[发明专利]一种煤炭输送用高分子托辊辊体及制备工艺

权利要求书

1.一种煤炭输送用高分子托辊辊体，其特征在于，基体为中空的长圆筒结构，中空的长柱结构由一层或多层改性增强的聚合物材料挤出成型，为多层时采用不同或相同的改性增强的聚合物材料同轴嵌套，多层层状沿径向层层嵌套分布；所述的多层为层数大于等2，小于等于8层；基体径向总厚度为8-25mm；基体内表面为光滑的内表面或设有凹槽或设有凸棱，所述的凹槽和凸棱均为对应的长凹槽和长凸棱，长度方向均沿长圆筒结构的长度方向且贯穿长圆筒结构的长度；凹槽或凸棱在长圆筒结构内表面均匀分布，个数为0-6个，0个是相当于光滑的内表面；

基体的中心孔内还设有独立的同轴的支撑环，所述的支撑环的主体结构为中空的长圆筒结构，支撑环的外表面为光滑的外表面或设有凸棱或设有凹槽，支撑环的凹槽和凸棱均为对应的长凹槽和长凸棱，长度方向均沿支撑环的主体长度方向且贯穿支撑环的主体长度；

光滑内表面基体与光滑外表面的支撑环相对应；内表面有凹槽的基体与外表面有凸棱的支撑环相对应，且内表面的凹槽和外表面的凸棱相匹配对应；内表面有凸棱的基体与外表面有凹槽的支撑环相对应，且内表面的凸棱和外表面的凹槽相匹配对应。

2.按照权利要求1所述的一种煤炭输送用高分子托辊辊体，其特征在于，基体多层时，最内层厚度为辊体厚度的1/4-1/2。

3.按照权利要求1所述的一种煤炭输送用高分子托辊辊体，其特征在于，凹槽截面为矩形、梯形、三角形或圆弧形的一种，优选为矩形，沿周向尺寸为3-8mm，沿径向深度为1-5mm；凸棱截面为矩形、梯形、三角形或圆弧形等的一种，优选矩形，沿周向尺寸为3-8mm，沿径向凸棱最大尺寸为1-5mm。

4.按照权利要求1所述的一种煤炭输送用高分子托辊辊体，其特征在于，支撑环内径为外径的1/2-5/6。

5.按照权利要求1所述的一种煤炭输送用高分子托辊辊体，其特征在于，支撑环的轴向长度即厚度为5-30mm，基体内沿轴向方向嵌套0个或1个或多个支撑环，多个优选的是2-8个；将支撑环从基体的一端沿基体的中心孔推进去。

6.按照权利要求1所述的一种煤炭输送用高分子托辊辊体，其特征在于，基体所用高分子材料，为改性增强的聚合物材料，达到托辊棍体的耐磨、高强度、高刚性、阻燃和抗静电等的性能要求。托辊棍体的挤出材料，每一层选自阻燃抗静电超高分子量聚乙烯(简称SK-UHMWPE)、阻燃抗静电聚乙烯(简称SK-PE)、玻璃纤维或/和玻璃微珠增强阻燃抗静电聚乙烯(SK-GFPE)、阻燃抗静电聚氨酯(简称SK-PU)、阻燃抗静电聚氯乙烯(SK-PVC)、玻璃纤维或/和玻璃微珠增强阻燃抗静电聚氯乙烯(SK-GFPVC)中的一种；阻燃抗静电超高分子量聚乙烯、玻璃纤维或/和玻璃微珠增强阻燃抗静电聚乙烯、阻燃抗静电聚氨酯、玻璃纤维或/和玻璃微珠增强阻燃抗静电聚氯乙烯等耐磨材料可以单独作为棍体的材料即单层时的材料，或作为多层棍体的最外层材料；阻燃抗静电聚乙烯、阻燃抗静电聚氯乙烯只能作为多层棍体的内层或中间层材料。

7.按照权利要求1所述的一种煤炭输送用高分子托辊辊体，其特征在于，支撑环为注塑产品，支撑环的材料选自阻燃抗静电超高分子量聚乙烯、阻燃抗静电聚乙烯、玻璃纤维或/和玻璃微珠增强阻燃抗静电聚乙烯、阻燃抗静电聚氨酯、阻燃抗静电聚氯乙烯、玻璃纤维或/和玻璃微珠增强阻燃抗静电聚氯乙烯中的一种，或选用其他的阻燃抗静电材料。

8.权利要求1所述的一种煤炭输送用高分子托辊辊体的制备方法，其特征在于，基体的制备方法如下：对于各种高分子改性材料的加工，选用适合的挤出机与之匹配：对阻燃抗静电超高分子量聚乙烯、阻燃抗静电聚乙烯、阻燃抗静电聚氨酯材料要求挤出装置的螺杆长径比L/D≥35，玻璃纤维或/和玻璃微珠增强阻燃抗静电聚乙烯材料加工的挤出装置螺杆长径比L/D≥30即可；而对于聚氯乙烯类的改性材料，其加工的挤出装置螺杆长径比16≦L/D≦20；

同时，为了棍体材料更充分的复合、棍体内壁结构规整、尺寸稳定均一，挤出模具及冷却定型装置具备与之相适应：挤出模具的压缩比≥1.5；挤出模具口模与冷却定型装置之尺寸比例即拉伸比＝1.05—1.1；模具出口前的平直段长度≥10cm，以保证内壁异型结构的充分成型、压实及稳定性；模具出口前的平直段设有制备基体内表面凹槽或凸棱的结构，平滑的则不需要；分别分为每一层分别挤出模具，或多层共挤出模具。