专利名称：一种抗磨损装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种抗磨损装置及其制作方法，尤其是指延长具有磨损表面的设备的工作寿命的方法和手段，该磨损表面在使用中受到高磨损力和/或高冲击力，例如，碎土机、铲运机、颚式破碎机，拉索挖土机铲斗、杓轮挖掘机、溜槽，供料器、防磨损板、推土机、平地机和其他矿用或移土用机器。
在这类设备的磨损表面焊接硬化钢钉是人所共知的，例如由舍尔维特·高登(Sherritt Gordon)矿业有限公司在其澳大利亚专利第542151号中推出的抗磨钉或由奥斯(Austuds)公司的雷桑德(Laysand)控股有限公司的一个分公司提供的那些抗磨钉，其商标注册为“奥斯”(AUSTUDS)。可以认为这类钉在使用中多少比通常的硬表面材料耐用些，装设这类钉时的设备停机时间比应用其他抗磨手段要少，并且抗磨钉比其他的抗磨手段更有效。
本发明的目的是提供一种提高抗磨钉效果的方法和手段，抗磨钉设置在上述设备的磨损面上，在使用中其承受冲击载荷和/或高磨损力。
本发明的再一个目的是提供抗磨损的装置，该装置相对较容易地设置到在使用中要承受高磨耗力的物件的磨耗表面上，并且在使用中相对地花费较为经济以及工作寿命比较长。
本发明的另一个目的是提供一种增加抗磨性的方法及手段，以及提供抗腐蚀性，其中，使用这种手段不会限制物料流过，并且在溜槽中不会引起跳流。
为达到本发明这些或其他目的本发明提供与一磨耗表面相结合的方法，例如带有防磨和/或抗冲击钉或类似物的一块板，如已知的那样，其至少有一层较软的抗磨和/或抗冲击材料覆盖抗磨钉，或盖住其大部分，从而在各钉之间提供了一层或几层抗磨和/或抗冲击材料垫，以有助于加强抗磨钉的抗磨碎和/或抗磨损作用，同时减少钉和/或磨损面或设置有抗磨钉的底板的磨损量。
本发明也提供一种提高受磨损表面抗磨损力的方法，其包括以下步骤将至少一层较软的抗磨和/或抗冲击材料涂敷到带有许多抗磨钉的一表面上，以便覆盖或基本上盖住抗磨钉。
这种较软的抗磨和/或抗冲击材料可以是一种具有抗磨性能的尿烷90或以爱迪博论(ADIPRENE)注册的尿烷-例如爱迪博论(ADIPRENE)L-100或用具有增加摩擦性能的抗磨聚四氟乙烯(Teflon)浸渍的93丢洛硬度(DURO)的“鲍里斯利”(Polyslip)，或其他抗磨塑料材料或合成橡胶或陶瓷材料-下文统称为“较软的抗磨和/或抗冲击材料”。
优选将较软的抗磨和/或抗冲击材料涂敷到带有抗磨钉的底板表面上，以便覆盖钉的外端，给钉端设置有约2毫米至6毫米厚的覆盖层。不过在本发明的某些应用中，较软的抗磨和/或抗冲击材料可以从底板表面延伸到抗磨钉最外端之内的某个高度，或者延伸到钉的整个高度处，从而使钉的外端与较软的抗磨和/或抗冲击材料的外表面一样高。底板在其背面可以设置一个或多个螺栓、螺钉或其他紧固件以便能使其固定到受磨耗的物件上。另一可选用的方法是，底板上可设置带有内螺纹的孔以接纳将底板紧固就位的螺栓或使用其他适用的紧固装置。
螺栓、螺钉或螺纹孔可以设置成使在其外表面带有较软的抗磨和/或抗冲击材料的底板可以转位，以便最大限度地利用其抗磨性。为此，紧固件设置的方式要使底板能拆下，转位，并能在原地重新安上。因此，底板应制成正方形或其它规则的几何形状。
本发明的另一种可选用的形式是将抗磨钉和较软的抗磨和/或抗冲击材料层直接设置到工作表面上，因而不再需要底板了。
本发明的再一个可选用的形式，是可以将抗磨钉与底板整体成形，也就是象用铸造、锻造或压力加工的方式同时制成一件，而本发明的这种方式的一种情形是上述抗磨钉可以做成近似于蘑菇状，其头比其茎或杆体大的形状。
对于使用与抗磨钉整体形成的底板来说，当较软的抗磨和/或抗冲击材料涂敷到这种组合板上，如果抗磨钉的头比其茎或杆大，则钉头有保持住较软的抗磨和/或抗冲击材料在原位的趋势，并阻止其从底板上分离开。另一方面，使用与抗磨钉整体成型的底板，既可用也可以不用较软的抗磨和/或抗冲击材料，当所述磨损面要求更换时，可作为一种减少设备停机时间的手段。
为本发明可被清楚地理解并可简便地实施，下面将参照附图描述一种优选的实施本发明的方式，其中
图1是一种带有固定其上的若干抗磨钉的组合板的透视图，其示出了涂敷于该板一部分上的一层较软的抗磨和/或抗冲击弹性塑料材料;
图2是沿图1的2-2线和箭头方向的截面图;
图3示出了几块附着在一底面(例如推土机的铲刀)上的正方形板的一种排列。
图1和图2所示的组合板有一底板11，如参见各图所示该底板是呈矩形。该底板11是钢制成的，其厚度在4毫米与40毫米之间为宜，最好是10毫米，并且在其上表面固定有适当数量的抗磨金属钉12。
这种钉的数量是可以变化的，其可依据上述钉的最大直径、抗磨和/或抗冲击弹性塑料材料与底板11之间所要达到的结合力、产品的成本、组合板的强度和/或重量而变动，例如，在30厘米见方的板上，可应用16毫米的最大直径的10至138个钉，20毫米的最大直径的10至100个钉。
钉12可以按均匀平齐排列(如图示)安装到底板上，或按交错排列装设到底板上，而组合板可以是正方形，如图3所描绘出的，或是矩形(如图1所示)或是其他合适的形状。
钉12(它不构成本发明部分)可以是不锈钢的，例如洛氏硬度(Rockwell)C在50-60之间的那种，或表面硬化钢，或低碳钢，或其他硬度合适的材料，并且可以且例如焊接的方法固定到底板上，例如使用可基本无烟焊接操作的弧焊枪焊接。
底板11在其下表面有带螺纹的螺栓或螺钉19，借助于这些螺栓或螺钉，组合板可以用例如螺帽15固定到工作面16上，工作面16配有接纳螺栓或螺钉19的孔17，如图2所示。
如前所述，本发明提供一层较软的抗磨和/或抗冲击材料21，该材料层涂敷到其上带有抗磨钉12的底板11上，从而用适量的较软的抗磨和/或抗冲击材料覆盖住抗磨钉12，例如厚度为4毫米。该材料层21在各钉12之间以及钉的顶部之上提供了一抗磨材料垫，而且可以认为该材料层21有助于加强抗磨钉的抗破碎和/或抗磨损作用，同时可减少底板11和钉12的磨损量。
虽然图1表示出层21只覆盖住底板11的一部分，可以理解，在使用中层21将覆盖底板的整个上表面。
作为本发明的一种可选用的形式，抗磨钉12和层21可直接设置在工作表面上，因而不需要底板11，所用的抗磨钉的密度范围如前所述。
还可以理解抗磨钉可以与底板整体成形，例如用铸造或锻造，并且钉可以制成有点象蘑菇状的大头钉。
当使用一种尿烷制备成层21时，带有抗磨钉的板11首先进行喷砂处理，然后用薄木板分隔，(形成尿烷的小贮槽)，并加热到约150℃。尿烷混合后也加热到接近150℃，然后浇到抗磨钉上，直到液体的尿烷盖住所述钉的厚度的约4毫米时为止。然后，将带有钉12的尿烷层21的板11置于炉中在湿度110℃状态下烘烤24小时，取出后缓冷，并可安设到工作面上，尿烷在抗磨钉处有收缩的趋势，生成凹痕或“凹窝”22。
据信已发现橡胶可适于代替尿烷，将一橡胶板放置于抗磨钉上(如附着在一底板上或合并入底板中)，然后将整个组合件在模具中压紧，迫使橡胶板与抗磨钉和底板结合。由于与抗磨产品相关的问题随着产品的应用变化而变化，很明显，层21的组成和其涂敷的方式需要变动以适应工作表面的使用要求。
将会发现本发明在想要减少阻碍抗磨钉的作用时是特别有利，例如将层21应用到溜槽上用于输送湿的、磨蚀性的材料、或拉索挖土机的铲斗或其他挖堀硬的、干的岩石材料的设备上。因此，虽然在某些场合层21的应用会延长底板和抗磨钉的寿命达5倍左右，不过可以相信，在其他使用场合，层21不会将底板和抗磨钉的寿命显著地提高。
可以相信，在某些场合，把较软的抗磨和/或抗冲击材料涂敷两层或多层以构成整所要求的高度可能会是有利的。
在图1和2中所示钉的外形是可以改变的，以用来适应特殊的排列或要求;可以认为这种排列会防止较软的抗磨和/或抗冲击材料，特别是尿烷的膨胀和翘翘曲。还可以认为，当组合年受到冲击载荷时，钉的外形有助于钉对振动的吸收。较软的抗磨和/或抗冲击材料层21的表层可能会较快地磨掉，而一旦抗磨钉的外端成为表面的一部分，它们就会与其间的尿烷一起提供保护和所需的抗磨性。
组合件可以制成任意厚度，而尿烷可以用任何适宜的方法或方式涂敷，例如直接涂到板11上或者待处理的机械的工作表面上。可以理解，钉12可以是任意合适的形状或结构，因为钉的形状不是本发明的组成部分，而这些钉的排列则可以选择以适应特殊的要求。
所有这类的改进，如同在后附的权利要求所宣称的那样，在本发明的宽阔的范围内，应当认为是包括在本发明的范围内。
权利要求
1.一种抗磨损装置，其特征在于，其是与至少一层的一种较软的抗磨和/或抗冲击材料的一磨损面相结合，该磨损面带有若干个抗磨钉，上述抗磨、抗冲击材料层至少部分地覆盖住所述钉。
2.如权利要求1所述抗磨损装置，其中，磨损面是可以固定到设备的一部分上的一块板上，设备的该部分在使用中承受磨损和/或冲击力，所述板在其一个表面上带有抗磨钉和较软的抗磨和/或抗冲击材料。
3.如权利要求2所述抗磨损装置，其中，所述的板在其另一表面有若干个螺栓或螺纹孔，以允许该板可拆卸地连接到所使用它的设备上。
4.如前述任一权利要求中所述抗磨损装置，其中，较软的抗磨和/或抗冲击材料覆盖住所述钉。
5.如权利要求4所述抗磨损装置，其中，较软的抗磨和/或抗冲击材料最初覆盖抗磨钉的厚度在2毫米和6毫米之间。
6.如权利要求1至3中任一项所述抗磨损装置，其中，较软的抗磨和/或抗冲击材料的外表面与钉的外端大体上平齐。
7.如前述任一项权利要求中所述抗磨损装置，其中，较软的抗磨和/或抗冲击材料是尿烷。
8.如前述任一项权利要求中所述抗磨损装置，其中，磨损面和抗磨钉是一体的。
9.一种生产包括若干抗磨钉的一种抗磨损面的方法，其特征在于，其步骤为把至少一层较软的抗磨和/或抗冲击材料涂覆到该面上，以便至少部分地覆盖住抗磨钉。
10.如权利要求9所述生产包括若干抗磨钉的一种抗磨损面的方法，其步骤是较软的抗磨和/或抗冲击材料制成覆盖住抗磨钉。
11.如权利要求9或10所述生产包括若干抗磨钉的一种抗磨损面的方法，其步骤是较软的抗磨和/或抗冲击材料制成覆盖住抗磨钉的厚度是在2毫米和6毫米之间。
12.一种生产一种抗磨损面的方法，其特征在于，其步骤为把在表面上带有若干个抗磨钉的抗磨板成整体地加工，然后把至少一层一种较软的抗磨和/或抗冲击材料涂敷到该抗磨板的表面上，从而至少部分地盖住抗磨钉。
全文摘要
一种提高运行中的设备受高磨损和/或高冲击力的磨耗表面的抗磨损和/或抗冲击的方法和装置。在该结构中，在上述磨耗表面上提供至少一层较软的抗磨和/或抗冲击材料，特别是在那些带有抗磨钉或迄今所知的其他类似物的磨耗表面上。最好是使较软的抗磨和/或抗冲击材料覆盖住所述钉，或盖住其大部分。
文档编号E02F9/28GK1071366SQ9211208
公开日1993年4月28日 申请日期1992年10月3日 优先权日1991年10月4日
发明者罗纳德·乔治·耶茨 申请人:罗纳德·乔治·耶茨