耐磨胶轮、滚轮及滚轮罐耳的制作方法

本实用新型涉及一种滚轮罐耳用的耐磨胶轮，本实用新型还涉及一种配有该耐磨胶轮的滚轮，以及配有该滚轮的滚轮罐耳。

背景技术：

滚轮罐耳是一种装配在立井提升容器上并与立井内所安装罐道配合从而对立井提升容器进行导向的导向装置，为目前运行中的提升容器提供导向，而广泛应用于矿山，煤炭等具备立井的工业生产部门，在一些应用中，立井也包括电梯井，相对而言，商用电梯井所适用轿厢载重量相对较小，即便是导向装置失效，对生产安全的影响也相对较小。

随着提升容器大型化，滚轮罐耳型号也在不断加大，特别是40t以上提升容器的出现，更大型号的滚轮罐耳也随之出现。

滚轮罐耳所受到的正压力与提升容器的提升能力正相关，而摩擦力与正压力正相关，相对而言，随着滚轮罐耳大型化，对滚轮上所装配胶轮的耐磨性提出了更高的要求。

滚轮罐耳当前所使用的胶轮普遍是聚氨酯胶轮，中国专利文献cn201808989u公开了一种滚轮罐耳，其在聚氨酯胶轮的外面又设置了一层耐磨层，耐磨层为天然橡胶层，或者说胶轮体材质为聚氨酯，然后再在聚氨酯的外层设置一层天然橡胶层，利用天然橡胶层的弹性和韧性比聚氨酯大的特点提高胶轮体的耐磨性。一般而言，聚氨酯胶轮采用浇筑方式制成，由于材质不同，橡胶与聚氨酯不能同时采用例如浇筑工艺复合成胶轮，一般需要先制备出位于内层的聚氨酯胶轮后，以聚氨酯胶轮为型腔构筑部分构造型腔，再浇筑形成橡胶层，工艺性相对较差。在滚轮技术领域，公知的，滚轮在转动过程中会受到动应力，由于橡胶与聚氨酯弹性系数不同，表面的天然橡胶层与聚氨酯胶轮间会产生较大的应力，而逐渐的使天然橡胶层与聚氨酯胶轮间脱开。

动应力对滚轮胶体的影响是滚轮的固有缺陷，即便是单质的聚氨酯胶轮，其与刚度更大的轮毂间在使用过程中也会在接触侧的相对侧脱开，相对而言，因轮毂位于聚氨酯胶轮的向心侧，聚氨酯胶轮所受到的动应力对其与滚轮体间的结合影响相对较小，但在使用过程中，胶轮体仍然会疲劳损坏。

作为进一步的选择，中国专利文献cn105129574a提出了一种滚轮罐耳的滚轮，该滚轮包括弹性层和构成轮毂的金属轮，其中弹性层由外至内包括耐磨层、缓冲层和本体层，由于缓冲层的存在，使弹性层的弹性能力有一个渐变的过程，可以缓解动应力的影响，但制备多层结构，工艺性变化，不仅工艺实现较为困难，而且成本偏高。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于，提供一种制造成本相对较低，且耐磨性相对较好的耐磨胶轮，本实用新型还提供了一种配有该耐磨胶轮的滚轮，并提供了一种配有该滚轮的滚轮罐耳。

在本发明的实施例中，提供了一种耐磨胶轮，包括：

胶轮体，为胶轮圈；

耐磨板，为内置于胶轮体的圆环板，该耐磨板与胶轮体间共轴线，耐磨板的离心侧与胶轮体的外周面共面；

定位结构，内置于胶轮体，用于在胶轮体浇筑时为耐磨板提供定位；

其中，耐磨板为1个或多个，位于胶轮体内的耐磨板的总宽度不大于胶轮体宽度的0.3倍。

可选地，耐磨板为1~3个；若耐磨板为2或3个时，耐磨板在胶轮体的轴向均匀分布。

可选地，单件耐磨板的宽度为胶轮体宽度的0.04~0.06倍。

可选地，定位结构包括定位棒，且定位棒至少有两个，多于两个时，定位棒在耐磨板内侧周向阵列；或

定位结构包括一套体，该套体与胶轮体共轴线，且套体侧面分布有侧孔。

可选地，定位棒上开有定位槽；或

耐磨板内侧开有定位槽；

相应地，耐磨板与定位棒间通过定位槽定位。

可选地，定位结构还包括自定位棒端部延伸出的定位杆；

相应地，定位棒的长度为胶轮体宽度的0.5~0.8倍；

定位杆为定位棒的支撑杆。

可选地，耐磨板的内径为外径的0.86~0.9倍。

可选地，定位棒的数量为12~20个。

在本发明的实施例中，还提供了一种配有如前所述的耐磨胶轮的滚轮。

在本发明的实施例中，还提供了一种配有如前所述的滚轮的滚轮罐耳。

在本发明的实施例中，在胶轮体内设有耐磨板，耐磨板的离心侧与胶轮体的外周面共面，所共的面构成摩擦面，并且耐磨板所提供的摩擦面部分与胶轮体所提供的摩擦面部分的刚度不同，耐磨板承载较大的摩擦力部分，减轻了胶轮体所提供摩擦面部分的负担，能够有效的延长胶轮体的使用寿命。由于耐磨板的存在，能够抑制胶轮体因动应力所产生的的剧烈变形，整体上能够提高胶轮体的强度。而制造时，耐磨板以及用于支撑耐磨板的定位结构直接封在胶轮体内，能够在一次浇筑工艺中成型，工艺难度低，相对降低了制造成本。

附图说明

图1为一实施例中耐磨板左视结构示意图。

图2为一实施例中胶轮体左剖结构示意图。

图3为一实施例中胶轮体主剖结构示意图。

图4为一实施例中滚轮主剖结构示意图。

图中：1.定位棒，2.胶轮体，3.胶轮孔，4.耐磨板，5.定位杆，6.轮毂，7.座孔，8.螺钉孔，9.螺钉。

具体实施方式

参照说明附图4，图中所示的结构是一种滚轮罐耳用滚轮的主剖结构示意图，图中的座孔7一般装设一对轴承（一般是圆锥滚子轴承），或者说滚轮通过一对轴承安装在滚轮轴上。

滚轮轴通过一端或者两端支撑在滚轮罐耳的摆转臂上，摆转臂的一端则铰接于管轮罐耳的座部上。摆转臂通常是倒l型结构，用于安装滚轮轴的位置大致在摆转臂的拐角处，摆转臂的另一端则通过缓冲装置铰接于座部上，缓冲装置多为弹簧导柱总成。

图3中可见，胶轮体2适配于轮毂6上所形成的断面为v型的轮槽，其胶轮孔3为双锥面结构，两个锥面间共小端，且关于图3中的左右中剖面对称。而图4中的轮毂6一般为左右结构（窄体轮毂）或左中右结构（宽体轮毂），装配胶轮体2时，例如轮毂6的左轮毂与右轮毂处于分体状态，先将胶轮体2装在例如左轮毂上，然后压上右轮毂，再使用螺钉9配合弹性垫圈压紧。

从图4中可见，胶轮体2在被两个轮毂体包夹后会有一定的压缩量，以形成相对可靠的钳夹，抑制动应力对胶轮体2变形的影响，从而减轻对胶轮体2的损伤。

关于胶轮体2的宽度，在本实用新型的实施例中记为轮毂6所形成的胶轮槽的槽宽，即相应两轮缘间间距。

胶轮体2为典型的回转体，通常浇筑而成，表现在图2和图3中为胶轮圈结构。对于回转体而言，其具有确定的轴向、径向和周向，并且具有确定的向心侧和离心侧。

而图1所示的耐磨板4则是典型的圆环结构，耐磨板4内置于胶轮体2内，在浇筑时封装在胶轮体2内。

考虑到结合的可靠性，耐磨板4应采用与胶轮体2材质融合比较好的材料，优选为酚醛树脂（常见的是电木板，又称胶木板），在一些实现中还可以采用尼龙，以及具有类似性质的材料。其与常用的胶轮材料具有较好的融合性能，在浇筑成型后，耐磨板4与胶轮体2间不容易脱开。

耐磨板4提供了附加支撑，相应地，耐磨板4与胶轮体2间共轴线。应知，这种共轴线是理想状态下的设计，而制造总是会存在误差的，但并不影响本领域使用共轴线这样的方式进行表述。

进而，耐磨板4的离心侧与胶轮体2的外周面共面，即耐磨板4与胶轮体2共同提供摩擦面。显而易见的是，此处的共面为共圆柱面。

当复合的摩擦面支撑在例如罐道上时，受压会产生变形，耐磨板4受到挤压后所产生的向心回缩量与胶轮体2相同，但因胶体流动性各处并不相同，内层胶体对耐磨板4的支撑更大，换言之，耐磨板4作用于罐道上的压强要大于摩擦面的其他部分，耐磨板4能够有效分担胶轮体2的摩擦磨损，且耐磨板4在相同的接触面积下，所产生的正压力更大，相对而言，磨损更容易直接为耐磨板4所承受。

耐磨板4需要在胶轮体2中处于合适的位置，具体在前述的内容中已经提及，即需要与胶轮体2共轴线，并且显而易见的是，耐磨板4并不需要提供全部的摩擦面，而是只需要提供部分摩擦面，在此情况下，需要对耐磨板4进行定位。因此，提供定位结构，该定位结构用于在浇筑时，限制住耐磨板4在型腔中的位置，即用于在胶轮体2浇筑时为耐磨板4提供定位。并且定位结构在胶轮体浇筑完毕，且胶轮体2固化成型后并不需要取出，而留置在胶轮体2内。

在图3和图4所示的结构中，耐磨板4配有两个，并且两个耐磨板4间关于胶轮体2的左右中剖面对称，在一些实施例中还可以采用1个或者3个，在另一些实施例中，还可以采用更多个，更多个耐磨板4能够提供更好的支撑，但更多个耐磨板4会导致相互之间的距离变小，有可能会因此产生浇筑缺陷，例如因耐磨板4间间隙太小，具有比较大的边界摩擦力，导致胶液不充盈，而形成浇筑缺陷。一般而言，耐磨板4的数量不宜多于5个。

耐磨板4在胶轮体2的轴向不能占据太大的空间，具体的参数是宽度，总体而言，位于胶轮体2内的耐磨板4的总宽度不大于胶轮体2宽度的0.3倍。

在可用的实施例中，所有耐磨板4的总宽度不大于胶轮体2宽度的0.15倍。

在一些实施例中，单件耐磨板4的宽度为胶轮体2宽度的0.04~0.06倍，均匀分布的耐磨板4在所提供的总摩擦面面积相同的情况下，件数相对较多，载荷分布均匀性相对较好。

在一些实施例中，参见图2~4，定位结构包括定位棒1，定位棒1可以是圆柱棒，也可以是棱柱棒，其与耐磨板4的内环面接合，通过多点支撑而将耐磨板4定位。

显而易见的是，为了形成有效的支撑，定位棒1至少有两个，采用两个时，两定位棒1间应对称布置，采用多于两个定位棒1的结构时，定位棒1在耐磨板4内侧周向阵列。

在一些实施例中，定位结构包括一套体，该套体与胶轮体2共轴线，且套体侧面分布有侧孔。

因耐磨板4的定位只是在浇筑时对其进行定位，因此，对套体自身的刚度要求并不高，可以采用相对薄壁的部件，例如厚度为0.5mm的铝筒，铝筒表面开孔，以用于胶体的穿过，形成相对可靠的连接。

对于定位棒1也优选密度相对较小的铝或者铝合金，以减轻滚轮罐耳的整体重量。

为实现相对可靠的定位，定位棒1上开有定位槽，这种定位方式易于实现胶轮体2的轴向定位。

在一些实施例中，耐磨板4内侧开有定位槽，这种定位方式则易于实现周向定位，在优选的实施例中以前者为优选，即定位槽开在定位棒1上。

相应地，耐磨板4与定位棒1间通过定位槽定位。

在一些实施例中，定位棒1复用为用以提高胶轮体2整体强度的部件，在此情况下，其需要内置于胶轮体2内，并且对分布有要求，参见说明书附图2，图2中定位棒1有16个，形成均匀的环形阵列，借此结构抑制胶轮体2的过量变形。

定位棒1的数量也不宜过多，以不超过20个为宜。

数量较少时，其对整体结构的加强作用相对偏弱，因此，当用作加强胶轮体2时，其数量不宜少于12个。

承接上述内容，当定位棒1除了定位还用于加强时，优选将其内置于胶轮体2内，此外，即便是纯粹定位，胶轮体2对定位棒1最好有较好的约束作用，避免定位棒1被逐渐的挤压出来。因此，在优选的实施例中，参见说明书附图3和附图4，定位结构还包括自定位棒1端部延伸出的定位杆5，该定位杆5为定位棒1的支撑杆，换言之，只需要满足支撑即可，其可以非常细，从而穿越孔非常小，而不会导致定位棒1被挤压出来，对胶轮体2整体性的破坏作用也非常有限。

相应地，定位棒1的长度为胶轮体2宽度的0.5~0.8倍。

为了减轻隔离效应，破坏胶体的整体性，耐磨板4的内径为外径的0.86~0.9倍。