[发明专利]煤矿大滚筒超高分子量聚乙烯垂直包覆方法

说明书

技术领域

本发明专利涉及到煤矿使用的大滚筒，特别涉及一种分子量150万-1050万的超高分子量聚乙烯增强大滚筒的制备方法及应用。

技术背景

滚筒包覆层主要使用在胶带运输机及传送机的滚筒上，用于提高滚筒的耐磨性能。现有的滚筒包覆层材料多为橡胶，而当温度≤-15^。时不能长时间使用，例如某矿业公司生产的用于地面生产的滚筒，遇到寒冷气候时，会发生严重的冻粘现象，严重时光滑的滚筒在两个小时内就会堆起40mm的锥形块，很容易扎伤胶带，清扫器根本无法清理，只能停机人工用大锤、凿子等工具一点一点的冲下来，任务重时每隔2个小时必须停机清理，每次清理都需要至少2名工人在零下30度左右环境下连续停机清理1-1.5小时，停机清料造成了生产成本的大幅提高。

目前的大滚筒包覆主要是采用橡胶硫化的方法。在严寒地区，煤矿地面胶带运输系统易出现的滚筒冻粘，是影响煤炭生产的一大难题。在北方每年的严寒期，胶带机光滑的滚筒易出现冻粘，会堆起锥形块，甚至会扎伤胶带，需不断停机清理。

发明内容

本发明提供了一种煤矿大滚筒超高分子量聚乙烯垂直包覆方法，使用了分子量为150万-1050万的超高分子量聚乙烯作为大滚筒的包覆层，克服了上述存在的不足。

本发明所要解决的一个技术问题是：将超高分子量聚乙烯一次性包覆在大滚筒上。

为解决上述的问题，本发明提出的方案是：利用超高分子量聚乙烯的垂直挤出方法，将大滚筒固定于工作台的中心位置，取代垂直挤出模具中的内模，并在滚筒的外面放置模具的外膜。

本发明所要解决的一个技术问题是：防止超高分子量聚乙烯包覆层与滚筒的相对滑动。

为解决上述的问题，本发明提出的方案是：在大滚筒上加工有燕尾槽或T型槽，包覆时燕尾槽或T型槽的超高分子量聚乙烯材料与包覆层成为一体，则滚筒工作时，防止了防止超高分子量聚乙烯包覆层与滚筒的相对滑动。

本发明所要解决的一个技术问题是：如何将垂直挤出的物料施加背压。

为解决上述的问题，本发明提出的方案是：在滚筒与外模之间有背压机构，对挤出的物料施加环形背压，保证滚筒包覆层的圆柱度。

本发明的有益效果是：利用超高分子量聚乙烯包覆大滚筒能够解决滚筒冻粘的问题，不仅保证了运行时间，降低了运行维护成本，而且防止了胶带跑偏、撕裂、滚筒窜轴等问题的发生，延长了胶带运输系统的寿命，并为进一步在类似条件下大型、特大型露天矿胶带系统冬季防冻粘问题综合治理、研究奠定了坚实的基础，使高寒地区露天矿剥离工艺冬季不停产成为可能，促进了露天煤矿生产模式新的变革，为煤炭产业新的发展提供了基础条件。

附图说明

图1为本发明煤矿大滚筒超高分子量聚乙烯垂直包覆方法的示意图。

图2为大滚筒包覆完成后的俯视图。

图1中，1-垂直挤出装备机架；2-模具外模；3-大滚筒；4-背压机构；5-垂直挤出装备底板；6-单螺杆挤出机。

图2中，1-包覆层；2-燕尾槽；3-大滚筒。

具体实施方式：

下面结合附图并通过实施例对本专利作进一步的详细说明，以下实施例是对本专利的解释而本专利并不局限于以下实施例。

实施例

在用分子量为300万聚乙烯包覆Φ800mm，包覆层为20 mm的滚筒时，将滚筒取代挤出模具内模，用螺栓固定于垂直挤出装备机架（1）中心，同时将外膜也固定于机架（1）的中心处。其包覆步骤为：将超高分子量聚乙烯原料同时送入多台单螺杆挤出机（6），将挤出物料供给于滚筒（3）与外模（2）之间，由背压机构对挤出的超高分子量聚乙烯施加环形背压，在挤出压力与背压的共同作用下，将聚乙烯均匀分摊于滚筒的圆周并沿滚筒垂直增长，增长至滚筒的上端，完成滚筒的聚乙烯包覆。

对于上述高分子量为300万的聚乙烯材料包覆的大滚筒，应用在煤矿的连续试验运行，滚筒在零下20度到零下37度的极端低温下，只有轻微粘料，而且粘料在不使用清扫装置的情况下能够自行脱落，使高寒地区露天煤矿剥离工艺冬季不停产等成为可能，提高连续生产能力25%左右。

综上所述，本专利具有如下优点：具有不粘着性，它没有极性，所以普通粘接剂对超高不起作用，同样，结垢物质也难以附着；耐低温性能极佳，在零下200℃以下仍然能够工作；耐磨性是钢的4～7倍。因此，煤矿大滚筒超高分子量聚乙烯垂直包覆方法具有很大的推广价值和应用前景。