一种自润滑耐磨轻型刮板机溜槽及其制造方法.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 103662636 A (43)申请公布日 2014.03.26 CN 103662636 A (21)申请号 201310619334.2 (22)申请日 2013.11.29 B65G 19/28(2006.01) B65G 19/30(2006.01) (71)申请人 西安重装蒲白煤矿机械有限公司 地址 715517 陕西省渭南市蒲城县罕井镇东 方路 申请人 西安奥奈特固体润滑工程学研究有 限公司 (72)发明人 张军 (74)专利代理机构 西安吉盛专利代理有限责任 公司 61108 代理人 邱志贤 (54) 发明名称 一种自润滑耐磨轻型刮板机溜槽及其制造方 法。

2、 (57) 摘要 本发明提供一种自润滑耐磨轻型刮板机溜槽 及其制造方法， 该自润滑耐磨轻型刮板机溜槽由 主要承担承载功能的结构模块和主要承担使用寿 命功能的工作层模块组成 ； 结构模块包括中溜基 板 （1） 和槽帮 （2） ， 工作层模块包括金属基高耐磨 复合材料板 (3) 和改性高分子材料自润滑耐磨板 (4) ； 所述的中溜基板 （1） 的两侧焊接有槽帮 （2） ； 金属基高耐磨复合材料板 (3) 和改性高分子材料 自润滑耐磨板 (4) 设置在中溜基板 （1） 的上表面 上。该溜槽具有高耐磨、 自润滑、 低噪音和轻量化 以及结构模块的重复使用和零部件可再制造等特 点。 (51)Int.Cl.。

3、 权利要求书 2 页 说明书 4 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书4页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103662636 A CN 103662636 A 1/2 页 2 1. 一种自润滑耐磨轻型刮板机溜槽， 其特征在于 ： 由主要承担承载功能的结构模块和 主要承担使用寿命功能的工作层模块组成 ； 结构模块包括中溜基板 （1） 和槽帮 （2） ， 工作层 模块包括金属基高耐磨复合材料板 (3) 和改性高分子材料自润滑耐磨板 (4) ； 所述的中溜 基板 （1） 的两侧焊接有槽帮 （2） ； 金属基高耐磨复合材料板 (3)。

4、 和改性高分子材料自润滑耐 磨板 (4) 设置在中溜基板 （1） 的上表面上。 2. 根据权利要求 1 所述的一种自润滑耐磨轻型刮板机溜槽， 其特征在于 ： 所述的中溜 基板 （1） 的厚度为 4mm 至 10mm， 材质为 16Mn 钢板 ； 所述的槽帮 （2） 厚度为 8mm 至 20mm， 材 质为槽帮钢 M510、 M540 或 M565 中的其中一种。 3. 根据权利要求 1 所述的一种自润滑耐磨轻型刮板机溜槽， 其特征在于 ： 所述的金属 基高耐磨复合材料板 (3) 和改性高分子材料自润滑耐磨板 (4) 交替间隙排列， 并通过螺栓 固定在中溜基板 （1） 上。 4. 根据权利要求 。

5、3 所述的一种自润滑耐磨轻型刮板机溜槽， 其特征在于 ： 所述的金属 基高耐磨复合材料板(3)和改性高分子材料自润滑耐磨板(4)之间的间隙为20mm至60mm。 5. 根据权利要求 1、 3 和 4 中的任意一个所述的一种自润滑耐磨轻型刮板机溜槽， 其特 征在于 ： 所述的金属基高耐磨复合材料板 (3) 的长度为 400mm 至 1500mm， 宽度为 50mm 至 200mm， 金属基高耐磨复合材料板 (3) 是由基材 （5） 和熔覆层 （6） 组成， 熔覆层 （6） 熔覆在基 材 （5） 的外表面上 ； 其中基材 （5） 的材质是 16Mn 钢板。 6. 根据权利要求 1、 3 和 4 中。

6、的任意一个所述的一种自润滑耐磨轻型刮板机溜槽， 其特 征在于 ： 所述的改性高分子材料自润滑耐磨板 (4) 长度为 400mm 至 1500mm， 宽度为 50mm 至 200mm， 其材质为改性 MC 尼龙。 7. 根据权利要求 1 所述的一种自润滑耐磨轻型刮板机溜槽， 其特征在于 ： 所述的中溜 基板 （1） 、 槽帮 （2） 、 金属基高耐磨复合材料板 （3） 和改性高分子材料自润滑耐磨板 （4） 的长 度相同。 8. 根据权利要求 5 所述的一种自润滑耐磨轻型刮板机溜槽， 其特征在于 ： 所述的熔覆 层 （6） 是采用激光熔覆， 用于激光熔覆的原材料组成为 ： 42CrMo 粉为 55。

7、%， 粒度为 -200 目全 粉 ； 65 镍合金粉为 20%， 粒度为 -200 目全粉 ； 纳米碳化钨为 5%， 粒度为 20nm 200nm ； 铝粉 为 15%， 粒度为 -200 目全粉 ； 石墨为 5%， 粒度为 -325 目全粉， 上述百分数均为重量百分比。 9. 根据权利要求 6 的所述的一种自润滑耐磨轻型刮板机溜槽， 其特征在于 ： 所述的改 性 MC 尼龙的是由下述化学原料按下述的重量比组成 ： 1.5% 二硫化钼、 8% 石墨粉、 15% 滑石 粉、 8%玻璃纤维、 3%二氧化硅、 0.5%二氧化钛和64%MC尼龙， 所述的MC尼龙是由下述化学原 料按下述的重量比组成 ：。

8、 92% 己内酰胺、 5% 己内酰胺钠催化剂和 3% 的多苯基多亚甲基多异 氰酸酯胶粘剂。 10. 根据权利要求 9 的所述的一种自润滑耐磨轻型刮板机溜槽， 其特征在于 ： 所述的改 性 MC 尼龙的制备方法包括如下步骤 ： 1） 所述的 MC 尼龙制备， 将 92% 己内酰胺放入反应器中， 加热熔融， 当温度为 130 度时， 开真空泵减压至 -0.1Mpa 蒸馏 10 分钟， 停止抽真空， 并将温度控制在 140 度， 依次加入 5% 己内酰胺钠催化剂和 3% 的多苯基多亚甲基多异氰酸酯胶粘剂搅拌均匀， 然后浇铸到已经 余热 160 度的模具中， 聚合 10 分钟即可 ； 2） 依次将 1。

9、.5% 二硫化钼， 8% 石墨粉， 15% 滑石粉， 8% 玻璃纤维， 3% 二氧化硅， 0.5% 二氧 权 利 要 求 书 CN 103662636 A 2 2/2 页 3 化钛加入到 64% 步骤 1 的 MC 尼龙混合均匀即可 ； 上述步骤 1 和 2 的百分数均为重量百分数。 权 利 要 求 书 CN 103662636 A 3 1/4 页 4 一种自润滑耐磨轻型刮板机溜槽及其制造方法 技术领域 0001 本发明涉及一种刮板机溜槽， 特别涉及一种自润滑耐磨轻型刮板机溜槽及其制造 方法， 属于矿山机械领域。 背景技术 0002 煤矿刮板输送机溜槽是采煤过程中的一个重要消耗部件， 长壁采煤。

10、工作面上的刮 板输送机溜槽工作环境恶劣。刮板输送机溜槽与刮板及物料之间产生的摩擦、 冲击等因素 引起溜槽磨损， 输送物料对溜槽产生腐蚀。这些因素使得刮板输送机溜槽在正常的输送过 程中， 由于磨损、 腐蚀等原因遭到破坏， 并且经常出现跳链卡死现象， 导致断链和电机过载 甚至烧毁电机等故障。 这使得刮板机溜槽寿命短， 消耗量大， 造成大量的资源浪费和低下的 生产效率。 0003 目前刮板输送机溜槽主要有锰钢焊接而成， 其结构和设计方法存在一些缺陷， 有 很大的改进余地。锰钢的抗磨性能和抗腐蚀性能在煤矿采煤工作面上的工况下显得不足。 运输的物料对溜槽表面的冲击和摩擦使得锰钢表面产生塑性变形、 疲劳裂。

11、纹以及磨粒磨损 等。物料成分复杂， 含有大量的硫化物、 松节油等强腐蚀性成分， 并且水的存在使得锰钢表 面氧化产生氧化磨损。 腐蚀和氧化加剧了磨损， 反过来， 磨损导致裸露了新鲜的金属表面又 加剧了腐蚀和氧化的程度。严重的摩擦也导致刮板机运行过程中产生的噪音极大， 并耗费 大量的电力能源。 这使得目前传统的刮板机溜槽的可拆卸性、 可回收性、 可维护性和可重复 利用性较差， 而且寿命低下， 对环境的综合影响较大且资源消耗量巨大。 发明内容 0004 本发明目的是为解决上述问题， 将提供一种自润滑耐磨轻型刮板机溜槽及其制造 方法。使得刮板机溜槽从设计、 制造、 使用到报废处理的整个生命周期中， 延。

12、长溜槽的使用 寿命， 减小对环境的负面影响， 提高资源利用率， 并实现溜槽的再制造。 0005 本发明的技术方案是 ： 一种自润滑耐磨轻型刮板机溜槽， 其特征在于 ： 由主要承 担承载功能的结构模块和主要承担使用寿命功能的工作层模块组成 ； 结构模块包括中溜基 板和槽帮， 工作层模块包括金属基高耐磨复合材料板和改性高分子材料自润滑耐磨板 ； 所 述的中溜基板的两侧焊接有槽帮 ； 金属基高耐磨复合材料板和改性高分子材料自润滑耐磨 板设置在中溜基板的上表面上。 0006 所述的中溜基板的厚度为 4mm 至 10mm， 材质为 16Mn 钢板 ； 所述的槽帮厚度为 8mm 至 20mm， 材质为槽帮。

13、钢 M510、 M540 或 M565 中的其中一种。 0007 所述的金属基高耐磨复合材料板和改性高分子材料自润滑耐磨板交替间隙排列， 并通过螺栓固定在中溜基板上。 0008 所述的金属基高耐磨复合材料板和改性高分子材料自润滑耐磨板之间的间隙为 20mm 至 60mm。 所述的金属基高耐磨复合材料板的长度为 400mm 至 1500mm， 宽度为 50mm 至 200mm， 金 说 明 书 CN 103662636 A 4 2/4 页 5 属基高耐磨复合材料板是由基材和熔覆层组成， 熔覆层熔覆在基材的外表面上 ； 其中基材 的材质是 16Mn 钢板。 0009 所述的改性高分子材料自润滑耐磨。

14、板长度为 400mm 至 1500mm， 宽度为 50mm 至 200mm， 其材质为改性 MC 尼龙。 0010 所述的中溜基板、 槽帮、 金属基高耐磨复合材料板和改性高分子材料自润滑耐磨 板的长度相同。 0011 所述的熔覆层是采用激光熔覆， 用于激光熔覆的原材料组成为 ： 42CrMo 粉为 55%， 粒度为 -200 目全粉 ； 65 镍合金粉为 20%， 粒度为 -200 目全粉 ； 纳米碳化钨为 5%， 粒度为 20nm 200nm ； 铝粉为 15%， 粒度为 -200 目全粉 ； 石墨为 5%， 粒度为 -325 目全粉， 上述百分 数均为重量百分比。 0012 所述的改性 M。

15、C 尼龙的是由下述化学原料按下述的重量比组成 ： 1.5% 二硫化钼、 8% 石墨粉、 15% 滑石粉、 8% 玻璃纤维、 3% 二氧化硅、 0.5% 二氧化钛和 64%MC 尼龙， 所述的 MC 尼 龙是由下述化学原料按下述的重量比组成 ： 92% 己内酰胺、 5% 己内酰胺钠催化剂和 3% 的多 苯基多亚甲基多异氰酸酯胶粘剂。 0013 所述的改性 MC 尼龙的制备方法包括如下步骤 ： 1） 所述的 MC 尼龙制备， 将 92% 己内酰胺放入反应器中， 加热熔融， 当温度为 130 度时， 开真空泵减压至 -0.1Mpa 蒸馏 10 分钟， 停止抽真空， 并将温度控制在 140 度， 依次。

16、加入 5% 己内酰胺钠催化剂和 3% 的多苯基多亚甲基多异氰酸酯胶粘剂搅拌均匀， 然后浇铸到已经 余热 160 度的模具中， 聚合 10 分钟即可 ； 2） 依次将 1.5% 二硫化钼， 8% 石墨粉， 15% 滑石粉， 8% 玻璃纤维， 3% 二氧化硅， 0.5% 二氧 化钛加入到 64% 步骤 1 的 MC 尼龙混合均匀即可 ； 上述步骤 1 和 2 的百分数均为重量百分数。 0014 本发明的优点是 ： 本发明的结构模块由锰钢制作， 厚度比传统溜槽薄， 耐磨板使用 报废后， 作为结构模块的中溜基板和槽帮可进行重复利用或再制造。工作层模块由具有激 光熔覆层的金属基高耐磨复合材料块和改性高分。

17、子材料自润滑耐磨办交替间隙排列而成， 具有高耐磨性能和自润滑性能， 并且易于更换。从而实现溜槽的高耐磨、 自润滑、 降低运行 噪音和轻量化以及结构模块的重复使用和金属基高耐磨复合材料等零部件的再制造。 两种 耐磨板交替间隙排列， 刮板机运行前， 用煤粉将其间隙填平 ； 由于中溜基板比传统设计的溜 槽板较薄、 改性高分子材料具有很低的密度以及使用煤粉填充耐磨板之际的间隙， 使得溜 槽重量比传统溜槽减轻20%至30%。 使用耐磨板及煤粉填充间隙技术后， 由于耐磨性能的提 升和耐磨板具有自润滑功能， 比传统溜槽寿命提高近一倍， 能耗降低 30% 至 40%。 0015 下面结合实施例及实施例附图对本。

18、发明做进一步的描述， 但不作为对本发明的限 定。 附图说明 0016 图 1 是本发明刮板机溜槽的结构示意图 ； 图 2 是本发明刮板机溜槽的横向截面示意图。 0017 图中， 1 、 中溜基板 ； 2 、 槽帮 ； 3、 金属基高耐磨复合材料板 ； 4、 改性高分子材 料自润滑耐磨板 ； 5、 基材 ； 6、 熔覆层。 说 明 书 CN 103662636 A 5 3/4 页 6 具体实施方式 0018 实施例 1 如图 1 所示， 一种自润滑耐磨轻型刮板机溜槽， 由主要承担承载功能的结构模块和主 要承担使用寿命功能的工作层模块组成 ； 结构模块包括中溜基板 1 和槽帮 2， 工作层模块包 。

19、括金属基高耐磨复合材料板 3 和改性高分子材料自润滑耐磨板 4 ； 所述的中溜基板 1 的两 侧焊接有槽帮 2 ； 金属基高耐磨复合材料板 3 和改性高分子材料自润滑耐磨板 4 设置在中 溜基板 1 的上表面上。 0019 实施例 2 如图 1 和图 2 所示， 一种自润滑耐磨轻型刮板机溜槽， 由主要承担承载功能的结构模块和主要承担使用寿 命功能的工作层模块组成 ； 结构模块包括中溜基板 1 和槽帮 2， 工作层模块包括金属基高耐 磨复合材料板 3 和改性高分子材料自润滑耐磨板 4 ； 所述的中溜基板 1 的两侧焊接有槽帮 2 ； 所述的金属基高耐磨复合材料板 3 和改性高分子材料自润滑耐磨板。

20、 4 交替间隙排列， 并 通过螺栓固定在中溜基板 1 上。金属基高耐磨复合材料板 3 共 3 块， 两边和中间各一块， 改 性高分子材料自润滑耐磨板 4 共两块。金属基高耐磨复合材料板 3 和改性高分子材料自润 滑耐磨板 4 之间的间隙为 28mm， 两边金属基高耐磨复合材料板 3 与槽帮 2 距离为 14mm。 0020 所述的中溜基板 1 的长 1210mm， 宽 640mm， 厚 5mm， 材质为 16Mn 钢板 ； 所述的槽帮 为 GB/T 3414 规定的 M15 型， 长度为 1210mm， 材质为 M510。 0021 所述的金属基高耐磨复合材料板尺寸为 ： 长 1210mm， 。

21、宽 100mm， 厚度 10mm。 0022 所述的金属基高耐磨复合材料板 3 是由基材 5 和熔覆层 6 组成， 熔覆层 6 熔覆在 基材 5 的外表面上。厚度 10mm 的金属基高耐磨复合材料板 3 中， 基材 5 厚度为 6mm， 熔覆层 6 为 4mm ； 其中基材 5 的材质是 16Mn 钢板。 0023 熔覆层 6 是采用激光熔覆， 用于激光熔覆的原材料组成为 （重量比） ： 42CrMo 粉为 55%， 粒度为 -200 目全粉 ； 65 镍合金粉为 20%， 粒度为 -200 目全粉 ； 纳米碳化钨为 5%， 粒度 为 20nm 200nm ； 铝粉为 15%， 粒度为 -20。

22、0 目全粉 ； 石墨为 5%， 粒度为 -325 目全粉， 激光熔 覆方法属于公知技术， 这里就不做详细描述。 0024 所述的改性高分子材料自润滑耐磨板 4 尺寸为 ： 长 1210mm， 宽 100mm， 厚度 10mm。 其材质为改性MC尼龙。 所述的改性MC尼龙的是由下述化学原料按下述的重量比组成 ： 1.5% 二硫化钼、 8% 石墨粉、 15% 滑石粉、 8% 玻璃纤维、 3% 二氧化硅、 0.5% 二氧化钛和 64%MC 尼龙， 所述的 MC 尼龙是由下述化学原料按下述的重量比组成 ： 92% 己内酰胺、 5% 己内酰胺钠催化 剂和 3% 的多苯基多亚甲基多异氰酸酯 （简称 PAP。

23、I） 胶粘剂。 0025 改性 MC 尼龙的制备方法包括如下步骤 ： 1） 所述的 MC 尼龙制备， 将 92% 己内酰胺放入反应器中， 加热熔融， 当温度为 130 度时， 开真空泵减压至 -0.1Mpa 蒸馏 10 分钟， 停止抽真空， 并将温度控制在 140 度， 依次加入 5% 己内酰胺钠催化剂和 3% 的多苯基多亚甲基多异氰酸酯 （简称 PAPI） 胶粘剂搅拌均匀， 然后 浇铸到已经余热 160 度的模具中， 聚合 10 分钟即可。 0026 2） 依次将 1.5% 二硫化钼， 8% 石墨粉， 15% 滑石粉， 8% 玻璃纤维， 3% 二氧化硅， 0.5% 二氧化钛加入到 64% 步。

24、骤 1 的 MC 尼龙混合均匀即可。上述步骤 1 和 2 的百分数均为重量 百分数。 说 明 书 CN 103662636 A 6 4/4 页 7 0027 在 MC 尼龙制备中， 采用多苯基多亚甲基多异氰酸酯替代现有技术所采用的甲苯 二异氰酸脂 （简称 TDI） ， 可降低毒性。 0028 上述的化学原料都可以从市场上直接购得， 其中， MC 尼龙也可以直接从市场直接 购得。 0029 本实施例中金属基高耐磨复合材料板3和改性高分子材料自润滑耐磨板4与中溜 基板连接螺栓为 M815， 每块板采用 3 个螺栓固定。 0030 本发明的自润滑耐磨轻型刮板机溜槽在使用时， 用煤粉填平溜槽内耐磨板之。

25、间的 间隙。 0031 上述实施例中的中溜基板、 槽帮、 金属基高耐磨复合材料板和改性高分子材料自 润滑耐磨板尺寸不仅限于实施例中的尺寸， 只要是所述的中溜基板1的厚度为4mm至10mm， 所述的槽帮 2 厚度为 8mm 至 20mm， 材质为槽帮钢 M510、 M540 或 M565 中的其中一种 ； 所述的 金属基高耐磨复合材料板3和改性高分子材料自润滑耐磨板4之间的间隙为20mm至60mm。 所述的金属基高耐磨复合材料板 3 的长度为 400mm 至 1500mm， 宽度为 50mm 至 200mm， 所述 的改性高分子材料自润滑耐磨板(4)长度为400mm至1500mm， 宽度为50mm至200mm范围均 可。 0032 本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手 段， 这里不一一叙述。 说 明 书 CN 103662636 A 7 1/1 页 8 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103662636 A 8 。