一种具有聚氨酯包覆层的锚索或锚杆托盘及其制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种具有聚氨酯包覆层的锚索或锚杆托盘，由让压环和碟形圆盘组成的碟形金属承载支撑构件，所述的让压环固定连接于碟形圆盘的内侧底部，所述的碟形金属承载支撑构件外包覆有聚氨酯层。本实用新型具有如下优点抗静电、耐阻燃、重量轻、耐腐蚀、使用周期长、增大了锚索、锚杆预紧力、有让压作用、附着力强并有亲和性、广泛应用于裸体加固环境：如堤坝、公路两侧护坡、山体、水库、桥梁、房屋、地铁隧道及井巷支护等矿物工程，该托盘的问世提高了支护质量和增强了安全性、规范性，是更新换代的产物，具有十分重要的社会效益和现实意义。
【专利说明】
一种具有聚氨酯包覆层的锚索或锚杆托盘及其制作方法
技术领域
[0001]本实用新型涉及锚固支护领域，具体涉及一种具有聚氨酯包覆层的锚索或锚杆托盘及其制作方法。
【背景技术】
[0002]随着我国对安全生产要求的不断提高，井巷支护和其它行业的锚索、锚杆托盘在具有规定强度的同时，还要求不锈蚀、预紧力大、使用寿命长，在承载一定压力下能具有让压作用、配套的组件防松性能好等特性。
[0003]现有煤矿井巷支护和其它行业支护所用的锚索、锚杆托盘是钢板冲压或锻造加工成的，缺点是锚索、锚杆托盘易松动、预紧力小、失效率高、容易切网、影响网的使用质量、易锈蚀氧腐、寿命短和成本高，另外、各地区锚索、锚杆质量参差不齐和托盘五花八门，全国因托盘造成顶板事故屡见不鲜。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是提出了一种具有聚氨酯包覆层的锚索或锚杆托盘及其制作方法，解决了现有技术中锚索、锚杆中存在的托盘易松动、预紧力小、容易切网、易锈蚀氧腐和成本高的问题。
[0005]本实用新型的目的通过以下技术方案实现:
[0006]—种具有聚氨酯包覆层的锚索或锚杆托盘，其特征在于:包括由让压环6和碟形圆盘7组成的碟形金属承载支撑构件I，所述的让压环6—端固定连接于碟形圆盘7的内侧底部，所述的碟形金属承载支撑构件I外包覆有聚氨酯层，所述的聚氨酯层材料的组成及质量份为:经过偶联剂KH570处理的高分子聚氨酯热塑性TPU-68D弹性体为100份;阻燃剂HF-TPU为10-20份;抗静电剂E-1228为5-15份。
[0007]作为本实用新型优选的技术方案:所述的聚氨酯层材料的组成及质量份为:经过偶联剂KH570处理的高分子聚氨酯热塑性TPU-68D弹性体为100份;阻燃剂HF-TPU为10份;抗静电剂E-1228为1份。
[0008]作为本实用新型优选的技术方案:所述的让压环6的另一端设置有外翻边。
[0009]—种具有聚氨酯包覆层的锚索或锚杆托盘的制作方法，其特征在于，步骤如下:
[0010]a、分别冲压让压环6和具有中心通孔的金属碟形圆盘7;
[0011]b、将让压环6焊接在碟形圆盘7内侧的底部组成碟形金属承载支撑构件I;
[0012]C、将上述的聚氨酯层材料的组份按质量份加入双螺杆挤出机中挤出造粒后得到改性聚氨酯颗粒；
[0013]d、将碟形金属承载支撑构件I放置在注塑模具型腔内，然后将步骤c中制得的改性聚氨酯颗粒投入到注射注塑机中注塑包覆在碟形金属承载支撑构件I表面，得到具有聚氨酯包覆层的锚索或锚杆托盘，注塑温度为1300C-2400C，注塑压力为40Mpa-80Mpa，注射后冷却温度为30 °C以下。
[0014]作为本实用新型优选的技术方案:所述的步骤b中的碟形金属承载支撑构件I进行除锈处理，并在其表面加热到60-80°C时，用胶黏剂HJ-90做涂层交联处理，涂层厚度控制在0.1-0.15mm之间。
[0015]本实用新型的有益效果是:
[0016]本实用新型提供的具有聚氨酯包覆层的锚索或锚杆托盘，将碟形圆盘与让压环焊接为一体，并将其外部包覆有改性聚氨酯TPU，解决了现有技术中的托盘易松动和易发生锈蚀氧腐的问题，同时具有弹性让压作用、结构简单、重量轻、使用周期和年限长的优点，增大了预紧力和让压的作用，超过支护强度时不易被折断，伸长率大，其锁具受震动后不易松动，与网联合支护时铁网不易被切损并与煤岩壁压紧压实，并在喷射砼时、附着力强并有亲和性。本实用新型提供的让压锚索、锚杆托盘为国内外首创，受力均匀标准，通过包裹有改性聚氨酯的碟形金属承载支撑构件的让压锚索、锚杆托盘更有效的把平垫、螺母(锁具)和螺纹钢杆体或钢绞线及树脂药卷紧密连接组合，解决现有锚索、锚杆托盘存在的缺陷和安全隐患。
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型的具有聚氨酯包覆层的锚索或锚杆托盘的结构示意图；
[0018]图2是本实用新型的包覆有聚氨酯层金属承载支撑构件的结构示意图；
[0019]图3是本实用新型的具有聚氨酯包覆层的锚索或锚杆托盘制作工艺流程图；
[0020]图4是本实用新型的具有聚氨酯包覆层的锚索或锚杆托盘注塑工艺流程图。
[0021]图中，1.金属承载支撑构件2.平垫3.螺母(锁具)4.螺纹钢杆体(钢绞线)5.聚氨酯层6.让压环7.碟形圆盘。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图与实施例对本实用新型做进一步说明。
[0023]如图1和2所示，本实用新型提供一种具有聚氨酯包覆层的锚索或锚杆托盘，其特征在于:包括由让压环6和碟形圆盘7组成的碟形金属承载支撑构件I，所述的让压环6固定连接于碟形圆盘7的内侧底部，所述的碟形金属承载支撑构件I外包覆有聚氨酯层5。所述的聚氨酯层材料的组成及质量份为:经过偶联剂KH570处理的高分子聚氨酯热塑性TPU-68D弹性体为100份、阻燃剂HF-TPU为10-20份、抗静电剂E-1228为5-15份。
[0024]实施例1
[0025]—种具有聚氨酯包覆层的锚索或锚杆托盘的制作方法，其特征在于，步骤如下:
[0026]a.分别冲压让压环6和具有中心通孔的碟形圆盘7;
[0027]b.将让压环6焊接在碟形圆盘7内侧的底部组成碟形金属承载支撑构件I;
[0028]c.将经过偶联剂KH570处理的高分子聚氨酯热塑性TPU-68D弹性体为100份、阻燃剂HF-TPU为1份、抗静电剂E-1228为1份加入双螺杆挤出机中挤出造粒后得到改性聚氨酯颗粒；
[0029]d.将碟形金属承载支撑构件I放置在注塑模具型腔内，然后将步骤c中制得的改性聚氨酯颗粒投入到注射注塑机中注塑包覆在碟形金属承载支撑构件I表面，得到具有聚氨酯包覆层的锚索或锚杆托盘，注塑温度为210°C，注塑压力为75Mpa，注射后冷却温度为30-C。
[0030]实施例2
[0031]—种具有聚氨酯包覆层的锚索或锚杆托盘的制作方法，其特征在于，步骤如下:
[0032]a.分别冲压让压环6和具有中心通孔的金属碟形圆盘7;
[0033]b.将让压环6焊接在碟形圆盘7内侧的底部组成碟形金属承载支撑构件I;
[0034]c.将经过偶联剂KH570处理的高分子聚氨酯热塑性TPU-68D弹性体为100份、阻燃剂HF-TPU为12份、抗静电剂E-1228为5份加入双螺杆挤出机中挤出造粒后得到改性聚氨酯颗粒；
[0035]d.将碟形金属承载支撑构件I放置在注塑模具型腔内，然后将步骤c中制得的改性聚氨酯颗粒投入到注射注塑机中注塑包覆在碟形金属承载支撑构件I表面，得到具有聚氨酯包覆层的锚索或锚杆托盘，注塑温度为160°C，注塑压力为50Mpa，注射后冷却温度为28Γ。
[0036]实施例3
[0037]—种具有聚氨酯包覆层的锚索或锚杆托盘的制作方法，其特征在于，步骤如下:
[0038]a.分别冲压让压环6和具有中心通孔的金属碟形圆盘7;
[0039]b.将让压环6焊接在碟形圆盘7内侧的底部组成碟形金属承载支撑构件I;
[0040]c.将经过偶联剂KH570处理的高分子聚氨酯热塑性TPU-68D弹性体为100份、阻燃剂HF-TPU为15份、抗静电剂E-1228为12份加入双螺杆挤出机中挤出造粒后得到改性聚氨酯颗粒；
[0041]d.将碟形金属承载支撑构件I放置在注塑模具型腔内，然后将步骤c中制得的改性聚氨酯颗粒投入到注射注塑机中注塑包覆在碟形金属承载支撑构件I表面，得到具有聚氨酯包覆层的锚索或锚杆托盘，注塑温度为240 °C，注塑压力为80Mpa，注射后冷却温度为30Γ。
[0042]实施例4
[0043]—种具有聚氨酯包覆层的锚索或锚杆托盘的制作方法，其特征在于，步骤如下:
[0044]a.分别冲压让压环6和具有中心通孔的金属碟形圆盘7;
[0045]b.将让压环6焊接在碟形圆盘7内侧的底部组成碟形金属承载支撑构件I;
[0046]c.将经过偶联剂KH570处理的高分子聚氨酯热塑性TPU-68D弹性体为100份、阻燃剂HF-TPU为16份、抗静电剂E-1228为14份加入双螺杆挤出机中挤出造粒后得到改性聚氨酯颗粒；
[0047]d.将碟形金属承载支撑构件I放置在注塑模具型腔内，然后将步骤c中制得的改性聚氨酯颗粒投入到注射注塑机中注塑包覆在碟形金属承载支撑构件I表面，得到具有聚氨酯包覆层的锚索或锚杆托盘，注塑温度为130°C，注塑压力为40Mpa，注射后冷却温度为20Γ。
[0048]实施例5
[0049]—种具有聚氨酯包覆层的锚索或锚杆托盘的制作方法，其特征在于，步骤如下:
[0050]a.分别冲压让压环6和具有中心通孔的金属碟形圆盘7;
[0051]b.将让压环6焊接在碟形圆盘7内侧的底部组成碟形金属承载支撑构件；
[0052]c.将经过偶联剂KH570处理的高分子聚氨酯热塑性TPU-68D弹性体为100份、阻燃剂HF-TPU为20份、抗静电剂E-1228为15份加入双螺杆挤出机中挤出造粒后得到改性聚氨酯颗粒；
[0053]d.将碟形金属承载支撑构件I放置在注塑模具型腔内，然后将步骤c中制得的改性聚氨酯颗粒投入到注射注塑机中注塑包覆在碟形金属承载支撑构件I表面，得到具有聚氨酯包覆层的锚索或锚杆托盘，注塑温度为230 °C，注塑压力为50Mpa，注射后冷却温度为30Γ。
[0054]实施例6
[0055]—种具有聚氨酯包覆层的锚索或锚杆托盘的制作方法，其特征在于，步骤如下:
[0056]a.分别冲压让压环6和具有中心通孔的金属碟形圆盘7;
[0057]b.将让压环6焊接在碟形圆盘7内侧的底部组成碟形金属承载支撑构件I;
[0058]c.将经过偶联剂KH570处理的高分子聚氨酯热塑性TPU-68D弹性体为100份、阻燃剂HF-TPU为13份、抗静电剂E-1228为7份加入双螺杆挤出机中挤出造粒后得到改性聚氨酯颗粒；
[0059]d.将碟形金属承载支撑构件I放置在注塑模具型腔内，然后将步骤c中制得的改性聚氨酯颗粒投入到注射注塑机中注塑包覆在碟形金属承载支撑构件I表面，得到具有聚氨酯包覆层的锚索或锚杆托盘，注塑温度为190°C，注塑压力为80Mpa，注射后冷却温度为25Γ。
[0060]实施例7
[0061]—种具有聚氨酯包覆层的锚索或锚杆托盘的制作方法，其特征在于，步骤如下:
[0062]a.分别冲压让压环6和具有中心通孔的金属碟形圆盘7;
[0063]b.将让压环6焊接在碟形圆盘7内侧的底部组成碟形金属承载支撑构件I;
[0064]c.将经过偶联剂KH570处理的高分子聚氨酯热塑性TPU-68D弹性体为100份、阻燃剂HF-TPU为18份、抗静电剂E-1228为9份加入双螺杆挤出机中挤出造粒后得到改性聚氨酯颗粒；
[0065]d.将碟形金属承载支撑构件I放置在注塑模具型腔内，然后将步骤c中制得的改性聚氨酯颗粒投入到注射注塑机中注塑包覆在碟形金属承载支撑构件I表面，得到具有聚氨酯包覆层的锚索或锚杆托盘，注塑温度为200 °C，注塑压力为65Mpa，注射后冷却温度为25Γ。
[0066]如图3和4所示，将钢板选好材质与厚度裁成圆料、由事先设计好的冲压模具、经数控压力机冲压成碟形有中心通孔(孔径按螺纹钢或钢绞线直径)的标准件。上述实施例中的让压环6制作方法为:按工程设计加工让压环6，事先做好胎具、选管材材质、直径、厚度及长度，经数控压力机冲压成标准件。将上述制得的碟形圆盘7与让压环6焊接后组成碟形金属承载支撑构件I，用超声波清洗机将金属件除锈，然后涂胶加热交联。按用途设计加工托盘立体注塑模具，模具壁设有透气钢、进料口、型腔内设有原料流道和排气通道、碟形金属承载支撑构件I固定托架和注射改性的聚氨酯型腔。将托盘立体注塑模具安装在注塑机工作间，调整好压力、温度、速度、保压时间等注塑技术参数，准备工作就绪后、将改性聚氨酯输送到注塑机入料口，通过螺杆加温运行途径加料段—压缩段—熔融段，将熔化的料经喷嘴注射到模具型腔中、经保压—熔塑—冷却—开模—顶出产品。将具有聚氨酯包覆层的锚索或锚杆托盘与平垫2、螺母(锁具)3、螺纹钢杆体(钢绞线)4和树脂药卷胶粘连接组装成聚氨酯复合让压锚索、锚杆锚固支护体。
[0067]本实用新型的具有聚氨酯包覆层的锚索或锚杆托盘中的碟形金属承载支撑构件，其抗压强度根据用户要求制作不同行业、不同规格与承受多大压力的托盘，并具有超载额定的压缩功能，经交联表面处理后与高分子聚氨酯改性材料胶结更牢靠，粘结强度达到60Mpa，受力后不会离层。所改性的聚氨酯的邵氏硬度为68D、拉伸强度为50Mpa、撕裂强度为16(^/臟;无齒环保HF-TPU阻燃剂添加到15%时最佳:阻燃等级达到V-O级，表面抗静电电阻值不大于3*106Ω。改性的聚氨酯通过注塑工艺对碟形金属承载支撑构件形成了合围，按托盘几何尺寸充满了高密度的改性聚氨酯，使其具有受压变形的抗压力和压缩回弹的特性，提高锚索、锚杆的预紧力并加大了托锚力和让压作用，使锚索、锚杆超过支护强度时不易被折断，当巷道受到爆破震动时，螺母(锁具)3也不易松动。本实用新型所述的让压环的另一端设置有外翻边，增加了托盘受力时的支撑面积。本实用新型的可用在加固堤坝、公路两侧护坡、山体、水库、桥梁、房屋、地铁隧道及井巷支护等矿务工程。
【主权项】
1.一种具有聚氨酯包覆层的锚索或锚杆托盘，其特征在于:包括由让压环(6)和碟形圆盘(7)组成的碟形金属承载支撑构件(I)，所述的让压环(6)固定连接于碟形圆盘(7)的内侧底部，所述的碟形金属承载支撑构件(I)外包覆有聚氨酯层(5)。2.根据权利要求1所述的一种具有聚氨酯包覆层的锚索或锚杆托盘，其特征在于:所述的让压环(6)的另一端设置有外翻边。
【文档编号】E21D21/00GK205654364SQ201620531600
【公开日】2016年10月19日
【申请日】2016年6月2日 公开号201620531600.5, CN 201620531600, CN 205654364 U, CN 205654364U, CN-U-205654364, CN201620531600, CN201620531600.5, CN205654364 U, CN205654364U
【发明人】何清江, 关博琦, 王友才
【申请人】长春天地聚氨酯科技有限公司