一种离心聚合一体式金属衬套尼龙轮及其加工方法
【专利摘要】本发明涉及一种离心聚合一体式金属衬套尼龙轮及其加工方法，包括MC尼龙绳轮和金属衬套，在所述MC尼龙绳轮的正、反两侧均设有3的整数倍数目的加强筋，在所述金属衬套的外圈上、沿轴向方向呈“一”字型排布有若干个环形沟槽和/或凸起，且所述MC尼龙绳轮的一部分嵌入于环形沟槽内，凸起嵌入所述MC尼龙绳轮中，在所述金属衬套的内圈的首、尾两端对称的设有两个或四个孔用挡圈。在所述金属衬套的首、尾两端还设有密封端盖，且所述密封端盖中嵌入骨架油封。该方法合理地将金属和工程塑料结合在一起，有效地克服了塑性产品不稳定、强度差的缺点，保证了金属衬套与MC尼龙绳轮具有永久的抱紧力。
【专利说明】
一种离心聚合一体式金属衬套尼龙轮及其加工方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种离心聚合一体式金属衬套尼龙轮及其加工方法，属于尼龙轮浇注加工技术领域。
【背景技术】
[0002]现有技术中，金属衬套尼龙轮由于自身的特性被广泛地应用在电梯绳轮、起重机滑轮等各种轮体中，传统的加工工艺是将金属衬套压入尼龙轮的中心孔，通过过盈配合使尼龙轮与金属衬套保持相对固定，但是这种方法加工制作的金属衬套尼龙轮在导向轮的工作温度发生变化的时候，并不能动态地调整导向轮与轴承之间的游隙，因此难以确保轴承正常工作，影响了使用这种金属衬套尼龙轮的电梯的品质和使用寿命。
[0003]现有技术的主要缺点是金属衬套与MC尼龙无法整体浇铸，这两种材质难以配合到一起。如果取消金属衬套，使尼龙轮直接与轴承压配，可以通过尼龙轮与轴承的过盈配合来保证安装的精度和正常使用。但是MC尼龙的线膨胀系数是，而轴承钢的线膨胀系数是，两者之间相差5.35?7.4倍左右。同时由于电梯的使用环境非常复杂，电梯使用的环境温度可能在-30 °C?50 °C的范围之间变化，MC尼龙轮与轴承之间由于温度的变化将会引起两者之间配合过松(温度升高时)或过紧(温度降低时):当配合过松且产生的间隙的量大于装配时轴承与尼龙轮的过盈量时，尼龙轮将与轴承之间产生过度配合导致两者摩擦升温，同时由于轴承与尼龙轮内孔间的空隙较小，摩擦产生的热量不易耗散，将直接加速轴承与尼龙轮的磨损，最终导致两者不再匹配。这种不匹配的结果可能是轴承在运行中产生噪音并使电梯在运行中产生振动或晃动，影响电梯的品质；当温度降低配合过紧时，尼龙轮的变形量大于轴承，从而使尼龙轮与轴承的配合随着温度的降低越来越紧，减少了两者之间的正常游隙，久而久之将损坏轴承，使得电梯在运行中产生噪音和振动，影响电梯的品质。所以需要提出一种能够综合金属衬套和MC尼龙绳轮的优点的组合结构及加工工艺方法。
【发明内容】
[0004]本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种新的离心聚合一体式金属衬套尼龙轮及其加工方法。
[0005]本发明通过以下技术方案来实现上述目的:
本发明所述的离心聚合一体式金属衬套尼龙轮包括MC尼龙绳轮和金属衬套，在所述MC尼龙绳轮的正、反两侧均设有3的整数倍数目的加强筋，在所述金属衬套的外圈上、沿轴向方向呈“一”字型排布有若干个环形沟槽或凸起，且所述MC尼龙绳轮的一部分嵌入于环形沟槽内，凸起嵌入所述MC尼龙绳轮中，在所述金属衬套的内圈的首、尾两端对称的设有两个或四个孔用挡圈。
[0006]在所述金属衬套的首、尾两端还设有密封端盖，且所述密封端盖中嵌入骨架油封。
[0007]在所述的MC尼龙绳轮上两侧设有托起加强面，该托起加强面与绳槽面之间的夹角在5°-30°之间调整。
[0008]本发明所述的离心聚合一体式金属衬套尼龙轮的加工方法包括以下步骤:A、准备模具:所述的模具为金属模具，包括由上到下依次分别设置的上模、中模和下模，在上模的中心位置设置有进料口，该上模、中模和下模的中心位置设置有通孔部，该通孔部内部设置有可调整上支架和可调整下支架，该可调整上支架和可调整下支架将金属衬套固定在通孔部中；该上模、中模和下模装配在一起后在内部形成模腔;B、浇注:将己内酰胺在反应釜中加热至120°C-160°C后，按照工艺比例加入催化剂后进行真空脱水；当真空度达到既定的工艺要求后充入氮气保护，加入固化剂后形成MC尼龙胶料，然后开始浇铸;MC尼龙胶料由进料口进入模具的模腔，启动变频离心机，使金属衬套和MC尼龙胶料之间通过变频调速离心聚合的方式整体浇铸在一起。
[0009]所述的真空脱水步骤中，采用的温度为120°C-160°C。
[0010]所述的催化剂为氢氧化钠，加入的催化剂的质量份数为千分之1.1至千分之1.6。
[0011]加入的所述固化剂的质量份数为千分之1.2至千分之1.8。
[0012]本发明的有益效果在于:
本发明所述的离心聚合一体式金属衬套尼龙轮及其加工方法与现有技术相比，合理地将金属和工程塑料结合在一起，有效地克服了塑性产品不稳定、强度差的缺点，设计了镶入式MC尼龙绳轮组件的结构，金属衬套与尼龙轮的传动力全部作用在金属衬套上，而金属衬套的轴向和径向设计了至少一道以上的环形沟槽或凸起，保证了金属衬套与MC尼龙绳轮具有永久的抱紧力，金属衬套与MC尼龙绳轮才能永不松动和脱落。
【附图说明】
[0013]图1是本发明的离心聚合一体式金属衬套尼龙轮的加工模具的结构示意图。
[0014]图2是本发明的离心聚合一体式金属衬套尼龙轮的正面结构示意图。
[0015]图3是本发明的离心聚合一体式金属衬套尼龙轮的剖面结构示意图。
【具体实施方式】
[0016]下面将结合附图对本申请中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0017]本发明所述的离心聚合一体式金属衬套尼龙轮的加工方法包括以下步骤:A、准备模具:如图1所示，所述的模具为金属模具，包括由上到下依次分别设置的上模2、中模3和下模4，在上模2的中心位置设置有进料口 I，该上模2、中模3和下模4的中心位置设置有通孔部，该通孔部内部设置有可调整上支架5和可调整下支架6，该可调整上支架5和可调整下支架6将金属衬套7固定在通孔部中；该上模2、中模3和下模4装配在一起后在内部形成模腔8;
B、浇注:将己内酰胺在反应釜中加热至120°C-16(TC后，按照工艺比例加入催化剂后进行真空脱水;本实施例中使用的催化剂为氢氧化钠；当真空度达到既定的工艺要求后充入氮气保护，加入固化剂后形成MC尼龙胶料，然后开始浇铸;MC尼龙胶料由进料口 I进入模具的模腔8，启动变频离心机，使金属衬套和MC尼龙胶料之间通过变频调速离心聚合的方式整体浇铸在一起。
[0018]所述的真空脱水步骤中，采用的温度为120°C-160°C。
[0019]所述的催化剂为氢氧化钠，加入的催化剂的质量份数为千分之1.1至千分之1.6。
[0020]加入的所述固化剂的质量份数为千分之1.2至千分之1.8。
[0021]如图2和3所示，按照上述加工方法加工制作的离心聚合一体式金属衬套尼龙轮包括MC尼龙绳轮9和金属衬套7，在所述MC尼龙绳轮9的正、反两侧均设有3根或3的整数倍(例如6根、9根或12根)数目的加强筋10，在所述金属衬套7的外圈上、沿轴向方向呈“一”字型排布有若干个环形沟槽12和/或凸起11，且所述MC尼龙绳轮9的一部分嵌入于环形沟槽12内，凸起11嵌入所述MC尼龙绳轮9中，在所述金属衬套7的内圈的首、尾两端对称的设有两个或四个孔用挡圈13。孔用挡圈13用于确保轴承不能发生轴向位移。
[0022]如图3所示，在所述金属衬套7的首、尾两端还设有密封端盖14，且所述密封端盖14中嵌入骨架油封15。所述密封端盖14和骨架油封15用于确保内部润滑脂不向外渗透，同时使得外部粉尘无法进入。
[0023]在所述的MC尼龙绳轮9上两侧设有托起加强面，该托起加强面与绳槽面之间的夹角在5°-30°之间调整。该托起加强面能够增加载荷强度，极大的减少负载后的变形量。
[0024]上述实施例能够采用新的浇铸工艺，将尼龙绳轮与衬套通过离心的方式，整体浇铸在一起，形成固态的转动副。其优点在于:如果温度降低，由于尼龙绳轮的变形量大于衬套，则尼龙绳轮与衬套的配合将随着温度的降低越来越紧，尼龙绳轮与衬套的配合关系是越来越好，且由于装配时衬套与轴承采用的小过盈配合，在_30°C的环境温度下，轴承的游隙减少量将非常小，既保护了轴承，又保证了尼龙绳轮的品质。
[0025]同时设置了6条、9条或12条加强筋，改变了传统的的做法。其优点在于:根据镶入式MC尼龙绳轮组件外径的大小，分别设置了 3或3的倍数根加强筋板，能大幅度的降低MC尼龙绳轮组件在受载荷以后的变形量，加强筋板越多，受载荷以后的变形量越小，保证了电梯的运行稳定性。
[0026]传统的过盈压入式金属衬套与尼龙轮的接合强度与本实施例中离心聚合一体式金属衬套与尼龙轮的结合强度这两者的区别如下:
过盈压入式金属衬套与尼龙轮得接合强度来源于:在强制将金属衬套压入尼龙轮孔的过程中，尼龙分子链强制伸展(取向)，伸展后分子链有弹性回复，在界面产生压应力，从而提供结合强度。
[0027]离心聚合一体式金属衬套与尼龙轮的结合强度来源于:(I)尼龙分子链网络(分子链有交联)从熔体状态冷却固化，分子链运动被冻结，分子链之间距离缩小，产生较大的体积收缩，由于金属衬套的阻挡，体积收缩受到抑制，因此，分子链处于张紧状态，形成很大的收缩力，即在金属衬套表面产生很大的压应力；(2)由于金属衬套表面不是绝对光滑，总是存在微细沟槽或凸起等表面结构，当尼龙处于熔体状态时，粘度很低，分子链会进入金属衬套表面微细结构，冷却后，金属衬套与尼龙轮孔内表面紧密接触，界面处的微细沟槽和凸起阻挡金属衬套与尼龙轮孔剥离；(3)在高温下，尼龙分子链和分子链上的化学基团活跃，会与金属衬套表面金属离子和氧化物发生一定的物理吸附和化学链接，从而增强界面粘结力。
[0028]经试验和理论分析可知，离心聚合一体式金属衬套与尼龙轮的接合强度大于过盈压入式金属衬套与尼龙轮的接合强度。离心聚合一体式金属衬套尼龙轮，可适用于梯速4m/S和4m/s以下的电梯。
[0029]以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【主权项】
1.一种离心聚合一体式金属衬套尼龙轮，其特征在于，包括:MC尼龙绳轮和金属衬套，在所述MC尼龙绳轮的正、反两侧均设有3的整数倍数目的加强筋，在所述金属衬套的外圈上、沿轴向方向呈“一”字型排布有若干个环形沟槽和/或凸起，且所述MC尼龙绳轮的一部分嵌入于环形沟槽内，凸起嵌入所述MC尼龙绳轮中，在所述金属衬套的内圈的首、尾两端对称的设有两个或四个孔用挡圈。2.根据权利要求1所述的离心聚合一体式金属衬套尼龙轮，其特征在于，在所述金属衬套的首、尾两端还设有密封端盖，且所述密封端盖中嵌入骨架油封。3.根据权利要求2所述的离心聚合一体式金属衬套尼龙轮的加工方法，其特征在于，在所述的MC尼龙绳轮上两侧设有托起加强面，该托起加强面与绳槽面之间的夹角在5°-30°之间调整。4.根据权利要求1-3任一项所述的离心聚合一体式金属衬套尼龙轮的加工方法，其特征在于，包括以下步骤: A、准备模具:所述的模具为金属模具，包括由上到下依次分别设置的上模、中模和下模，在上模的中心位置设置有进料口，该上模、中模和下模的中心位置设置有通孔部，该通孔部内部设置有可调整上支架和可调整下支架，该可调整上支架和可调整下支架将金属衬套固定在通孔部中；该上模、中模和下模装配在一起后在内部形成模腔； B、浇注:将己内酰胺在反应釜中加热至120°C-16(TC后，按照工艺比例加入催化剂后进行真空脱水；当真空度达到既定的工艺要求后充入氮气保护，加入固化剂后形成MC尼龙胶料，然后开始浇铸;MC尼龙胶料由进料口进入模具的模腔，启动变频离心机，使金属衬套和MC尼龙胶料之间通过变频调速离心聚合的方式整体浇铸在一起。5.根据权利要求4所述的离心聚合一体式金属衬套尼龙轮的加工方法，其特征在于，所述的真空脱水步骤中，采用的温度为120°C-160°C。6.根据权利要求5所述的离心聚合一体式金属衬套尼龙轮的加工方法，其特征在于，所述的催化剂为氢氧化钠，加入的催化剂的质量份数为千分之I.I至千分之1.6。7.根据权利要求6所述的离心聚合一体式金属衬套尼龙轮的加工方法，其特征在于，加入的所述固化剂的质量份数为千分之1.2至千分之1.8。
【文档编号】B29C39/10GK105904634SQ201610233562
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月15日
【发明人】祁若祥
【申请人】江苏利德尔塑化科技股份有限公司