【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机械领域，特别是一种矿用非金属刮板。
技术介绍
1、刮板输送机作为开采煤矿资源的主要运输装置和运输轨道，其设计与可靠性直接影响煤矿系统的综合采集效率。目前刮板输送机的研究主要集中在其动力、寿命、安全性以及在各种工况下的适用性上，其中刮板输送机本身的结构设计优化与升级得到了极大的关注。刮板作为其中重要的零部件，轻质高强度的刮板部件将降低了煤矿作业的生产成本，减少系统输送功耗和链轮磨损；高效的刮板部件设计能减少刮板的损坏及替代件的储备，从而减小企业的生产管理成本，提高刮板输送机的整机使用寿命。
2、目前合金结构钢材的刮板部件已被广泛应用，但由于金属刮板部件的高能耗、高成本和不可持续性，煤矿行业一直探索金属刮板的替代方案，现有研究主要着重于非金属材料刮板设计思路，但是市场上的非金属材料仍然没有一款可以满足市场的需求，本专利技术复合材料刮板采用区域划分的设计理念，对刮板部件的各部分性能要求进行细化，通过结构和材料配合满足复合材料刮板的刚度和耐磨的要求，本专利技术提供一种解决刮板耐磨和刚度要求的新设计思路。
技术实现思路
1、为解决现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种矿用非金属刮板，通过材料和结构的配合，满足矿用非金属刮板的强度、刚度、耐磨性和轻量化等要求。
2、为了实现上述目标，本专利技术采用如下的技术方案：
3、矿用非金属刮板，包括：泡沫层，内嵌于泡沫层内的金属预埋件，与泡沫层一体成型并包裹于泡沫层外的连续纤维增强复合材料加强层，
4、前述的矿用非金属刮板，泡沫层包括：pvc泡沫层、pet泡沫层、mppe泡沫层、pmi泡沫层或pu泡沫层。
5、前述的矿用非金属刮板，非金属刮板与横梁之间用螺栓、球形螺母连接，链条夹紧在非金属刮板和横梁中间。
6、前述的矿用非金属刮板，连续纤维增强复合材料加强层由纤维铺层和树脂注入固化的集成材料结构组成。
7、前述的矿用非金属刮板，纤维铺层为：内层为高模量玻璃纤维的编织布或平纹布，中心层为碳纤维的编织布或平纹布，外层为芳纶纤维的编织布或平纹布。
8、前述的矿用非金属刮板，高模量玻璃纤维的编织布或平纹布的重量比为40％，碳纤维的编织布或平纹布的重量比为40％，高耐磨的芳纶纤维的编织布或平纹布的重量比为20％。
9、前述的矿用非金属刮板，树脂采用增韧性环氧树脂、聚氨酯或酚醛树脂。
10、前述的矿用非金属刮板，耐磨层包括：氧化锆陶瓷层、氧化铝-氧化锆复相陶瓷层、碳/碳复合材料层、碳纤维增强碳基复合材料层、钢材件层、40mn2钢层、芳纶纤维增强混合橡胶高分子复合材料层、芳纶帆布橡胶骨架层或芳纶浆粕橡胶弹性体层；作为一种优选，为芳纶浆粕橡胶弹性体层。
11、前述的矿用非金属刮板，矿用非金属刮板的长宽高为986×180×146mm，三点弯曲方向的连续纤维增强复合材料加强层的厚度为80mm，泡沫层的厚度为100mm，泡沫层的密度为700g/cm3。
12、本专利技术的有益之处在于：
13、本专利技术采用芳纶纤维增强橡胶复合材料作为非金属刮板的耐磨层材料，加强层选用纶纤维增强橡胶复合材料，泡沫层与耐磨层之间用顺丁胶进行连接，在满足露天矿防撕裂要求外，还具有优异的耐磨性能、抗砸抗冲击性能；
14、本专利技术采用特定的材料搭配特殊的结构，克服了单一材料的缺陷，使得材料与结构之间形成协同作用，满足矿用非金属刮板的强度、刚度、耐磨性和轻量化等要求；
15、大厚度的非金属刮板结构采用泡沫夹芯复合材料设计，在减少纤维层、保证周边件装配的同时，有效地提高整体刚度和抗冲击性能；通过快速模压工艺，实现了复杂造型复合材料的快速成型和纤维增强泡沫夹芯结构的集成制备；
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.矿用非金属刮板，其特征在于，包括：泡沫层，内嵌于泡沫层内的金属预埋件，与所述泡沫层一体成型并包裹于泡沫层外的连续纤维增强复合材料加强层，包裹于连续纤维增强复合材料加强层外的耐磨层。
2.根据权利要求1所述的矿用非金属刮板，其特征在于，所述泡沫层包括：PVC泡沫层、PET泡沫层、MPPE泡沫层、PMI泡沫层或PU泡沫层。
3.根据权利要求1所述的矿用非金属刮板，其特征在于，所述非金属刮板与横梁之间用螺栓、球形螺母连接，链条夹紧在非金属刮板和横梁中间。
4.根据权利要求1所述的矿用非金属刮板，其特征在于，所述连续纤维增强复合材料加强层由纤维铺层和树脂注入固化的集成材料结构组成。
5.根据权利要求4所述的矿用非金属刮板，其特征在于，纤维铺层为：内层为高模量玻璃纤维的编织布或平纹布，中心层为碳纤维的编织布或平纹布，外层为芳纶纤维的编织布或平纹布。
6.根据权利要求5所述的矿用非金属刮板，其特征在于，所述高模量玻璃纤维的编织布或平纹布的重量比为40％，碳纤维的编织布或平纹布的重量比为40％，高耐磨的芳纶纤维的编织布或平纹布的重
7.根据权利要求4所述的矿用非金属刮板，其特征在于，树脂采用增韧性环氧树脂、聚氨酯或酚醛树脂。
8.根据权利要求1所述的矿用非金属刮板，其特征在于，所述耐磨层包括：氧化锆陶瓷层、氧化铝-氧化锆复相陶瓷层、碳/碳复合材料层、碳纤维增强碳基复合材料层、钢材件层、40Mn2钢层、芳纶纤维增强混合橡胶高分子复合材料层、芳纶帆布橡胶骨架层或芳纶浆粕橡胶弹性体层。
9.根据权利要求1所述的矿用非金属刮板，其特征在于，所述矿用非金属刮板的长宽高为986×180×146mm，三点弯曲方向的连续纤维增强复合材料加强层的厚度为80mm，泡沫层的厚度为100mm，泡沫层的密度为700g/cm3。
...【技术特征摘要】
1.矿用非金属刮板，其特征在于，包括：泡沫层，内嵌于泡沫层内的金属预埋件，与所述泡沫层一体成型并包裹于泡沫层外的连续纤维增强复合材料加强层，包裹于连续纤维增强复合材料加强层外的耐磨层。
2.根据权利要求1所述的矿用非金属刮板，其特征在于，所述泡沫层包括：pvc泡沫层、pet泡沫层、mppe泡沫层、pmi泡沫层或pu泡沫层。
3.根据权利要求1所述的矿用非金属刮板，其特征在于，所述非金属刮板与横梁之间用螺栓、球形螺母连接，链条夹紧在非金属刮板和横梁中间。
4.根据权利要求1所述的矿用非金属刮板，其特征在于，所述连续纤维增强复合材料加强层由纤维铺层和树脂注入固化的集成材料结构组成。
5.根据权利要求4所述的矿用非金属刮板，其特征在于，纤维铺层为：内层为高模量玻璃纤维的编织布或平纹布，中心层为碳纤维的编织布或平纹布，外层为芳纶纤维的编织布或平纹布。
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【专利技术属性】
技术研发人员：李世春，曾钒毓，魏斌，孟祥龙，
申请(专利权)人：杭州卡涞复合材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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