CN105972068A - 聚氨酯高承载滚轮及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种聚氨酯高承载滚轮，其包括轮毂、位于轮毂内侧的轴承、以及由含低游离TDI的预聚体制成的聚氨酯胎圈层；所述轮毂设有环形壁及位于环形壁内侧的通孔，所述环形壁设有环形内壁面、环形外壁面及连接内壁面和外壁面的两个侧面，所述环形外壁面上设有一对环形凹槽，所述聚氨酯胎圈层涂覆于所述环形壁的环形外壁面上并填满所述凹槽。与现有技术相比，本发明优化了轮毂的结构设计，且选用了由含低游离TDI的预聚体制成的胎圈层，使得整个滚轮的动态性能得到优化，在保证寿命的情况下负载能力可大大提高。

Description

聚氨酯高承载滚轮及其生产方法

技术领域

本发明涉及滚轮制造技术，尤其涉及一种聚氨酯高承载滚轮及其生产方法。

背景技术

聚氨酯具有强度高、韧性好、耐磨、耐油等优异的综合性能，被广泛应用于滚轮的生产。而传统的聚氨酯材料内生热较大，压力承载下，高速运转时，热量积聚很快，材料温度升高，聚氨酯材料在高温以及持续压力作用下，导致疲劳磨损甚至降解，出现聚氨酯滚轮开裂、材料磨损掉屑、滚轮胎圈脱落等现象。究其原因，是传统聚氨酯材料的原材料预聚体中含有大量游离的未反应的TDI（Toluene-2,4-diisocyanate，甲苯二异氰酸酯）单体，其在预聚体固化反应生成聚氨酯材料的过程中发生自聚以及和体系中少量的水反应，生成低分子量的脲和氨基甲酸酯，这些低分子量的脲和氨基甲酸酯生热量大，易失效，导致聚氨酯材料高负载运行时发生材料融化、开裂等现象。而且传统的滚轮的结构设计比较复杂，导致承载性、可靠性较差，其无法承载较大的载荷，也是影响滚轮品质的重要原因。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种聚氨酯高承载滚轮及其生产方法。

为解决上述技术问题，本发明采用一种聚氨酯高承载滚轮，其包括轮毂、位于轮毂内侧的轴承、以及由含低游离TDI的预聚体制成的聚氨酯胎圈层；所述轮毂设有环形壁及位于环形壁内侧的通孔，所述环形壁设有环形内壁面、环形外壁面及连接内壁面和外壁面的两个侧面，所述环形外壁面上设有一对环形凹槽，所述聚氨酯胎圈层涂覆于所述环形壁的环形外壁面上并填满所述凹槽。

进一步地，所述聚氨酯胎圈层呈梯形，其设有一对倾斜设置的斜面，所述斜面与所述环形壁的侧面的夹角为15-20°。

进一步地，所述环形内壁面围绕于所述通孔的四周，且环形内壁面与所述轴承配合接触并设有向内凸伸出的定位部。

进一步地，所述定位部抵挡于所述轴承的一侧，所述轴承在相对于定位部的另外一侧设有卡簧，所述卡簧卡持于所述环形内壁面上。

进一步地，所述侧面位于所述聚氨酯胎圈层的两侧，所述通孔贯通所述两个侧面，且所述环形壁的两个侧面上均设有向内凹陷的凹部。

本发明还采用一种聚氨酯高承载滚轮的生产方法，包括如下步骤：

采用铸铁材料制成轮毂；

对轮毂的外圆表面喷涂粘合剂，并过高温激活粘合剂；

将轮毂件置于模具中，并浇注低游离TDI的聚氨酯预聚体，经高温反应固化后，在轮毂的外圆表面形成聚氨酯胎圈层；

将轮毂放入80-100℃烘箱进行固化16-18小时，再冷却至室温；

利用油压机将轴承压入所述轮毂内，得到滚轮；

对滚轮外圆、宽度、倒角进行车加工，以提高滚轮的尺寸精度。

与现有技术相比，本发明优化了轮毂的结构设计，且选用了由含低游离TDI的预聚体制成的胎圈层，使得整个滚轮的动态性能得到优化，在保证寿命的情况下负载能力可大大提高。

附图说明

图1为本发明所述聚氨酯高承载滚轮的示意图。

具体实施方式

请参阅图1所示，本发明提供一种聚氨酯高承载滚轮，包括轮毂10、位于轮毂10内侧的轴承20、以及覆盖于轮毂10上的聚氨酯胎圈层30。

其中，所述轮毂10呈圆形，其设有环形壁11及位于环形壁11内侧的通孔12，所述环形壁11设有环形内壁面13、环形外壁面14及连接内外壁面14的两个侧面15，所述环形内壁面13围绕于所述通孔12的四周，且环形内壁面13与所述轴承20配合接触，并设有向内凸伸出的定位部16，所述定位部16凸伸入所述通孔12内，并抵挡于所述轴承20的一侧，可防止轴承20向一侧脱离出所述通孔12内；所述环形外壁面14上设有一对环形凹槽17，所述环形凹槽17外宽内窄，其自凹槽17的槽口向内逐渐变窄；所述侧面15位于所述凹槽17的两侧，所述通孔12贯通所述两个侧面15，且所述环形壁的两个侧面15上均设有向内凹陷的凹部18。

其中，所述聚氨酯胎圈层30涂覆于所述环形壁11的环形外壁面14上，并填满所述凹槽17，且所述聚氨酯胎圈层30呈梯形，其设有一对倾斜设置的斜面31，所述斜面31与所述侧面15的夹角A为15-20°。

其中，所述轴承20安装于所述轮毂10内侧的通孔12内，且轴承20的一侧受到所述定位部16的作用而限位，所述轴承20包括内环21、外环22及位于内环21和外环22之间的滚珠23，所述外环22抵接于所述轮毂10的内壁面13上，所述滚珠23介于内环21和外环22之间实现内、外环22的相对转动。为了增加固定定位的效果，在本发明较佳实施例中，所述轴承20在相对于定位部16的另外一侧设有卡簧24，所述卡簧24卡持于环形内壁面13上，从而从另一侧对轴承20进行限位，通过定位部16和卡簧24的共同配合下，完成对轴承20的左右限位。

值得一提的是，本发明所述轮毂10采用铸铁材料制成，其环形外壁面14经过粘合剂喷涂处理后，经过高温激活粘合剂，再将其放入模具中，然后浇注低游离TDI（甲苯二异氰酸酯）的聚氨酯预聚体，高温反应固化后，所述聚氨酯胎圈层30将紧密结合在轮毂10的外壁面14上。

另外，本发明还提供一种聚氨酯高承载滚轮的生产方法，其包括如下步骤：

采用铸铁材料制成轮毂；

对轮毂的外圆表面喷涂粘合剂，并过高温激活粘合剂；

将轮毂件置于模具中，并浇注低游离TDI的聚氨酯预聚体，经高温反应固化后，在轮毂的外圆表面形成聚氨酯胎圈层；

将轮毂放入80-100℃烘箱进行固化16-18小时，再冷却至室温；

利用油压机将轴承压入所述轮毂内，得到滚轮；

对滚轮外圆、宽度、倒角进行车加工，以提高滚轮的尺寸精度。

本发明所述的聚氨酯高承载滚轮结构设计简单，可靠性和稳固性优良，且所述聚氨酯胎圈层30的设置使得滚轮具有更好的承载性，使用寿命也更长，而且聚氨酯胎圈层30的预聚体中含有TDI游离单体，也更利于环保，产品的性能也更加稳定。而且，聚氨酯弹性体具有优异的耐磨性能、硬度范围宽，伸长率高、机械负载强度大、撕裂强度高，与金属等材料粘合力强、以及耐油性、耐气候老化、耐低温、吸能减震性能高等优点。由于上述特性，聚氨酯弹性体在交通运输、汽车制造、物流运输、电梯等高承载领域较其他弹性体材料应用更为广泛，优势更明显。

以上所述，仅是本发明的最佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，利用上述揭示的方法内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，均属于权利要求书保护的范围。

Claims (6)

1.一种聚氨酯高承载滚轮，其特征在于，包括轮毂、位于轮毂内侧的轴承、以及由含低游离TDI的预聚体制成的聚氨酯胎圈层；所述轮毂设有环形壁及位于环形壁内侧的通孔，所述环形壁设有环形内壁面、环形外壁面及连接内壁面和外壁面的两个侧面，所述环形外壁面上设有一对环形凹槽，所述聚氨酯胎圈层涂覆于所述环形壁的环形外壁面上并填满所述凹槽。

2.根据权利要求1所述的聚氨酯高承载滚轮，其特征在于：所述聚氨酯胎圈层呈梯形，其设有一对倾斜设置的斜面，所述斜面与所述环形壁的侧面的夹角为15-20°。

3.根据权利要求2所述的聚氨酯高承载滚轮，其特征在于：所述环形内壁面围绕于所述通孔的四周，且环形内壁面与所述轴承配合接触并设有向内凸伸出的定位部。

4.根据权利要求3所述的聚氨酯高承载滚轮，其特征在于：所述定位部抵挡于所述轴承的一侧，所述轴承在相对于定位部的另外一侧设有卡簧，所述卡簧卡持于所述环形内壁面上。

5.根据权利要求4所述的聚氨酯高承载滚轮，其特征在于：所述侧面位于所述聚氨酯胎圈层的两侧，所述通孔贯通所述两个侧面，且所述环形壁的两个侧面上均设有向内凹陷的凹部。

6.一种聚氨酯高承载滚轮的生产方法，其特征在于，包括如下步骤：

采用铸铁材料制成轮毂；

对轮毂的外圆表面喷涂粘合剂，并过高温激活粘合剂；

将轮毂件置于模具中，并浇注低游离TDI的聚氨酯预聚体，经高温反应固化后，在轮毂的外圆表面形成聚氨酯胎圈层；

将轮毂放入80-100℃烘箱进行固化16-18小时，再冷却至室温；

利用油压机将轴承压入所述轮毂内，得到滚轮；

对滚轮外圆、宽度、倒角进行车加工，以提高滚轮的尺寸精度。