超混杂复合材料机辊套筒制造技术

本发明专利技术提供了一种超混杂复合材料机辊套筒。它采用层复合结构，由功能层（１）、结构层（２）构成。所用的材料为玻璃纤维、钢纤维、碳纤维、合成纤维及其织物混杂增强聚合物基复合材料。具有重量轻、强度高、刚性好、耐腐蚀、耐磨耗、抗静电、阻燃等性能，使用安全、节电等优越性。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用超混杂复合材料制造的机辊套筒。适用于各类皮带输送机，能满足不同用途的技术要求。皮带输送机是煤炭、矿山、盐场、钢铁厂、水泥厂等部门广泛采用的一种连续运输机械，既可用于水平运输，又可用于倾斜运输，输送距离一般为300-3000米，其运行阻力小，输送能力大，耗电量省，且安全可靠。托辊、主动辊、换向辊是其主要的部件。其中用量最大的托辊按用途可分为槽形上托辊、平行下托辊、调心托辊、缓冲托辊。上述各种辊均由套筒、中心轴、滚珠(柱)轴承等零件组装而成。因此，套筒是输送机的主要零件之一，现有的皮带输送机所用套筒一般用无缝钢管加工而成，其重量大、起动困难、拖动耗电量大;易锈蚀，使用寿命短;设备总体重量大，移动困难。本专利技术针对钢铁套筒所存在的不足，依据复合材料性能可以合理设计的原则，按套筒的不同用途、不同技术要求，选用混杂纤维增强聚合物基复合材料，采用相应的成型工艺，制造出兼具耐磨耗、强度高、重量轻、刚度好、抗静电等性能的复合材料套筒。本专利技术是这样实现的超混杂复合材料套筒的结构为两端带轴承孔的厚壁圆筒。套筒采用层复合结构(见附图1)。壁筒的外层为功能层(1)，以保证套筒的耐磨、耐腐蚀、抗静电等技术性能。筒壁功能层以内为结构层，以保证套筒有足够的强度、刚度，能有效的满足各辊的承载要求。两端设轴承孔(3)，以便安装滚动轴承。承重大的重型辊套筒和承重小的轻型辊套筒的结构见图2。本专利技术所用的超混杂复合材料(surperhybrid composite)是由增强材料、基体材料、功能材料这三类材料经合理设计、调配、组合而成。其增强材料为玻璃纤维及其织物、钢纤维、碳纤维、合成纤维等;基体材料为热固性树脂，功能材料有耐磨材料、减摩材料、导电材料、及抗静电剂、阻燃材料等。本专利技术的功能层(1)的配方中需加入相应的耐磨、减磨、导电材料或抗静电剂，既使其提高耐磨性，降低磨擦系数，又可兼具抗静电性能，对有特殊要求者，该层可采用金属电镀层、碳纤维缠绕层，使套筒的抗静电、阻燃、耐磨、增大刚度四种性能指标兼而得之。结构层(2)是套筒的承力部分，是用两种或两种以上增强纤维混杂增强热固性或热塑性树脂基体。该配方中尚需加入阻燃材料、耐磨材料，以提高套筒长期使用的耐磨性、阻燃性。上述所说的热固性树脂耐磨材料可以是环氧树脂不饱和聚酯树脂、酚醛呋喃树脂中的一种或数种树脂共用，或用热塑性树酯橡胶改性的热固性树脂。上述耐磨材料可以是碳化硅粉、氧化铝粉、铸石粉等粉状无机矿物质;减摩材料可以是石墨、二硫化钼等无机减摩材料中的一种或几种共用。上述导电材料、抗静电剂可以是银粉、铜粉、锌粉、铁粉等金属粉末，石墨粉、碳黑和人工抗静电物质中的一种或几种共用。上述阻燃材料，阻燃剂可以是水合氧化铝、硼酸盐、磷酸盐、三氧化二锑等无机材料;氯化石蜡、六溴苯醚、三苯基磷酸脂等有机阻燃剂和含卤素、含磷的化合物及人工合成阻烯、不烯树脂中的一种或数种共同协效。本专利技术的制造方法二种以热固性树脂为基体材料的采用冷压成型工艺和树脂传递模塑工艺(RTM);其模具设计均据套筒的外径、长度尺寸设计阴模，据内径、轴承孔、长度尺寸设计模芯(阳模)，阴、阳模组装后所形成的空间即为套筒的实际用料体积。两种制造工艺的流程图分别见图3、图4，待固化后抽出模芯(阳模)，卸开阴模就制得本超混杂复合材料套筒。 附图说明图1是超混杂复合材料套筒剖视图; 附图标号说明(1)功能层、(2)结构层; 图2重型、轻型混杂复合材料套筒层结构示意图; 附图标号说明Z-1钢纤维/玻璃纤维超混杂复合材料套筒; Z-2带钢丝框架的钢纤维/玻璃纤维超混杂复合材料套筒; Z-3碳纤维/钢纤维/玻璃纤维超混杂复合材料套筒; Q-1玻璃纤维/化学纤维混杂复合材料套筒; Q-2金属电镀玻璃纤维增强超混杂复合材料套筒; Q-2金属电镀玻璃纤维增强超混杂复合材料套筒; 本专利技术比已有技术有以下特点由于采用超混杂纤维增强层复合结构，各层均根据使用技术要求具有独特的技术性能特点，混杂复合后可兼备单一材料难以获得的效果，且套筒重量轻，耐腐蚀、耐磨、抗静电、阻燃，使用安全等性能。权利要求1.一种超混杂复合材料机辊套筒，其特征为套筒为层复合结构，它由功能层(1)、结构层(2)构成。2.根据权利要求1所述的套筒，其特征在于所用的材料是玻璃纤维、合成纤维、金属纤维、碳纤维及其相应织物混杂增强聚合物基复合材料。3.根据权利要求1或2所述的套筒，其特征在于功能层(1)采用合成纤维、碳纤维及其织物为增强树脂，其树脂胶液中加入耐磨、减磨、增韧、抗静电材料;结构层(2)采用玻璃纤维增强树脂，并在树脂胶液中加入无机刚性颗粒状耐磨材料、阻燃材料。4.根据权利要求3所述的套筒，其特征在于功能层(1)中所加入的石墨既减磨又导电，赋予套筒抗静电性能。全文摘要本专利技术提供了一种超混杂复合材料机辊套筒。它采用层复合结构，由功能层(1)、结构层(2)构成。所用的材料为玻璃纤维、钢纤维、碳纤维、合成纤维及其织物混杂增强聚合物基复合材料。具有重量轻、强度高、刚性好、耐腐蚀、耐磨耗、抗静电、阻燃等性能，使用安全、节电等优越性。文档编号B65G23/00GK1112078SQ9411079公开日1995年11月22日 申请日期1994年9月24日 优先权日1994年9月24日专利技术者李学闵, 苏衍良 申请人:山东建筑材料学院本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超混杂复合材料机辊套筒，其特征为套筒为层复合结构，它由功能层（１）、结构层（２）构成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李学闵，苏衍良，
申请(专利权)人：山东建筑材料学院，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]