專利名稱：一種具有復(fù)合層的礦車斗及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種礦車斗(車廂)，適用于偏粘性貨料運(yùn)輸，特別適用于裝卸粘性水煤矸石、潮濕的煤、礦石、巖石、砂漿等。
為清除含有礦井水的煤、矸石等在礦車斗中的積垢，國內(nèi)外采用振動式，機(jī)械式，電滲式等各種清除機(jī)具和方法，都不能有效地清除，且耗費(fèi)很多動力。為此，設(shè)計(jì)出不少防粘底的礦車斗，有的是用膠墊組裝在車底，并由底部通孔用人工捅膠墊使礦砂脫落(CN 88212671);有的是在車斗內(nèi)裝上膠合化纖，天然纖維布或人造革作軟內(nèi)襯(CN 88 202394);有的方案具有膠墊內(nèi)襯和帶閥門的通氣孔(SU 1063675)，有的在軟殼板下安放一個裝在緩沖器上的金屬基座(SU 1164122)，這些發(fā)明均對清除粘底有一定作用，但有的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高(如蘇聯(lián)兩種專利)，有的強(qiáng)度差，壽命短(如CN 88202394)，有的尚需人工清垢，效率低，所以均不甚理想。
本發(fā)明的目的，是提供一種具有復(fù)合層的礦車斗，尤其適用于裝卸水分較大的偏粘性貨料(如煤，矸石，礦石，巖石，砂漿等)，使用這種車斗，不粘附煤，巖石粉，卸車翻斗時能將車內(nèi)壁上的礦巖粉層進(jìn)行物理解附，從而達(dá)到自凈的目的，這種車斗內(nèi)壁必須光滑，抗沖擊，耐磨，結(jié)實(shí)耐用。
本發(fā)明礦車斗的技術(shù)方案是這樣的，一種具有復(fù)合層的礦車斗，可用于各種現(xiàn)行U形和V形礦車，其特征在于車斗壁為一復(fù)合層，在構(gòu)成車斗外殼的金屬材料層1的內(nèi)壁上復(fù)合有聚乙烯材料層3。
之所以采用聚乙烯是擇其抗沖擊強(qiáng)度好，耐磨，易于施工及成本較低，材料易得等優(yōu)點(diǎn)，聚乙烯層可為超高分子量聚乙烯，丁苯橡膠改性高密度聚乙烯或交聯(lián)聚乙烯，普通改性聚乙烯等材料。厚度可根據(jù)用途為2-10毫米，當(dāng)運(yùn)輸矸石成份多或粘性大的礦料時，厚度可大一些，運(yùn)輸水分少的煤或其他礦料時，厚度可小一些，聚乙烯層由車斗上緣逐漸向下加厚，車底厚度最大。
聚乙烯層為超高分子量聚乙烯時，在金屬材料層與聚乙烯層之間具有使二者緊密結(jié)合在一起的環(huán)氧聚氨酯共聚粘合劑層2作為過渡層，(可用其他粘合劑)，也可不用粘合劑，直接將金屬與塑料層用螺栓，鉚釘或其它方式連接到一起。
制造具有復(fù)合層的礦車斗的方法，包括表面處理和復(fù)合塑料層兩個主要工序，表面處理包括金屬殼體內(nèi)表面處理和塑料層粘接面兩種，后一種表面處理只有在應(yīng)用超高分子量聚乙烯時才進(jìn)行。塑料原料為超高分子量聚乙烯時，由冷燒結(jié)法成型，可一次燒結(jié)成車斗內(nèi)層整體，也可局部燒結(jié)后拼接。進(jìn)行表面處理時，對金屬殼體內(nèi)表面噴沙清污，噴刷硅烷偶聯(lián)劑，對聚乙烯層粘接面進(jìn)行火焰處理，然后加熱金屬殼體至100-120℃，涂刷環(huán)氧聚氨酯共聚粘接劑(或用螺栓，鉚釘)使聚乙烯層牢固地復(fù)合在金屬材料層上。
塑料層用改性聚乙烯材料時，可采用火焰噴涂或熔融噴涂法?；鹧鎳娡糠ㄊ遣捎盟芰蠂姌屵M(jìn)行氧-乙炔火焰輻射加熱聚乙烯粉料，直至熔融狀態(tài)，再用二氧化碳?xì)怏w輸送噴至礦車金屬殼體內(nèi)壁，反復(fù)噴涂達(dá)到要求的厚度。熔融噴涂法是將料加入帶有惰性氣體的電加熱器中，熔化后經(jīng)加熱的齒輪泵和噴嘴噴至金屬殼體內(nèi)壁，達(dá)到要求厚度后冷卻。這兩種方法對聚乙烯料加熱溫度為180-300℃，礦車斗金屬殼體也須同時加熱至180-310℃，噴涂后緩慢降至室溫。
采用本發(fā)明方法制造的礦車斗內(nèi)壁平滑，(臨界表面張力為30-42dyn/cm)礦，巖石粉不能牢固地粘附于車斗內(nèi)壁上(由于塑料層與煤巖粉之間無化學(xué)粘附，物理吸附力很小)，所以卸車時，車斗一翻，附在內(nèi)壁上但吸附力很小的渣粉層便隨著所載礦石一起傾出，自凈效果很好，不會在車斗內(nèi)形成積垢。同時，比起前述其它發(fā)明，本車斗還具有材料抗沖擊性能好，耐磨，使用壽命長，成本較低等優(yōu)點(diǎn)。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步闡述。


圖1，礦車斗外視圖;
圖2，礦車斗剖視圖。
圖中1.金屬材料外殼;2.粘合劑過渡層;3.聚乙烯材料層。
實(shí)施例1固定箱式礦車斗，車斗壁采用普通鐵板與超高分子聚乙烯復(fù)合，二者中間具有一層環(huán)氧聚氨酯共聚粘合劑，均勻涂于車斗鐵殼內(nèi)壁。聚乙烯層厚度為5-10毫米。
原料超高分子聚乙烯(上海高橋化工廠，北京石化二廠等產(chǎn))分子量 70-300萬，拉伸強(qiáng)度 300-400kg/cm2沖擊強(qiáng)度(缺口) 158-175kg/cm2配方聚乙烯 100份 阻燃劑 5-10份 抗氧劑 0.2-1.5份礦車斗內(nèi)壁技術(shù)指標(biāo)剪切強(qiáng)度 90-110kg/cm2阻燃性能氧指數(shù) 28-30
(臨界表面張力 30-36dyn/cm)實(shí)施例2翻轉(zhuǎn)車箱式礦車斗，車斗壁由鋼板與丁苯橡膠改性高密度聚乙烯，聚乙烯層厚度2-10毫米(上部薄，向下逐漸加厚，底部最厚)。
原料高密度聚乙烯(齊魯石化公司，上海高橋化工廠產(chǎn))密度0.941-0.965g/cm3分子量(改性后)20-25萬拉伸強(qiáng)度250-350kg/cm2沖擊強(qiáng)度(缺口)120-160kg/cm2配方聚乙烯 100份丁苯橡膠 5-20份抗氧劑 0.5-1份阻燃劑 5-10份制造方法1.用噴砂或機(jī)械法將鋼殼體內(nèi)壁清除干凈，達(dá)到無氧化層，然后加熱到180-300℃，2.將改性聚乙烯加入帶有電加熱的反應(yīng)器中加熱180-300℃使物料保持熔融狀態(tài)(為防止聚乙烯分解，需在反應(yīng)器中加入惰性氣體如氮?dú)庖员Ｗo(hù));然后開動齒輪泵將其輸送至噴嘴，在一定壓力下噴至車斗鋼殼內(nèi)壁，泵，輸送管，噴嘴及車斗均應(yīng)保持相應(yīng)溫度(180-300℃)，以避免熔融態(tài)物料變粘稠。噴涂時向下逐漸加厚，至需要厚度后緩慢冷卻至室溫，修正內(nèi)壁表面使之平滑整齊。這就是熔融噴涂法。
礦車斗內(nèi)壁技術(shù)指標(biāo)剪切強(qiáng)度 40-60kg/cm2阻燃性能氧指數(shù) 26-28 (臨界表面能力 30-35dyn/cm)實(shí)施例3曲軌側(cè)卸式礦車車斗，為鋼板與改性聚乙烯復(fù)合而成，聚乙烯層厚度為4-10毫米，復(fù)合在鋼殼體內(nèi)壁。
原料聚乙烯(齊魯石化公司或上海高橋化工廠)密度0.941-0.965g/cm3分子量 15-25萬拉伸強(qiáng)度 200-300kg/cm2，沖擊強(qiáng)度(缺口) 88-110kg/cm2配方聚乙烯 100份 阻燃劑 5-10份 抗氧劑 0.5-1份制造方法車斗鋼板內(nèi)壁表面處理同實(shí)施例2，加熱溫度為220-310℃。復(fù)合采用火焰噴涂法，即用現(xiàn)有塑料噴槍(氧一乙炔)中腔大口徑裝置，用火焰輻射加熱聚乙烯粉料，至熔融狀態(tài)，用二氧化碳輸送噴至礦車殼體內(nèi)壁。本方法需多次復(fù)噴方能達(dá)到要求厚度，復(fù)噴時仍需控制溫度使物料保持半熔融狀態(tài)，以避免出現(xiàn)分層現(xiàn)象。
車斗內(nèi)壁技術(shù)指標(biāo)剪切強(qiáng)度 45-60kg/cm2阻燃性能氧指數(shù) 27-29(臨界表面張力36-42dyn/cm)阻燃劑，抗氧劑采用聚乙烯常用的品種即可，如阻燃可用三氧化二銻等，抗氧可用不易揮發(fā)的芳胺類或酚類化合物，如2.6-二叔丁基對甲基苯酚等，在此不一一列舉。
權(quán)利要求
1.一種具有復(fù)合層的礦車斗，其特征在于車斗壁為一復(fù)合層，在構(gòu)成車斗外殼的金屬材料層的內(nèi)壁上復(fù)合有聚乙烯材料層。
2.如權(quán)利要求1所述的礦車斗，其特征在于車斗內(nèi)壁復(fù)合的聚乙烯材料層厚度為2-10毫米。
3.如權(quán)利要求1所述的礦車斗，其特征在于聚乙烯材料層為超高分子量聚乙烯時，金屬材料層與聚乙烯層之間的結(jié)合是由環(huán)氧聚氨酯共聚粘合劑過渡層或由鉚釘或螺栓實(shí)現(xiàn)的(通過粘合劑或鉚釘(螺栓)使聚乙烯材料層與金屬材料層緊密連接在一起。)
4.一種制造如權(quán)利要求1所述的具有復(fù)合層的礦車斗的方法，主要由表面處理和復(fù)合兩個工序組成，其特征在于，用改性聚乙烯作內(nèi)壁時，復(fù)合方法采用火焰噴涂或熔觸噴涂;用超高分子量聚乙烯作內(nèi)壁時，以環(huán)氧聚氨酯共聚物作為粘合劑或用螺栓(鉚釘)使冷燒結(jié)成型的聚乙烯內(nèi)壁復(fù)合到金屬殼體上。
5.如權(quán)利要求4所述制造礦車斗的方法，其特征在于所說的噴涂方法中聚乙烯物料加熱溫度為180-300℃，同時將車斗的金屬殼體加熱到180-310℃，噴涂后緩慢降至室溫。
6.如權(quán)利要求4所述制造礦車斗的方法，其特征在于復(fù)合超高分子量聚乙烯層時，表面處理工序包括對金屬材料層內(nèi)壁的清污及涂刷硅烷偶聯(lián)劑，及對聚乙烯之粘接面的火焰處理，金屬殼體加熱溫度為100-120℃。
全文摘要
本發(fā)明提供一種具有復(fù)合層的礦車斗及其制造方法。這種車斗有自凈作用，特別適用于裝卸水煤矸石等粘性貨料。車斗壁是由金屬外殼與復(fù)合在其內(nèi)表面的聚乙烯材料層組成，聚乙烯材料層由噴涂法或粘接法及其他方法(如鉚釘螺栓)復(fù)合到金屬外殼內(nèi)壁上。這種具有復(fù)合層的車斗抗沖擊強(qiáng)度較高，耐磨，防止結(jié)底，省時省力，延長礦車壽命，降低運(yùn)輸成本，可用于各種類型與規(guī)格的礦車。
文檔編號B61D11/02GK1056463SQ9010528
公開日1991年11月27日 申請日期1990年5月11日 優(yōu)先權(quán)日1990年5月11日
發(fā)明者王光倫 申請人:王光倫