[發明專利]一種玻璃/鋁基復合材料托輥及其制備工藝

有效

• 申請號: 200810036240.1
• 申請日: 2008-04-18
• 公開（公告）號: CN101264823A
• 公開（公告）日: 2008-09-17
• 發明（設計）人: 李如燕;孫可偉;趙炎;宋平
• 申請（專利權）人: 上海華威環保技術有限公司
• 主分類號: B65G39/02
• 分類號: B65G39/02;B65G39/18;B65G23/04
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司
• 代理人: 何葆芳

技術領域

本發明涉及一種托輥，具體說，是涉及一種由玻璃/鋁基復合材料制備的托輥和其制備工藝，尤其是涉及一種主要由廢玻璃和廢鋁組成的玻璃/鋁基復合材料制備的托輥和其制備工藝。

背景技術

托輥是皮帶運輸機的主要配件和易耗品，要求具備耐磨、重量輕和導電性能。現有托輥由無縫鋼管、橡膠或塑料三種材料制成，存在的主要缺點如下：1)鋼制托輥，鋼材的消耗量大，而且鋼制托輥重量大，電機所耗功率大；2)橡膠或塑料托輥，由于這些材料是絕緣的，輸送帶和托輥長期摩擦產生的靜電荷不能導入大地，電荷積累到一定程度時會產生火花，存在安全隱患，不適合用于防爆場所。

眾所周知：鋁韌性好但硬度低，玻璃硬度高但具有脆性，如果將兩者結合制成玻璃/鋁基復合材料，其中玻璃既是分散相又是增強相，則能使兩者性能得到揚長避短：既能保留鋁韌性好的優點，又能克服鋁硬度低的缺點；既能保留玻璃硬度高的優點，又能克服玻璃脆性的缺點，可以代替木材、鋼材、塑材，得到廣泛應用。但如何利用玻璃/鋁基復合材料替代無縫鋼管、橡膠和塑料三種材料制造綜合性能好、重量輕、導電性好及耐磨經用的托輥，目前還未見有關報道。

發明內容

本發明的目的在于提供一種由玻璃/鋁基復合材料制備的托輥及其制備工藝，以填補現有技術的空白。

為實現上述發明目的，本發明采用以下技術方案予以實現：

本發明所述的玻璃/鋁基復合材料托輥，包括兩個軸承、兩個軸承座、一個輥筒和一根軸，其特征在于：所述軸承座和輥筒由玻璃/鋁基復合材料制備而成。

所述玻璃/鋁基復合材料的組成及各組成所占重量百分比為：玻璃7～30％，鋁64～90％，結晶硅3～6％，三者之和為100％。

所述玻璃可由廢玻璃制品經清洗、曬干、球磨、篩分而得，所述廢玻璃制品來源于生活廢棄物中的碎玻璃、玻璃瓶或建筑廢棄物中的玻璃門窗。

所述鋁可由廢鋁制品壓制成鋁塊而得，所述廢鋁制品來源于生活廢棄物中的廢鋁易拉罐或建筑廢棄物中的鋁型材門窗或工業廢棄物中的報廢鋁制品。

本發明的玻璃/鋁基復合材料托輥的制備工藝包括如下步驟：

1)制備玻璃/鋁基復合材料圓鑄錠；

2)將玻璃/鋁基復合材料圓鑄錠均勻地刷上水性潤滑劑，放入保溫爐預熱到400℃～450℃，保溫3～4小時；

3)將擠拔模具安裝在液壓機上，調整液壓機壓力在140噸，壓制速度在5～10m/s，液壓機最大開放行程不小于1700mm，最小閉合高度在400～410mm；

4)將擠拔模具的上下模內腔均勻地刷上油性潤滑劑，加熱模具的加熱套，使模具溫度達到400℃～450℃，保溫3～4小時；

5)將預熱好的鑄錠放入下模中，通過事先設計好的壓力和速度合上上模，即可將玻璃/鋁基復合材料鑄錠加工成軸承座和輥筒。

所述水性潤滑劑優選水性石墨。

所述油性潤滑劑優選油性石墨。

本發明所述的玻璃/鋁基復合材料托輥綜合性能好，即：密度低(2.53～2.57g/cm³)，只有鋼鐵托輥的1/3，不僅可節省大量鋼材，還可使皮帶運輸機的運行功率減少，從而可大幅度節約能耗；導電性好(電阻率為17.4～21.4μΩ·cm)，可避免因摩擦導致的爆炸事故發生；強度和剛度比橡膠、塑料托輥好；抗磨性能好，比塑料、橡膠托輥耐磨經用。

本發明采用的熱擠拔制備工藝，可以有效改善復合材料的組織均勻性，減少和消除其中缺陷，使材料質地致密、細膩；另外，還可使復合材料增加一定的擇優取向，提高其軸向抗拉強度；而且，材料的利用率高，模具磨損小。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作進一步詳細、完整的說明：

實施例1

本實施例所述的玻璃/鋁基復合材料托輥，由兩個卡簧、兩個擋圈、兩個密封圈、兩個軸承、兩個軸承座、一個輥筒和一根軸裝配組成，其中：卡簧、擋圈、密封圈、軸承都是標準件，直接購買得到；軸由45^#鋼機加工生產得到；軸承座和輥筒由玻璃/鋁基復合材料制備而成。

所述玻璃/鋁基復合材料主要由廢玻璃和廢鋁組成，其組成及各組成所占重量百分比為：廢玻璃18.5％、廢鋁77％、結晶硅4.5％。

所述廢玻璃由廢玻璃制品經清洗、曬干、球磨、篩分而得，所述廢玻璃制品來源于生活廢棄物中的碎玻璃、玻璃瓶或建筑廢棄物中的玻璃門窗。

所述廢鋁由廢鋁制品壓制成鋁塊而得，所述廢鋁制品來源于生活廢棄物中的廢鋁易拉罐或建筑廢棄物中的鋁型材門窗或工業廢棄物中的報廢鋁制品。