる。この成形過程において、耐摩耗層と母材１０とは一体化される。したがって、耐摩耗層は母材１０に堅牢に接合されるので、はがれ落ち難い。これにより、切断リングの耐用寿命が大きく延長される。

耐摩耗層が母材に嵌め込まれる関連技術の技術的解決策に比べ、本開示によって提供される切断リングの実施形態における耐摩耗層の安定性および信頼性はより高く、耐摩耗層は母材に堅牢に接合されるので、はがれ落ち難い。したがって、切断リングの耐用寿命が大きく延長される。

一部の実施形態において、易摩耗性部分は、母材１０の軸線方向に対して垂直な母材１０の第１端面を備える。第１端面に溝が設けられている。耐摩耗層は第１耐摩耗層２０を備える。第１耐摩耗層２０は溝に設けられている。

コンクリートポンプ車は、切断リングに合致しためがね板を備える。第１端面は、めがね板の一方の側に近い切断リングの端面である。第１端面の耐摩耗性を向上させるように、第１耐摩耗層２０が第１端面に設けられている。めがね板に合致しているとき、第１端面の耐摩耗性が向上するので、切断リング全体の耐用寿命の改善に重要な役割を果たす。

一部の実施形態において、溝は母材１０の周方向に配置されるので、第１耐摩耗層２０は環状である。

溝は母材１０の周方向に配置され、環状である。これにより、第１耐摩耗層２０は環状であり、ひいては母材１０の軸方向端面は周方向全体で保護される。

一部の実施形態において、易摩耗性部分は、母材１０の第１環状面を母材１０の内周側に備え、第２環状面を母材１０の外周側に備える。耐摩耗層は、第２耐摩耗層３０と第３耐摩耗層４０とを備える。第２耐摩耗層３０は、第１環状面の内側に配置され、第３耐摩耗層４０は、第２環状面の外側に配置される。

第２耐摩耗層３０を第１環状面の内側に配置し、第３耐摩耗層４０を第２環状面の外側に配置することによって、切断リングの半径方向外側と内側とを保護できる。

一部の実施形態において、第２耐摩耗層３０および第３耐摩耗層４０はどちらも環状である。これにより、切断リングの半径方向外側と内側とを周方向全体で保護できる。

一部の実施形態において、母材１０は、第１線分を有する第１部分１１、ならびに第１部分１１の２つの側にそれぞれ位置する第２部分１２および第３部分１３、を備える。第１線分は母材１０の円の中心を通り、第１線分の２つの端点はどちらも母材１０の周縁上に位置する。第１部分１１に位置する耐摩耗層の材料の種類は、第２部分１２に位置する耐摩耗層の材料の種類と同じであるか、または異なる。第１部分１１に位置する耐摩耗層の材料の種類は、第３部分１３に位置する耐摩耗層の材料の種類と同じであるか、または異なる。

母材１０は、第１部分１１と、第２部分１２と、第３部分１３とに分割される。第１部分１１に位置する耐摩耗層の材料の種類は、第２部分１２および第３部分１３に位置する耐摩耗層の材料の種類と同じに、または異なるように、設定される。第１部分１１の耐摩耗性は、第２部分１２および第３部分１３の耐摩耗性と同じであるか、または異なる。

複数の異なる耐摩耗性材料がそれぞれ異なる領域に使用されると、作業面の耐摩耗性の改善が容易になる一方で、非作業面の耐摩耗性に対する要件が緩和されるので、コストが節約される。

図１に示されているように、第１部分１１は、２つの円弧状セグメントを左右に備える。第２部分１２は、第１部分１１の上方に位置する円弧状セグメントを備え、第３部分１３は、第１部分の下方に位置する円弧状セグメントを備える。第１線分は、母材１０の外円の直径である。外円は、母材１０の最大直径を有する円である。図１において、第１線分は、水平直径である。

一部の実施形態において、第１線分は水平に配置され、第１部分１１に位置する耐摩耗層の耐摩耗性は、第２部分１２および第３部分１３に位置する耐摩耗層の耐摩耗性より優れている。

切断リングが作業状態にあるとき、第１線分を水平に配置できるので、第１部分１１は中央に位置し、第２部分１２は第１部分１１の上方に位置し、第３部分１３は第１部分１１の下方に位置する。これにより、摩耗しやすい第１部分１１は、めがね板に合致しているとき、より高い耐摩耗性を有する。これにより、切断リングの耐用寿命が延びる。第１部分１１に比べ、摩耗し難い第２部分１２および第３部分１３には、コスト節約のために、耐摩耗性が相対的に低い耐摩耗性材料を使用できる。

一部の実施形態において、第２部分１２に位置する耐摩耗層の材料の種類は、第３部分１３に位置する耐摩耗層の材料の種類と同じであるか、または異なる。第２部分１２および第３部分１３に位置する耐摩耗層の材料は、実際の摩耗状況に応じて、自由に選択可能である。

一部の実施形態において、第１部分１１の総円弧長は、第２部分１２の円弧長と第３部分１３の円弧長との和より大きい。第１部分１１の総円弧長を増やすことによって、第１部分１１のカバー範囲が拡大され、耐摩耗性が高い領域の面積が拡大されるので、切断リングの全体的な耐摩耗性が効果的に向上する。

一部の実施形態において、第１部分１１の総円弧長は、第２部分１２の円弧長と第３部分１３の円弧長との和の２倍である。この設定は、切断リングの最も摩耗し易い部分をカバーでき、適用可能性が高い。

本開示は、上記のコンクリートポンプ車用切断リングを備えたコンクリートポンプ車を提供する。

本開示は、コンクリートポンプ車の切断リングの製造方法を提供する。本方法は、
環状の母材モデルと耐摩耗性材料とを用意するステップと、
耐摩耗性材料を母材モデルの易摩耗性部分にコーティングするステップと、
耐摩耗性材料でコーティングされた母材モデルに溶融母材原料液を注入するステップであって、母材モデルは加熱によって溶融され、母材原料液と耐摩耗性材料との鋳造によって切断リングが一体に成形される、ステップと、
を含む。

母材原料液の注入時に母材モデルを溶融させるように、母材モデルは、加熱によって溶融する材料製とすることができる。母材原料液は、母材モデルの形状に応じて形成される。例えば、母材モデルを発泡体製または他の材料製とすることができる。

母材原料液は、全ての元素が金属元素である液体、例えば、元素Ｆｅ、Ｃｒ、Ｃ、およびＭｎを含む液体、とすることができる。母材原料液は、炭素元素と金属元素とを含む液体とすることもできる。母材は、Ｑ３４５などの炭素鋼材である。

一部の実施形態において、耐摩耗性材料は、１種以上の耐摩耗性粒子を含む。予め設定された耐摩耗性を有する耐摩耗性材料は、耐摩耗性の浪費または低下を回避するように、必要に応じて１種以上の耐摩耗性粒子を採用して調製可能である。

一部の実施形態において、耐摩耗性材料は、耐摩耗性粒子Ａｌ_２Ｏ_３、耐摩耗性粒子ＷＣ、または耐摩耗性粒子Ａｌ_２Ｏ_３と耐摩耗性粒子ＷＣとの混合物を含む。

一部の実施形態において、耐摩耗性材料は耐摩耗性粒子Ａｌ_２Ｏ_３と耐摩耗性粒子ＷＣとの混合物を含み、この混合物内の耐摩耗性粒子Ａｌ_２Ｏ_３対耐摩耗性粒子ＷＣの質量分率比は１：１または４：６である。

一部の実施形態において、母材モデルは、第１線分を有する第１部分１１と、第１部分１１の２つの側にそれぞれ位置する第２部分１２および第３部分１３とを備える。第１線分は、母材モデルの円の中心を通り、第１線分の２つの端点はどちらも母材モデルの外円に位置する。耐摩耗性材料を母材モデルの易摩耗性部分にコーティングするステップは、
第１耐摩耗性材料を母材モデルの第１部分１１にコーティングし、第２耐摩耗性材料を第２部分１２および第３部分１３にコーティングするステップであって、第１耐摩耗性材料および第２耐摩耗性材料の種類は、同じであるか、または異なる、ステップを含む。

複数の異なる耐摩耗性材料をそれぞれ異なる領域にコーティングすることによって、複数の異なる領域がそれぞれ異なる耐摩耗性を有することができる。最も高い耐摩耗性に従って全ての領域をコーティングする必要はないので、浪費を回避して製造コストを改善できる。

一部の実施形態において、本製造方法は、耐摩耗性材料を母材モデルの易摩耗性部分にコーティングする前に、
耐摩耗性材料を予めオーブンで乾燥させ、その後、室温に冷却するステップであって、乾燥温度は１８０℃～３００℃に設定され、保温時間は１．５ｈ～３ｈである、ステップと、
粘着剤を耐摩耗性材料に追加するステップと、
を更に含む。

耐摩耗性材料を予め乾燥させると、耐摩耗性材料の高含水率によってコーティング時の安定性が損なわれることを防止できる。粘着剤を将来追加するときに粘着剤の接着能を回避するように、乾燥させた耐摩耗性材料を室温に冷却する。

一部の実施形態において、耐摩耗性材料を母材モデルの易摩耗性部分にコーティングするステップは、
耐摩耗性材料を母材モデルの易摩耗性部分にコーディングするステップであって、コーティング厚は予め設定された厚さより０．５ｍｍ～１．５ｍｍ厚く、予め設定された厚さは、切断リング完成品の対応する位置における耐摩耗層の厚さである、ステップを含む。

コーティング厚を、０．５ｍｍ、１ｍｍ、および１．５ｍｍなど、予め設定された厚さ０．５ｍｍ～１ｍｍに設定することによって、いくらかの取り代を残すことができる一方で、耐摩耗性の向上が容易になる。

一部の実施形態において、耐摩耗性材料のコーティング厚は４ｍｍ～８ｍｍである。

一部の実施形態において、耐摩耗性材料でコーティングされた母材モデルに溶融母材原料液を注入するステップであって、母材モデルは加熱によって溶融され、母材原料液と耐摩耗性材料との鋳造によって切断リングが一体に成形される、ステップは、
元素Ｆｅ、Ｃｒ、Ｃ、およびＭｎを含む母材原料液を溶融するために、炉の温度を１５００℃～１５５０℃に上げ、母材原料液が完全に溶融した後、溶融温度１４８０℃～１５２０℃で鋳造を行うステップであって、母材モデルは、母材原料液との遭遇後に溶融し、母材原料液と耐摩耗性材料とは鋳造によって一体化される、ステップと、
鋳物が８４０℃～９００℃に冷却されたら切断リング素材を取得し、その後、切断リング完成品を得るために、切断リング素材を更に機械加工するステップと、
を含む。

以下においては、本開示のコンクリートポンプ車用切断リングの製造方法の一部の実施形態の実施ステップを説明する。

一部の実施形態において、コンクリートポンプ車用切断リングの製造方法は、以下のステップを含む。
耐摩耗性複合材の前処理。原料は、粒径０．５ｍｍ～２ｍｍの耐摩耗性粒子Ａｌ_２Ｏ_３およびＷＣのうちの１種または２種を含む。耐摩耗性粒子を予めオーブンに入れ、温度１８０℃～３００℃で乾燥させ、１ｈ～３ｈ保温する。その後、室温に冷却する。
耐摩耗性複合材の調製。粘着剤を上記の耐摩耗性粒子に追加し、均一に攪拌する。得られた混合物を切断リングの母材発泡モデルの溝、半径方向内側面、および外側面にコーティングする。このコーティングの厚さは４ｍｍ～８ｍｍであり、母材平面より約１ｍｍ高い。これは、取り代および耐摩耗性の強化のために使用される。耐摩耗性複合材製切断リングモデルのコーティングされた表面を鋳物塗装でコーティングし、その後、乾燥させ、順番に砂箱に入れ、湯口と押湯とを用意する。
鋳造。溶融には、容積１トンの中周波誘導炉を使用する。母材原料は、主に元素Ｆｅ、Ｃｒ、Ｃ、およびＭｎを含む、金属溶液である。温度を１５００℃～１５５０℃に上げ、金属溶液が完全に溶融した後、温度１４８０℃～１５２０℃で鋳造を行う。
砂落としおよび冷却。鋳物が８４０℃～９００℃に冷却されたら、砂を除去し、鋳型を洗浄し、自然冷却によって切断リング素材を得る。冷却時、断熱処理を実施する。その後、必要に応じて機械加工によって、切断リング完成品を得る。

本実施形態によって提供される製作および調製方法によって製作される切断リングの鋳造過程では、少量の金属溶液を耐摩耗性材料に浸透させることができる。したがって、耐摩耗性コーティングは、耐摩耗性粒子にＦｅ、Ｃｒ、Ｃ、およびＭｎを混合することによって形成された耐摩耗性複合材を含む。この耐摩耗性複合材は、６０ＨＲＣ超の硬度と、０．０３％未満の摩耗率と、１７００ＭＰａ超の曲げ強度とを有する。耐摩耗層は、鋳物全体を形成するために高温鋳造によって母材に接合されるので、はがれ難い。

次に、本開示のコンクリートポンプ車用切断リングのいくつかの例を紹介する。

第１の例において、切断リングの製造方法は、以下のステップを含む。
１．耐摩耗性複合材の前処理。原料は、粒径０．５ｍｍ～２ｍｍの耐摩耗性粒子Ａｌ_２Ｏ_３を含んでいた。耐摩耗性粒子を予めオーブンに入れて温度１８０℃～３００℃で乾燥させ、１．５ｈ～３ｈ保温し、その後、室温に冷却した。
２．耐摩耗性複合材の調製。上記の耐摩耗性粒子Ａｌ_２Ｏ_３に粘着剤を追加し、均一に攪拌した。得られた混合物を切断リングの母材発泡モデルの溝にコーティングした。このコーティングの厚さは４ｍｍ～８ｍｍであり、母材平面より約１ｍｍ高かった。これは、取り代および耐摩耗性の強化のために使用された。耐摩耗性複合材製の切断リングモデルのコーティングされた表面を鋳物塗装でコーティングし、その後、乾燥させ、順番に砂箱に入れ、湯口と押湯とを用意した。
３．鋳造。溶融には、容積１トンの中周波誘導炉を使用した。母材原料は、主に元素Ｆｅ、Ｃｒ、Ｃ、およびＭｎを含む、金属溶液であった。温度を１５００℃～１５５０℃に上げ、金属溶液が完全に溶融した後、温度１４８０℃～１５２０℃で鋳造を行った。切断リングの母材発泡モデルを加熱によって溶融させ、金属溶液を高温注入によって耐摩耗性複合材に接合し、鋳物全体を形成した。
４．砂落としおよび冷却。鋳物が８４０℃～９００℃に冷却されたら、砂を除去し、鋳型を洗浄し、自然冷却によって切断リング素材を得た。冷却時、断熱処理を実施した。その後、必要に応じて機械加工によって、切断リング完成品を得た。

本実施形態によって提供される製作および調製方法によって製作される切断リングの鋳造工程では、少量の金属溶液を耐摩耗性材料に浸透させることができる。したがって、耐摩耗性コーティングは、耐摩耗性粒子Ａｌ_２Ｏ_３とＦｅ、Ｃｒ、Ｃ、およびＭｎとの混合によって形成された耐摩耗性複合材を含む。この耐摩耗性複合材は、８０ＨＲＣ超の硬度を有し、花崗岩砂岩に適している。

第２の例において、切断リングの製造方法は、以下のステップを含む。
１．耐摩耗性複合材の前処理。原料は、粒径０．５ｍｍ～２ｍｍの耐摩耗性粒子ＷＣを含んでいた。耐摩耗性粒子を予めオーブンに入れて温度１８０℃～３００℃で乾燥させ、１．５ｈ～３ｈ保温し、その後、室温に冷却した。
２．耐摩耗性複合材の調製。上記の耐摩耗性粒子ＷＣに粘着剤を追加し、均一に攪拌した。得られた混合物を切断リングの母材発泡モデルの溝にコーティングした。このコーティングの厚さは４ｍｍ～８ｍｍであり、母材平面より約１ｍｍ高かった。これは、取り代および耐摩耗性の強化のために使用された。耐摩耗性複合材製の切断リングモデルのコーティングされた表面を鋳物塗装でコーティングし、その後、乾燥させ、順番に砂箱に入れ、湯口と押湯とを用意した。
３．鋳造。溶融には、容積１トンの中周波誘導炉を使用した。母材原料は、主に元素Ｆｅ、Ｃｒ、Ｃ、およびＭｎを含む金属溶液であった。温度を１５００℃～１５５０℃に上げ、金属溶液が完全に溶融した後、温度１４８０℃～１５２０℃で鋳造を行った。切断リングの母材発泡モデルを加熱によって溶融し、金属溶液を高温注入によって耐摩耗性複合材に接合し、鋳物全体を形成した。
４．砂落としおよび冷却。鋳物が８４０℃～９００℃に冷却されたら、砂を除去し、鋳型を洗浄し、自然冷却によって切断リング素材を得た。冷却時、断熱処理を実施した。その後、必要に応じて機械加工によって、切断リング完成品を得た。

本実施形態によって提供される製作および調製方法によって製作された切断リングが使用される。耐摩耗性コーティングは、耐摩耗性粒子ＷＣをＦｅ、Ｃｒ、Ｃ、およびＭｎに混合することによって形成された耐摩耗性複合材を含む。この耐摩耗性複合材は、６５ＨＲＣ超の硬度を有し、従来の石灰岩混合物に適している。

第３の例において、切断リングの製造方法は、以下のステップを含む。
１．耐摩耗性複合材の前処理。原料は、耐摩耗性粒子Ａｌ_２Ｏ_３と耐摩耗性粒子ＷＣとを含み、この２つの耐摩耗性粒子は、それぞれ５０重量％を占め、粒径は０．５ｍｍ～２ｍｍであった。これら耐摩耗性粒子を予めオーブンに入れて温度１８０℃～３００℃で乾燥させ、１．５ｈ～３ｈ保温し、その後、室温に冷却した。
２．耐摩耗性複合材の調製。上記の耐摩耗性粒子Ａｌ_２Ｏ_３と耐摩耗性粒子ＷＣとを混合し、この混合物に粘着剤を追加し、均一に攪拌した。得られた混合物を切断リングの母材発泡モデルの溝にコーティングした。このコーティングの厚さは４ｍｍ～８ｍｍであり、母材平面より約１ｍｍ高かった。これは、取り代および耐摩耗性の強化のために使用された。耐摩耗性複合材製の切断リングモデルのコーティングされた表面を鋳造塗装でコーティングし、その後、乾燥させ、順番に砂箱に入れ、湯口と押湯とを用意した。
３．鋳造。溶融には、容積１トンの中周波誘導炉を使用した。母材原料は、主に元素Ｆｅ、Ｃｒ、Ｃ、およびＭｎを含む、金属溶液であった。温度を１５００℃～１５５０℃に上げ、金属溶液が完全に溶融した後、温度１４８０℃～１５２０℃で鋳造を行った。切断リングの母材発泡モデルを加熱によって溶融させ、金属溶液を高温注入によって耐摩耗性複合材に接合し、鋳物全体を形成した。
４．砂落としおよび冷却。鋳物が８４０℃～９００℃に冷却されたら、砂を除去し、鋳型を洗浄し、自然冷却によって切断リング素材を得た。冷却時、断熱処理を実施した。その後、必要に応じて機械加工によって、切断リング完成品を得た。

本実施形態によって提供される製作および調製方法によって製作された切断リングが使用される。耐摩耗性コーティングは、耐摩耗性粒子Ａｌ_２Ｏ_３およびＷＣにＦｅ、Ｃｒ、Ｃ、およびＭｎを混合することによって形成された耐摩耗性複合材を含む。この耐摩耗性複合材は、７０ＨＲＣ超の硬度を有し、従来の石灰岩および含礫砂岩混合物に適している。

第４の例において、切断リングの製造方法は、以下のステップを含む。
１．耐摩耗性複合材の前処理。原料は、耐摩耗性粒子Ａｌ_２Ｏ_３と耐摩耗性粒子ＷＣとを含み、耐摩耗性粒子Ａｌ_２Ｏ_３対耐摩耗性粒子ＷＣの質量分率比は４：６であった。粒径は０．５ｍｍ～２ｍｍであった。耐摩耗性粒子を予めオーブンに入れ、温度１８０℃～３００℃で乾燥させ、１．５ｈ～３ｈ保温した。その後、室温に冷却した。
２．耐摩耗性複合材の調製。上記の耐摩耗性粒子Ａｌ_２Ｏ_３と耐摩耗性粒子ＷＣとを混合し、この混合物に粘着剤を追加し、均一に攪拌した。得られた混合物を切断リングの母材発泡モデルの溝にコーティングした。このコーティングの厚さは４ｍｍ～８ｍｍであり、母材平面より約１ｍｍ高かった。これは、取り代および耐摩耗性の強化のために使用された。耐摩耗性複合材製の切断リングモデルのコーティングされた表面を鋳造塗装でコーティングし、その後、乾燥させ、順番に砂箱に入れ、湯口と押湯とを用意した。
３．鋳造。溶融には、容積１トンの中周波誘導炉を使用した。母材原料は、主に元素Ｆｅ、Ｃｒ、Ｃ、およびＭｎを含む、金属溶液であった。温度を１５００℃～１５５０℃に上げ、金属溶液が完全に溶融した後、温度１４８０℃～１５２０℃で鋳造を行った。切断リングの母材発泡モデルを加熱によって溶融させ、金属溶液を高温注入によって耐摩耗性複合材に接合し、鋳物全体を形成した。
４．砂落としおよび冷却。鋳物が８４０℃～９００℃に冷却されたら、砂を除去し、鋳型を洗浄し、自然冷却によって切断リング素材を得た。冷却時、断熱処理を実施した。その後、必要に応じて機械加工によって、切断リング完成品を得た。

本実施形態によって提供される製作および調製方法によって製作された切断リングが使用される。耐摩耗性コーティングは、耐摩耗性粒子Ａｌ_２Ｏ_３およびＷＣとＦｅ、Ｃｒ、Ｃ、およびＭｎとの混合によって形成された耐摩耗性複合材を含む。この耐摩耗性複合材は、６７ＨＲＣ超の硬度を有し、従来の石灰岩および含礫砂岩混合物に適している。

第５の例において、切断リングの製造方法は、以下のステップを含む。
１．耐摩耗性複合材の前処理。原料は、耐摩耗性粒子Ａｌ_２Ｏ_３と耐摩耗性粒子ＷＣとを含み、粒径は０．５ｍｍ～２ｍｍであった。耐摩耗性粒子を予めオーブンに入れ、温度１８０℃～３００℃で乾燥させた。１．５ｈ～３ｈ保温し、その後、室温に冷却した。
２．耐摩耗性複合材の調製。上記の耐摩耗性粒子Ａｌ_２Ｏ_３および耐摩耗性粒子ＷＣにそれぞれ粘着剤を追加し、均一に攪拌した。第１部分１１に位置する切断リングの母材発泡モデルの溝に耐摩耗性粒子ＷＣをコーティングし、第２部分１２および第３部分１３に位置する切断リングの母材発泡モデルの溝に耐摩耗性粒子Ａｌ_２Ｏ_３をコーティングした。コーティングの厚さは４ｍｍ～８ｍｍであり、母材平面より約１ｍｍ高かった。これは、取り代および耐摩耗性の強化のために使用された。耐摩耗性複合材製の切断リングモデルのコーティングされた表面を鋳物塗装でコーティングし、その後、乾燥させ、順番に砂箱に入れ、湯口と押湯とを用意した。
３．鋳造。溶融には、容積１トンの中周波誘導炉を使用した。母材原料は、主にＦｅ、Ｃｒ、Ｃ、およびＭｎなどの元素を含む、金属溶液であった。温度を１５００℃～１５５０℃に上げ、金属溶液が完全に溶融した後、温度１４８０℃～１５２０℃で鋳造を行った。切断リングの母材発泡モデルを加熱によって溶融した。金属溶液を高温注入によって耐摩耗性複合材に接合し、鋳物全体を形成した。
４．砂落としおよび冷却。鋳物が８４０℃～９００℃に冷却されたら、砂を除去し、鋳型を洗浄し、自然冷却によって切断リング素材を得た。冷却時、断熱処理を実施した。その後、必要に応じて機械加工によって、切断リング完成品を得た。

この実施形態によって提供される製作および調製方法によって製作された切断リングが使用される。第１部分１１における耐摩耗性コーティングは、耐摩耗性粒子ＷＣとＦｅ、Ｃｒ、Ｃ、およびＭｎとの混合によって形成された耐摩耗性複合材を含む。耐摩耗性複合材は、６５ＨＲＣ超の硬度を有する。第２部分１２および第３部分１３における耐摩耗性コーティングは、耐摩耗性粒子Ａｌ_２Ｏ_３とＦｅ、Ｃｒ、Ｃ、およびＭｎとの混合によって形成された耐摩耗性複合材を含む。この耐摩耗性複合材は、８０ＨＲＣ超の硬度を有し、石灰岩および含礫砂岩の総合的な加工条件に適している。

本開示のコンクリートポンプ車用切断リング、その製造方法、ならびにコンクリートポンプ車の複数の実施形態の説明を通して分かることは、本開示のコンクリートポンプ車用切断リング、その製造方法、ならびにコンクリートポンプ車の各実施形態において、切断リングはインブロックキャストによって成形され、堅牢に接合され、切断リングはより良好な耐摩耗性および靭性を有し、これにより、合金がはがれる問題を解決し、合金のはがれ、崩壊、およびこれらに類するものによって引き起こされるポンプ車用切断リングの初期不良の問題を回避する。本製造方法においては、ビレット打ち抜き、肉盛、合金溝切り、合金板マッチング、ろう付け、および合金表面研削などの加工工程が省かれる。本製造方法は加工工程が簡単であり、製作効率が高く、総合的コストが低く、総コストパフォーマンスが高いので、より多くの選択の余地をユーザにもたらす。

最後に、上記実施形態は本開示の技術的解決策を説明するためにのみ使用され、本開示の技術的解決策を制限するためには使用されないことに留意されたい。本開示は、好適な実施形態に言及して詳細に説明されているが、当業者は、本開示の特定の実施形態に対して補正を行い得ること、または部分的な技術的特徴に対して等価交換が行われること、を理解されるはずである。これら補正および等価交換は何れも本開示によって特許請求される技術的解決策の範囲内に含まれる。

Claims (12)

1. コンクリートポンプ車用切断リングであって、
   易摩耗性部分を備えた環状母材（１０）と、
   前記易摩耗性部分に配置された耐摩耗層と、
   を備え、
   前記耐摩耗層と前記環状母材（１０）とは鋳造によって一体に成形されており、
   前記易摩耗性部分は、前記環状母材（１０）の軸線方向に対して垂直な、前記環状母材（１０）の第１端面を備え、前記第１端面に溝が設けられ、前記耐摩耗層は第１耐摩耗層（２０）を備え、前記第１耐摩耗層（２０）は前記溝に配置され、
   前記溝は前記環状母材（１０）の周方向に沿って配置されており、前記第１耐摩耗層（２０）は環状であり、
   前記易摩耗性部分は、前記環状母材（１０）の第１環状面を前記環状母材（１０）の内周側に備え、第２環状面を前記環状母材（１０）の外周側に備え、前記耐摩耗層は第２耐摩耗層（３０）と第３耐摩耗層（４０）とを備え、前記第２耐摩耗層（３０）は、前記第１環状面の内側に配置され、前記第３耐摩耗層（４０）は前記第２環状面の外側に配置され、
   前記第２耐摩耗層（３０）および前記第３耐摩耗層（４０）はどちらも環状であり、
   前記第１耐摩耗層（２０）と前記第２耐摩耗層（３０）と前記第３耐摩耗層（４０）の材料の種類は同じであり、
   前記環状母材（１０）は、第１線分を有する第１部分（１１）と、前記第１部分（１１）の２つの側にそれぞれ位置する第２部分（１２）および第３部分（１３）とを備え、前記第１線分は前記環状母材（１０）の円の中心を通り、前記第１線分の２つの端点はどちらも前記環状母材（１０）の周縁に位置し、前記第１部分（１１）に位置する前記耐摩耗層の材料の種類は、前記第２部分（１２）に位置する前記耐摩耗層の材料の種類と異なり、前記第１部分（１１）に位置する前記耐摩耗層の前記材料の前記種類は、前記第３部分（１３）に位置する前記耐摩耗層の材料の種類と異なり、
   当該切断リングが作業状態にあるとき、前記第１線分は水平に配置される、コンクリートポンプ車用切断リング。
2. 前記第２部分（１２）に位置する前記耐摩耗層の前記材料の前記種類は、前記第３部分（１３）に位置する前記耐摩耗層の前記材料の前記種類と同じであるか、または異なる、請求項１に記載のコンクリートポンプ車用切断リング。
3. 前記第１部分（１１）の総円弧長は、前記第２部分（１２）の円弧長と前記第３部分（１３）の円弧長との和より大きい、請求項１に記載のコンクリートポンプ車用切断リング。
4. 前記第１部分（１１）の総円弧長は、前記第２部分（１２）の円弧長と前記第３部分（１３）の円弧長との和の２倍である、請求項１に記載のコンクリートポンプ車用切断リング。
5. 請求項１～４の何れか一項に記載のコンクリートポンプ車用切断リングを備えたコンクリートポンプ車。
6. 請求項１～４の何れか一項に記載のコンクリートポンプ車用切断リングの製造方法であって、
   環状母材モデルと耐摩耗性材料とを用意するステップと、
   前記環状母材モデルの易摩耗性部分に前記耐摩耗性材料をコーティングするステップと、
   溶融母材原料液を前記耐摩耗性材料でコーティングされた前記環状母材モデルに注入するステップであって、前記環状母材モデルは加熱によって溶融され、前記溶融母材原料液と前記耐摩耗性材料とを鋳造することによって前記切断リングが一体に成形される、ステップと、
   を含み、
   前記環状母材モデルは、前記第１線分を有する第１部分（１１）と、前記第１部分（１１）の２つの側にそれぞれ位置する前記第２部分（１２）および前記第３部分（１３）とを備え、前記第１線分は前記環状母材モデルの円の中心を通り、前記第１線分の２つの端点はどちらも前記環状母材モデルの周縁に位置し、
   前記耐摩耗性材料を前記環状母材モデルの前記易摩耗性部分にコーディングするステップは、
   第１耐摩耗性材料を前記環状母材モデルの前記第１部分（１１）にコーティングし、第２耐摩耗性材料を前記第２部分（１２）および前記第３部分（１３）にコーティングするステップであって、前記第１耐摩耗性材料と前記第２耐摩耗性材料の種類は異なる、ステップを含み、
   前記第１耐摩耗層（２０）と前記第２耐摩耗層（３０）と前記第３耐摩耗層（４０）の材料の種類は同じである、製造方法。
7. 前記耐摩耗性材料は、耐摩耗性粒子Ａｌ_２Ｏ_３、耐摩耗性粒子ＷＣ、または耐摩耗性粒子Ａｌ_２Ｏ_３と耐摩耗性粒子ＷＣとの混合物、を含む、請求項６に記載のコンクリートポンプ車用切断リングの製造方法。
8. 前記耐摩耗性材料は、耐摩耗性粒子Ａｌ_２Ｏ_３と耐摩耗性粒子ＷＣとの混合物を含み、前記混合物における耐摩耗性粒子Ａｌ_２Ｏ_３対耐摩耗性粒子ＷＣの質量分率比は１：１または４：６である、請求項６に記載のコンクリートポンプ車用切断リングの製造方法。
9. 前記耐摩耗性材料を前記環状母材モデルの前記易摩耗性部分にコーティングする前に、
   前記耐摩耗性材料を予めオーブンで乾燥させるステップであって、乾燥温度は１８０℃～３００℃に設定され、保温時間は１．５ｈ～３ｈであり、その後、室温に冷却される、ステップと、
   粘着剤を前記耐摩耗性材料に追加するステップと、
   を更に含む、請求項６に記載のコンクリートポンプ車用切断リングの製造方法。
10. 前記耐摩耗性材料を前記環状母材モデルの前記易摩耗性部分にコーティングする前記ステップは、
    前記耐摩耗性材料を前記環状母材モデルの前記易摩耗性部分にコーティングするステップであって、コーティング厚は、予め設定された厚さより０．５ｍｍ～１．５ｍｍ厚く、前記予め設定された厚さは、切断リング完成品の対応する位置における耐摩耗層の厚さである、ステップを含む、請求項６に記載のコンクリートポンプ車用切断リングの製造方法。
11. 前記耐摩耗性材料の前記コーティング厚は４ｍｍ～８ｍｍである、請求項１０に記載のコンクリートポンプ車用切断リングの製造方法。
12. 前記耐摩耗性材料でコーティングされた前記環状母材モデルに前記溶融母材原料液を注入する前記ステップであって、前記環状母材モデルは加熱によって溶融され、前記溶融母材原料液と前記耐摩耗性材料との鋳造によって前記切断リングが一体に成形される、ステップは、
    元素Ｆｅ、Ｃｒ、Ｃ、およびＭｎを含む前記溶融母材原料液を溶融するために、炉の温度を１５００℃～１５５０℃に上げ、前記溶融母材原料液が完全に溶融した後、溶融温度１４８０℃～１５２０℃で鋳造するステップであって、前記環状母材モデルは、前記溶融母材原料液との遭遇後に溶融し、前記溶融母材原料液と前記耐摩耗性材料とは鋳造によって一体化される、ステップと、
    鋳物が８４０℃～９００℃に冷却されたら切断リング素材を取得し、その後、切断リング完成品を得るために更なる機械加工を行うステップと、
    を含む、請求項６に記載のコンクリートポンプ車用切断リングの製造方法。

Images