一种具有复合层的矿车斗及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种具有复合层的矿车斗及其特造方法。这种车斗有自净作用，特别适用于装卸水煤矸石等粘性货料。车斗壁是由金属外壳与复合在其内表面的聚乙烯材料层组成，聚乙烯材料层由喷涂法或粘接法及其他方法（如铆钉螺栓）复合到金属外壳内壁上。这种具有复合层的车斗抗冲击强度较高，耐磨，防止结底，省时省力，延长矿车寿命，降低运输成本，可用于各种类型与规格的矿车。（*该技术在2010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矿车斗(车厢)，适用于偏粘性货料运输，特别适用于装卸粘性水煤矸石、潮湿的煤、矿石、岩石、砂浆等。为清除含有矿井水的煤、矸石等在矿车斗中的积垢，国内外采用振动式，机械式，电渗式等各种清除机具和方法，都不能有效地清除，且耗费很多动力。为此，设计出不少防粘底的矿车斗，有的是用胶垫组装在车底，并由底部通孔用人工捅胶垫使矿砂脱落(CN 88212671);有的是在车斗内装上胶合化纤，天然纤维布或人造革作软内衬(CN 88 202394);有的方案具有胶垫内衬和带阀门的通气孔(SU 1063675)，有的在软壳板下安放一个装在缓冲器上的金属基座(SU 1164122)，这些专利技术均对清除粘底有一定作用，但有的结构复杂，成本高(如苏联两种专利)，有的强度差，寿命短(如CN 88202394)，有的尚需人工清垢，效率低，所以均不甚理想。本专利技术的目的，是提供一种具有复合层的矿车斗，尤其适用于装卸水分较大的偏粘性货料(如煤，矸石，矿石，岩石，砂浆等)，使用这种车斗，不粘附煤，岩石粉，卸车翻斗时能将车内壁上的矿岩粉层进行物理解附，从而达到自净的目的，这种车斗内壁必须光滑，抗冲击，耐磨，结实耐用。本专利技术矿车斗的技术方案是这样的，一种具有复合层的矿车斗，可用于各种现行U形和V形矿车，其特征在于车斗壁为一复合层，在构成车斗外壳的金属材料层1的内壁上复合有聚乙烯材料层3。之所以采用聚乙烯是择其抗冲击强度好，耐磨，易于施工及成本较低，材料易得等优点，聚乙烯层可为超高分子量聚乙烯，丁苯橡胶改性高密度聚乙烯或交联聚乙烯，普通改性聚乙烯等材料。厚度可根据用途为2-10毫米，当运输矸石成份多或粘性大的矿料时，厚度可大一些，运输水分少的煤或其他矿料时，厚度可小一些，聚乙烯层由车斗上缘逐渐向下加厚，车底厚度最大。聚乙烯层为超高分子量聚乙烯时，在金属材料层与聚乙烯层之间具有使二者紧密结合在一起的环氧聚氨酯共聚粘合剂层2作为过渡层，(可用其他粘合剂)，也可不用粘合剂，直接将金属与塑料层用螺栓，铆钉或其它方式连接到一起。制造具有复合层的矿车斗的方法，包括表面处理和复合塑料层两个主要工序，表面处理包括金属壳体内表面处理和塑料层粘接面两种，后一种表面处理只有在应用超高分子量聚乙烯时才进行。塑料原料为超高分子量聚乙烯时，由冷烧结法成型，可一次烧结成车斗内层整体，也可局部烧结后拼接。进行表面处理时，对金属壳体内表面喷沙清污，喷刷硅烷偶联剂，对聚乙烯层粘接面进行火焰处理，然后加热金属壳体至100-120℃，涂刷环氧聚氨酯共聚粘接剂(或用螺栓，铆钉)使聚乙烯层牢固地复合在金属材料层上。塑料层用改性聚乙烯材料时，可采用火焰喷涂或熔融喷涂法。火焰喷涂法是采用塑料喷枪进行氧-乙炔火焰辐射加热聚乙烯粉料，直至熔融状态，再用二氧化碳气体输送喷至矿车金属壳体内壁，反复喷涂达到要求的厚度。熔融喷涂法是将料加入带有惰性气体的电加热器中，熔化后经加热的齿轮泵和喷嘴喷至金属壳体内壁，达到要求厚度后冷却。这两种方法对聚乙烯料加热温度为180-300℃，矿车斗金属壳体也须同时加热至180-310℃，喷涂后缓慢降至室温。采用本专利技术方法制造的矿车斗内壁平滑，(临界表面张力为30-42dyn/cm)矿，岩石粉不能牢固地粘附于车斗内壁上(由于塑料层与煤岩粉之间无化学粘附，物理吸附力很小)，所以卸车时，车斗一翻，附在内壁上但吸附力很小的渣粉层便随着所载矿石一起倾出，自净效果很好，不会在车斗内形成积垢。同时，比起前述其它专利技术，本车斗还具有材料抗冲击性能好，耐磨，使用寿命长，成本较低等优点。下面结合附图和实施例对本专利技术进行进一步阐述。附图说明图1，矿车斗外视图;图2，矿车斗剖视图。图中1.金属材料外壳;2.粘合剂过渡层;3.聚乙烯材料层。实施例1固定箱式矿车斗，车斗壁采用普通铁板与超高分子聚乙烯复合，二者中间具有一层环氧聚氨酯共聚粘合剂，均匀涂于车斗铁壳内壁。聚乙烯层厚度为5-10毫米。原料超高分子聚乙烯(上海高桥化工厂，北京石化二厂等产)分子量 70-300万，拉伸强度 300-400kg/cm2冲击强度(缺口) 158-175kg/cm2配方聚乙烯 100份 阻燃剂 5-10份 抗氧剂 0.2-1.5份矿车斗内壁技术指标剪切强度 90-110kg/cm2阻燃性能氧指数 28-30(临界表面张力 30-36dyn/cm)实施例2翻转车箱式矿车斗，车斗壁由钢板与丁苯橡胶改性高密度聚乙烯，聚乙烯层厚度2-10毫米(上部薄，向下逐渐加厚，底部最厚)。原料高密度聚乙烯(齐鲁石化公司，上海高桥化工厂产)密度0.941-0.965g/cm3分子量(改性后)20-25万拉伸强度250-350kg/cm2冲击强度(缺口)120-160kg/cm2配方聚乙烯 100份丁苯橡胶 5-20份抗氧剂 0.5-1份阻燃剂 5-10份制造方法1.用喷砂或机械法将钢壳体内壁清除干净，达到无氧化层，然后加热到180-300℃，2.将改性聚乙烯加入带有电加热的反应器中加热180-300℃使物料保持熔融状态(为防止聚乙烯分解，需在反应器中加入惰性气体如氮气以保护);然后开动齿轮泵将其输送至喷嘴，在一定压力下喷至车斗钢壳内壁，泵，输送管，喷嘴及车斗均应保持相应温度(180-300℃)，以避免熔融态物料变粘稠。喷涂时向下逐渐加厚，至需要厚度后缓慢冷却至室温，修正内壁表面使之平滑整齐。这就是熔融喷涂法。矿车斗内壁技术指标剪切强度 40-60kg/cm2阻燃性能氧指数 26-28 (临界表面能力 30-35dyn/cm)实施例3曲轨侧卸式矿车车斗，为钢板与改性聚乙烯复合而成，聚乙烯层厚度为4-10毫米，复合在钢壳体内壁。原料聚乙烯(齐鲁石化公司或上海高桥化工厂)密度0.941-0.965g/cm3分子量 15-25万拉伸强度 200-300kg/cm2，冲击强度(缺口) 88-110kg/cm2配方聚乙烯 100份 阻燃剂 5-10份 抗氧剂 0.5-1份制造方法车斗钢板内壁表面处理同实施例2，加热温度为220-310℃。复合采用火焰喷涂法，即用现有塑料喷枪(氧一乙炔)中腔大口径装置，用火焰辐射加热聚乙烯粉料，至熔融状态，用二氧化碳输送喷至矿车壳体内壁。本方法需多次复喷方能达到要求厚度，复喷时仍需控制温度使物料保持半熔融状态，以避免出现分层现象。车斗内壁技术指标剪切强度 45-60kg/cm2阻燃性能氧指数 27-29(临界表面张力36-42dyn/cm)阻燃剂，抗氧剂采用聚乙烯常用的品种即可，如阻燃可用三氧化二锑等，抗氧可用不易挥发的芳胺类或酚类化合物，如2.6-二叔丁基对甲基苯酚等，在此不一一列举。权利要求1.一种具有复合层的矿车斗，其特征在于车斗壁为一复合层，在构成车斗外壳的金属材料层的内壁上复合有聚乙烯材料层。2.如权利要求1所述的矿车斗，其特征在于车斗内壁复合的聚乙烯材料层厚度为2-10毫米。3.如权利要求1所述的矿车斗，其特征在于聚乙烯材料层为超高分子量聚乙烯时，金属材料层与聚乙烯层之间的结合是由环氧聚氨酯共聚粘合剂过渡层或由铆钉或螺栓实现的(通过粘合剂或铆钉(螺栓)使聚乙烯材料层与金属材料层紧密连接在一起。)4.一种制造如权利要求1所述的具本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有复合层的矿车斗，其特征在于：车斗壁为一复合层，在构成车斗外壳的金属材料层的内壁上复合有聚乙烯材料层。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王光伦，
申请(专利权)人：王光伦，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]