专利名称：一种车载复合材料混凝土搅拌筒及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种建筑混凝土搅拌机械，具体涉及混凝土搅拌运输车上用的一种车载复合材料混凝土搅拌筒及其制备方法。
背景技术：
建筑产业的高速发展带动了商品混凝土的推广和普及，作为实现混凝土生产商品化的重要设备，混凝土搅拌运输车的需求进一步增加并被广泛用于公路、城乡建设、铁道、机场和水泥制品等工程的现代化施工。搅拌筒作为混凝土搅拌运输车的核心部件，它既是搅拌车运送混凝土的装载工具，又是搅拌混凝土的工作装置。通常，车载混凝土搅拌筒为重型钢结构构造，装载容积一般为8-12m3，受制造工艺、材料性能及使用环境的影响，使用寿命仅为5 8万m3混凝土，普遍存在易磨损、使用寿命短、更换费用高、自重大等诸多缺点。 此外，目前市场上已经出现了装载容积为16m3、20m3的搅拌车，对混凝土搅拌筒坚固耐磨，使用寿命长、质量轻提出了更高的要求。
发明内容
发明目的本发明是为了解决现有技术车载钢制混凝土搅拌筒的不足，提供一种结构设计合理、耐磨性好、寿命长、质量轻，适用范围广泛的车载复合材料混凝土搅拌筒，本发明另一个目的是提供该车载复合材料混凝土搅拌筒的制备方法。技术方案为了实现以上目的，本发明采用的技术方案为
一种车载复合材料混凝土搅拌筒，它包括外筒壁和包裹在外筒壁内的内筒体，所述的内筒体是由第一螺旋形构件与第二螺旋形构件通过聚氨酯胶黏剂胶接而成。作为优选方案，以上所述的车载复合材料混凝土搅拌筒，所述的第一螺旋形构件和第二螺旋形构件结构相同，所述的内筒体是由第一螺旋形构件旋转180度后与结构相同的第二螺旋形构件通过聚氨酯胶黏剂胶接而成。作为优选方案，以上所述的车载复合材料混凝土搅拌筒，所述的第一螺旋形构件和第二螺旋形构件均包括一支螺旋叶片和与螺旋叶片相连接的螺旋形内筒壁，所述的螺旋叶片端头部连接螺旋型加强圆杆。制备车载复合材料混凝土搅拌筒的方法，其包括以下步骤
a、第一螺旋形构件与第二螺旋形构件的制备首先将第二螺旋形内模安装固定在支架上；用聚氨酯弹性体隔块将螺旋型加强圆杆安装固定在第二螺旋形内模端部的凹槽内；将第一螺旋形内模和螺旋形外模依次安装在第二螺旋形内模上，使第一螺旋形内模、第二螺旋形内模及螺旋形外模之间形成一个成螺旋形的密封空腔；往空腔中注射聚氨酯树脂及其助剂；待树脂固化后，移去螺旋形外模、第一螺旋形内模和第二螺旋形内模，形成第一螺旋形构件；采用同样方法制备第二螺旋形构件；
b、内筒体的制备将以上步骤(a)制备得到的第一螺旋形构件旋转180度后与第二螺旋形构件平行对接并通过夹具加紧，两者互补形成包括两个螺旋叶片和完整内筒壁的内筒体；从内筒体内用聚氨酯胶黏剂将第一螺旋形构件与第二螺旋形构件间的对接缝填实、补平；待聚氨酯胶黏剂凝胶固化后，形成完整的内筒体；
C、外筒壁的制备将步骤b制备得到的内筒体固定在带有心轴的缠绕站上，在内筒体外表面采用优选的缠绕成型工艺实现360°全方位立体包络缠绕，首先通过微机控制使缠绕纱线小车行走至内筒体封头端面；其次，使纱线小车上的导丝头在微机控制下，通过随纱线小车的左右移动及前后伸缩，在内筒体外表面缠绕浸溃可固化树脂的增强纤维纱，树脂固化后制备得到外筒壁，其中缠绕角度为40° 60°，增强纤维纱体积分数70% 80%。以上所述的车载复合材料混凝土搅拌筒的制备方法，步骤a所述的助剂包括固化齐U、促进剂、填料和颜料；
以上所述的车载复合材料混凝土搅拌筒的制备方法，步骤a制备得到的第一螺旋形构件(2)和第二螺旋形构件(3)均包括螺旋叶片(5)，螺旋叶片(5)端头包含有螺旋型加强圆杆(7)，螺旋形加强圆杆(7)为螺旋形金属圆杆或者是增强纤维纱浸溃可固化树脂制作而 成的螺旋形圆杆。所述的增强纤维纱为玻璃纤维纱、碳纤维纱或玄武岩纤维纱；所述的可固化树脂为环氧树脂、聚氨酯或乙烯基树脂。以上所述的车载复合材料混凝土搅拌筒的制备方法，步骤c所述的可固化树脂为环氧树脂、聚氨酯或乙烯基树脂；所述的增强纤维纱为玻璃纤维纱、碳纤维纱或玄武岩纤维纱。有益效果本发明提供的车载复合材料混凝土搅拌筒与现有钢制混凝土搅拌筒相比具有如下优点
(I)本发明提供的车载复合材料混凝土搅拌筒，结构设计合理，维护便捷，使用寿命较长，适用范围广泛，成本低廉。(2)本发明提供的车载复合材料混凝土搅拌筒，筒内壁和螺旋叶片均采用耐磨性良好的聚氨酯弹性材料，比金属筒体具有更优异的耐腐蚀性能和耐磨性能；
(3)本发明提供的制备方法，根据内筒体的结构特点，通过大量实验设计出制备螺旋形构件的模具，采用注入树脂一体成型，结构致密性好，坚固耐用，并且外筒壁通过缠绕工艺将增强纤维纱浸溃可固化树脂缠绕而成，也具有坚固耐用，成型性好，无漏孔，致密性好。采用本发明提供的方法制备得到的复合材料混凝土搅拌筒，当设计强度达到与普通钢制混凝土搅拌筒等同的强度时，本发明复合材料混凝土搅拌筒质量比金属筒轻近一半，可有效提高搅拌车的混凝土运载量及回程的燃油经济性，降低运营成本；并且可以利用复合材料可塑性强的优点，采用空气动力学造型，减少运输过程中的空气阻力，进一步提高燃油经济性；并且采用的聚氨酯材料，除具有耐腐蚀性优异、重量轻、可塑性强等特点外，还具有很好的弹性、韧性及耐磨、保温、抗撕裂等性能，由于其良好的保温性能，可使装运在复合材料搅拌筒内的混凝土不受运送距离的限制，不会出现离析或凝结等问题。
图I是本发明所述的车载复合材料混凝土搅拌筒的结构示意图。图2为本发明所述的车载复合材料混凝土搅拌筒中螺旋形构件制备的结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。实施例I
如图I和图2所示，本发明提供的车载复合材料混凝土搅拌筒，它包括外筒壁(I)和包裹在外筒壁(I)内的内筒体，所述的外筒壁(I)由增强纤维纱浸溃可固化树脂后通过缠绕工艺在内筒体外表面上缠绕固化而形成，所述的内筒体是由第一螺旋形构件(2)旋转180度后与第二螺旋形构件(3)通过聚氨酯胶黏剂(4)胶接而成，所述的第一螺旋形构件
(2)和第二螺旋形构件(3)结构相同。以上所述的车载复合材料混凝土搅拌筒，所述的第一螺旋形构件(2)和第二螺旋 形构件(3)均包括一支螺旋叶片(5)和与螺旋叶片(5)相连接的螺旋形内筒壁￠)，所述的螺旋叶片(5)端头部包含有螺旋型加强圆杆(7)。以上所述第一螺旋形构件(2)旋和第二螺旋形构件(3)采用聚氨酯树脂及助剂注射一体成型；并且所述的螺旋形加强杆(7)为螺旋形金属圆杆，或者是增强纤维纱浸溃可固化树脂制作而成的螺旋形圆杆。以上所述的增强纤维纱可为玻璃纤维纱，或者是碳纤维纱或玄武岩纤维纱；所述的可固化树脂为环氧树脂，或者是聚氨酯、乙烯基树脂或其他脂基树脂。实施例2
车载复合材料混凝土搅拌筒的制备方法，其具体包括以下步骤
a、第一螺旋形构件(2)与第二螺旋形构件(3)的制备如图2所示，首先将第二螺旋形内模(9)安装固定在支架上；用聚氨酯弹性体隔块将螺旋型加强圆杆(7)安装固定在第二螺旋形内模(9)端部的凹槽(11)内；将第一螺旋形内模(8)和螺旋形外模(10)依次安装在第二螺旋形内模(9)上，使第一螺旋形内模(8)、第二螺旋形内模(9)及螺旋形外模
(10)之间形成一个成螺旋形的密封空腔；往空腔中注射聚氨酯树脂及其助剂；待树脂固化后，移去螺旋形外模(10)、第一螺旋形内模(8)和第二螺旋形内模(9)，形成第一螺旋形构件(2);采用同样方法制备第二螺旋形构件(3)；
b、内筒体的制备将以上步骤(a)制备得到的第一螺旋形构件(2)旋转180度后与第二螺旋形构件(3)平行对接并通过夹具加紧，两者互补形成包括两个螺旋叶片(5)和完整内筒壁￠)的内筒体；从内筒体内用聚氨酯胶黏剂(4)将第一螺旋形构件(2)与第二螺旋形构件(3)间的对接缝填实、补平；待聚氨酯胶黏剂(4)凝胶固化后，形成完整的内筒体；
C、外筒壁(I)的制备将步骤b制备得到的内筒体固定在带有心轴的缠绕站上，在内筒体外表面采用优选的缠绕成型工艺实现360°全方位立体包络缠绕，首先通过微机控制使缠绕纱线小车行走至内筒体封头端面；其次，使纱线小车上的导丝头在微机控制下，通过随纱线小车的左右移动及前后伸缩，在内筒体外表面缠绕浸溃可固化树脂的增强纤维纱，树脂固化后制备得到外筒壁(I)，其中缠绕角度为40° 60°，增强纤维纱体积分数70% 80%。以上所述的车载复合材料混凝土搅拌筒的制备方法，步骤a所述的助剂包括固化齐U、促进剂、填料和颜料。以上所述的车载复合材料混凝土搅拌筒的制备方法，步骤a制备得到的第一螺旋形构件(2)和第二螺旋形构件(3)均包括螺旋叶片(5)，螺旋叶片(5)端头包含有螺旋型加强圆杆(7)，螺旋形加强圆杆(7)为螺旋形金属圆杆或者是增强纤维纱浸溃可固化树脂制作而成的螺旋形圆杆。所述的增强纤维纱为玻璃纤维纱、碳纤维纱或玄武岩纤维纱；所述的可固化树脂为环氧树脂、聚氨酯或乙烯基树脂。以上所述的车载复合材料混凝土搅拌筒的制备方法，步骤c所述的可固化树脂为环氧树脂、聚氨酯或乙烯基树脂；所述的增强纤维纱为玻璃纤维纱、碳纤维纱或玄武岩纤维纱。本发明提供的车载复合材料混凝土搅拌筒，重量轻，耐磨，使用寿命长提供的制备方法，工艺可操作性强，制备效率高，生产成本低，可广泛应用于建筑行业。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应 视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种车载复合材料混凝土搅拌筒，其特征在于，它包括外筒壁(I)和包裹在外筒壁(I)内的内筒体，所述的内筒体是由第一螺旋形构件(2)与第二螺旋形构件(3)通过聚氨酯胶黏剂(4)胶接而成。
2.根据权利要求I所述的车载复合材料混凝土搅拌筒，其特征在于，所述的第一螺旋形构件(2)和第二螺旋形构件(3)结构相同，所述的内筒体是由第一螺旋形构件(2)旋转180度后与第二螺旋形构件(3)通过聚氨酯胶黏剂(4)胶接而成。
3.根据权利要求2所述的车载复合材料混凝土搅拌筒，其特征在于，所述的第一螺旋形构件(2)和第二螺旋形构件(3)均包括一支螺旋叶片(5)和与螺旋叶片(5)相连接的螺旋形内筒壁￠)，所述的螺旋叶片(5)端头部连接螺旋型加强圆杆(7)。
4.一种制备权利要求3所述的车载复合材料混凝土搅拌筒的方法，其特征在于，包括以下步骤 a、第一螺旋形构件(2)与第二螺旋形构件(3)的制备首先将第二螺旋形内模(9)安装固定在支架上；用聚氨酯弹性体隔块将螺旋型加强圆杆(7)安装固定在第二螺旋形内模(9)端部的凹槽(11)内；将第一螺旋形内模(8)和螺旋形外模(10)依次安装在第二螺旋形内模(9)上，使第一螺旋形内模(8)、第二螺旋形内模(9)及螺旋形外模(10)之间形成一个成螺旋形的密封空腔；往空腔中注射聚氨酯树脂及其助剂；待树脂固化后，移去螺旋形外模(10)、第一螺旋形内模(8)和第二螺旋形内模(9)，形成第一螺旋形构件(2);采用同样方法制备第二螺旋形构件(3)； b、内筒体的制备将以上步骤(a)制备得到的第一螺旋形构件(2)旋转180度后与第二螺旋形构件(3)平行对接并通过夹具加紧，两者互补形成包括两个螺旋叶片(5)和完整内筒壁￠)的内筒体；从内筒体内用聚氨酯胶黏剂(4)将第一螺旋形构件(2)与第二螺旋形构件(3)间的对接缝填实、补平；待聚氨酯胶黏剂(4)凝胶固化后，形成完整的内筒体； C、外筒壁(I)的制备将步骤b制备得到的内筒体固定在带有心轴的缠绕站上，在内筒体外表面采用优选的缠绕成型工艺实现360°全方位立体包络缠绕，首先通过微机控制使缠绕纱线小车行走至内筒体封头端面；其次，使纱线小车上的导丝头在微机控制下，通过随纱线小车的左右移动及前后伸缩，在内筒体外表面缠绕浸溃可固化树脂的增强纤维纱，树脂固化后制备得到外筒壁(I)。
5.根据权利要求4所述的车载复合材料混凝土搅拌筒的制备方法，其特征在于，步骤a所述的助剂包括固化剂、促进剂、填料和颜料。
6.根据权利要求4所述的车载复合材料混凝土搅拌筒的制备方法，其特征在于，步骤a制备得到的第一螺旋形构件(2)和第二螺旋形构件(3)均包括螺旋叶片(5)，螺旋叶片(5)端头包含有螺旋型加强圆杆(7)，螺旋形加强圆杆(7)为螺旋形金属圆杆或者是增强纤维纱浸溃可固化树脂制作而成的螺旋形圆杆。
7.根据权利要求6所述的车载复合材料混凝土搅拌筒的制备方法，其特征在于，所述的增强纤维纱为玻璃纤维纱、碳纤维纱或玄武岩纤维纱；所述的可固化树脂为环氧树脂、聚氣酷或乙稀基树脂。
8.根据权利要求4所述的车载复合材料混凝土搅拌筒的制备方法，其特征在于，步骤c所述的缠绕角度为40° 60°，增强纤维纱的体积分数70% 80%。
9.根据权利要求4所述的车载复合材料混凝土搅拌筒的制备方法，其特征在于，步骤c所述 的可固化树脂为环氧树脂、聚氨酯或乙烯基树脂；所述的增强纤维纱为玻璃纤维纱、碳纤维纱或玄武岩纤维纱。
全文摘要
本发明公开了一种车载复合材料混凝土搅拌筒及其制备方法，它包括外筒壁(1)和包裹在外筒壁(1)内的内筒体，所述的外筒壁(1)由增强纤维纱浸渍可固化树脂后通过缠绕工艺在内筒体外表面上缠绕固化而形成，所述的内筒体是由第一螺旋形构件(2)与第二螺旋形构件(3)通过聚氨酯胶黏剂(4)胶接而成。本发明提供的车载复合材料混凝土搅拌筒，结构设计合理，重量轻，耐磨、耐腐蚀性能强，使用寿命长，适用范围广泛。另外，本发明提供的搅拌筒制备方法，根据混凝土搅拌筒内筒体的结构特点，设计能一体注射成型的专用模具，外筒壁采用缠绕机缠绕工艺制备得到，制备效率高，制备得到的搅拌筒重量轻，耐磨、耐腐蚀性能强，并且制备成本低。
文档编号B29C70/32GK102873754SQ20121037255
公开日2013年1月16日 申请日期2012年9月29日 优先权日2012年9月29日
发明者任桂芳, 乔光辉, 刘卫生, 刘永, 田丰 申请人:连云港中复连众复合材料集团有限公司