專利名稱：復(fù)合結(jié)構(gòu)輕型高壽命斗箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種工業(yè)用提升、運(yùn)輸設(shè)備，尤其是涉及一種復(fù)合結(jié)構(gòu)輕型高壽 命斗箱。
二背景技術(shù)：
斗箱是構(gòu)成提升、運(yùn)輸設(shè)備的重要部件，如立井箕斗、斜井箕斗和礦車等提升、運(yùn) 輸產(chǎn)品由斗箱、主體承力部件-架體及其它輔助部件共同組成。目前，公知的鋼質(zhì)斗箱采用 優(yōu)質(zhì)低碳結(jié)構(gòu)鋼、低碳合金結(jié)構(gòu)鋼(16Mn)制造，公知的輕型箕斗(《一種用于礦井物料提升 的輕型》箕斗專利號(hào)87213675)的上部箱體采用高強(qiáng)度鋁合金材料，下部箱體采用優(yōu)質(zhì)合 金結(jié)構(gòu)鋼制造。在采礦業(yè)和其他類似工業(yè)環(huán)境中，斗箱工作環(huán)境濕度大，常伴有淋水現(xiàn)象，由于各 礦井水質(zhì)酸堿度不同，金屬材料制成的斗箱受到不同程度的化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕，鋼材 和鋁合金都不能夠有效的抵抗工作環(huán)境的化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕，鋁合金材料在鋼鋁結(jié)合 部位，由于材料電極電位相差大，電化學(xué)腐蝕現(xiàn)象尤其嚴(yán)重。斗箱經(jīng)受快速裝卸物料的沖擊和磨損，在正常磨損和腐蝕磨損的共同作用下，箱 體磨損較快，尤其是下部箱體，在物料沖擊的作用下，磨損快，變形嚴(yán)重，下部箱體壽命在一 年半左右，遠(yuǎn)低于上部箱體和架體，使得箱體維修周期短，維修工作量大，在架體未出現(xiàn)損 傷的情況下，箱體變形、磨損嚴(yán)重，導(dǎo)致整體運(yùn)輸、提升設(shè)備的報(bào)廢，產(chǎn)品壽命短。采用鋼材作為斗箱箱體的壁板時(shí)，由于鋼材耐蝕性差，斗箱壁粘煤嚴(yán)重，增加了提 升過程中空箕斗的重量，減少了載重量。傳統(tǒng)提升、運(yùn)輸設(shè)備的斗箱由于所使用材料比強(qiáng)度低，設(shè)備整體重量大，造成凈提 升或運(yùn)輸重量減少，生產(chǎn)效率低，能源消耗大。
三、發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有斗箱產(chǎn)品在工作環(huán)境中耐腐蝕性差，耐磨性能低，維修工作量大，大 修間隔時(shí)間短，自重大，提升重量小、生產(chǎn)效率低和產(chǎn)品壽命短的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型提供一 種復(fù)合結(jié)構(gòu)輕型高壽命斗箱，該復(fù)合結(jié)構(gòu)輕型高壽命斗箱耐腐蝕性能高，耐磨性能強(qiáng)，維修 方便快捷，維修工作量小，大修間隔時(shí)間長，自重小，提升運(yùn)輸重量大，生產(chǎn)率高和產(chǎn)品壽命 長。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是本實(shí)用新型復(fù)合結(jié)構(gòu)輕型高壽命斗箱，它包括上部箱體，下部箱體，扇形門。上部 箱體的壁板采用復(fù)合結(jié)構(gòu)，高強(qiáng)度鋼骨架內(nèi)側(cè)裝有耐磨襯板，外側(cè)包覆有纖維增強(qiáng)樹脂材 料外殼(優(yōu)選阻燃玻璃鋼)，高強(qiáng)度鋼骨架、耐磨襯板與纖維增強(qiáng)樹脂材料外殼采用鉚接和 螺栓連接方法相連接，在高強(qiáng)度鋼骨架的空檔處設(shè)置有十字形或米字形夾心材料，夾心材 料位于耐磨襯板和纖維增強(qiáng)樹脂材料外殼中間，耐磨襯板、高強(qiáng)度鋼骨架、夾心材料和纖維 增強(qiáng)樹脂材料外殼相互接觸表面膠接成一體。其他結(jié)構(gòu)和連接方法采用公知技術(shù)。參閱專利號(hào)87213675《一種用于礦井物料提升的輕型箕斗》。夾心材料、纖維增強(qiáng)樹脂材料外殼和耐磨襯板形成了夾心結(jié)構(gòu)加強(qiáng)筋，夾心結(jié)構(gòu) 有效提高零件的剛度，減輕零件和產(chǎn)品的重量。夾心材料根據(jù)設(shè)計(jì)要求的不同可以采用鋁 材、木材和聚氨酯硬質(zhì)發(fā)泡材料等，優(yōu)選比重輕的聚氨酯硬質(zhì)發(fā)泡材料。由于纖維增強(qiáng)樹脂材料極高的耐蝕性，可以保護(hù)箱體高強(qiáng)度骨架和耐磨金屬襯 板，隔絕化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕，從而提高產(chǎn)品的壽命。使用高強(qiáng)度合金鋼制成高強(qiáng)度鋼骨架增強(qiáng)箱體的強(qiáng)度和剛度，能夠有效抵抗箱體 在使用過程中的變形。上部箱體安裝在主體承力構(gòu)架上，采用鉚釘鉚接或螺栓連接方法與和承力構(gòu)架相 連。鉚接和螺栓連接結(jié)合面及鋼鋁結(jié)合面有密封膠隔離，以隔絕電化學(xué)腐蝕發(fā)生。耐磨襯板根據(jù)實(shí)際需求采用超高強(qiáng)度合金鋁板、高強(qiáng)度鋼板或普通碳素結(jié)構(gòu)鋼板 噴涂耐磨涂層等，由于鋁板具備較高的耐蝕性，并且表面很少發(fā)生粘煤現(xiàn)象，優(yōu)選超高強(qiáng)度 鋁合金材料作為耐磨襯板。復(fù)合結(jié)構(gòu)箱體制造成型過程中，其內(nèi)側(cè)襯板、高強(qiáng)度鋼骨架、夾心材料與纖維增強(qiáng) 樹脂材料外殼膠接為整體結(jié)構(gòu)件，提高了箱體的承載能力，減輕了零件重量。在裝載物料時(shí)，箱體受沖擊的部位如立井箕斗的下部箱體、斜井箕斗的下部箱體、 礦車下部箱體，使用高強(qiáng)度鋼制成，與物料接觸的鋼板使用高強(qiáng)度耐磨鋼NM360材料制成， 有效的減輕了下部箱體受裝載沖擊引起的變形，提高耐磨壽命，使整個(gè)產(chǎn)品能夠達(dá)到長壽 命的要求。箱體扇形門是構(gòu)成斗箱的一部分，同樣受到裝載物料的沖擊，易變形，磨損快，扇 形門的弧形門板直接受物料沖擊和摩擦，采用高強(qiáng)度耐磨鋼匪360制造，有效減小變形，增 加產(chǎn)品壽命。在化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕不嚴(yán)重的情況下，為降低產(chǎn)品成本可以不用復(fù)合纖維增 強(qiáng)樹脂材料外殼，仍能達(dá)到產(chǎn)品各個(gè)部件等壽命、高壽命的要求。本實(shí)用新型的有益效果是可以耐受惡劣環(huán)境的腐蝕作用，耐磨性高，維修工作量 小，維修方便，大修間隔時(shí)間長，產(chǎn)品自重輕，提升、運(yùn)輸量大，生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品壽命長，節(jié) 能效果明顯。

圖1是本實(shí)用新型在立井箕斗上應(yīng)用的主視圖。圖2是本實(shí)用新型在立井箕斗上應(yīng)用的側(cè)視圖。圖3是圖1的A-A剖面圖。圖4是圖1的B-B剖面圖。圖5是圖1的C-C剖面圖。圖6是立井箕斗下部箱體的立體圖。圖7是斜井箕斗斗箱的主視圖。圖8是斜井箕斗的側(cè)視圖。圖9是圖7中D-D剖面圖。圖10是圖7中E-E剖面圖。[0030]圖11是礦車箱體的主視圖。圖12是礦車箱體的側(cè)視圖。圖13是圖11中F-F剖面圖。圖中各標(biāo)號(hào)代表的意思是1、上部箱體，2、下部箱體，3、扇形門，4、纖維增強(qiáng)樹脂材料外殼，5、高強(qiáng)度鋼骨架， 6、耐磨襯板，7、夾心材料，8、弧形門板，9、鉚釘。
五具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。實(shí)施例(一)本專利在立井提升箕斗中的應(yīng)用立井箕斗箱體如圖1、圖2所示，立井箕斗斗箱由上部箱體(1)、下部箱體(2)(詳 見圖6)和扇形門(3)組成。受沖擊和摩擦作用較弱的上部箱體采用輕型復(fù)合結(jié)構(gòu)，圖1和圖2中標(biāo)號(hào)(5)示 出了構(gòu)成高強(qiáng)度鋼骨架的若干道高強(qiáng)度鋼加強(qiáng)筋的位置，圖3示出了高強(qiáng)度鋼骨架處復(fù)合 結(jié)構(gòu)的典型構(gòu)造，耐磨襯板(6)位于箱體的內(nèi)側(cè)，高強(qiáng)度鋼骨架(5)緊貼耐磨襯板(6)，箱體 的外側(cè)包覆了纖維增強(qiáng)樹脂材料外殼(4)，耐磨襯板(6)、高強(qiáng)度鋼骨架(5)和纖維增強(qiáng)樹 脂材料外殼(4)三者之間采用鉚釘(9)鉚接連接，同時(shí)相互接觸表面膠接連接。圖1和圖2中標(biāo)號(hào)(7)示出了十字形夾心材料的位置。圖4示出了夾心結(jié)構(gòu)加強(qiáng) 筋的典型結(jié)構(gòu)矩形截面夾心材料(7)與纖維增強(qiáng)樹脂材料外殼(4)構(gòu)成的加強(qiáng)筋，位于高 強(qiáng)度鋼骨架(5)的空檔處(參見圖1、圖2)，加強(qiáng)筋呈十字形狀，箱體壁板內(nèi)側(cè)為耐磨襯板 (6)，它與夾心材料(7)和纖維增強(qiáng)樹脂材料外殼⑷相互接觸表面膠接成一體。這種復(fù)合 結(jié)構(gòu)有效地提高了箱體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度，減輕了產(chǎn)品重量。高強(qiáng)度鋼骨架(5)采用高強(qiáng)度鋼制造，高強(qiáng)度的骨架材料增強(qiáng)了箱體的抗變形能 力。如圖5所示，扇形門(3)采用高強(qiáng)度鋼材制造，扇形門的弧形門板⑶在工作中受 沖擊和磨損大，常常在使用中發(fā)生變形，采用高強(qiáng)度耐磨鋼匪360制造，有效地減少扇形門 的變形，增加耐磨壽命。如圖6所示的下部箱體(2)，在工作中受沖擊作用最大，易產(chǎn)生變形，整體采用高 強(qiáng)度鋼制造，對(duì)受物料沖蝕磨損的內(nèi)部表面選用高強(qiáng)度耐磨鋼NM360，使整個(gè)下部箱體具備 很強(qiáng)的抗變形能力和耐磨性能。耐磨襯板采用超高強(qiáng)度鋁合金制造，質(zhì)量輕，具有高強(qiáng)度和優(yōu)異的耐磨性，使用過 程中不粘煤。上部箱體(1)、下部箱體(2)采用通用技術(shù)焊接、鉚接或螺栓連接成一體。實(shí)施例(二)本專利在斜井箕斗箱體中的應(yīng)用如圖7中所示上部箱體(1)采用輕型復(fù)合結(jié)構(gòu)，上部箱體(1)由外層的纖維增強(qiáng) 樹脂材料外殼(4)、高強(qiáng)度鋼骨架(5)、夾心材料(7)和箱體內(nèi)壁的耐磨襯板(6)組成。夾 心材料(7)與纖維增強(qiáng)樹脂材料外殼(4)構(gòu)成的加強(qiáng)筋，位于高強(qiáng)度鋼骨架空檔處，加強(qiáng)筋近似米字外形，這種復(fù)合結(jié)構(gòu)有效地提高了箱體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度，減輕了產(chǎn)品重量，下部 箱體(2)使用槽鋼型材與高強(qiáng)度耐磨鋼NM360底板焊接而成，具有高強(qiáng)度和高耐磨性。如圖8中所示扇形門的弧形門板⑶與礦料相接觸，它采用NM360高強(qiáng)度耐磨鋼 板制造，增加了扇形門的剛度和耐磨性。如圖9中所示上部箱體(1)中的兩個(gè)側(cè)壁板和一個(gè)前壁板采用了耐磨襯板(6)， 纖維增強(qiáng)樹脂材料外殼(4)和高強(qiáng)度鋼骨架(5)的典型復(fù)合結(jié)構(gòu)，耐磨襯板(6)和纖維增 強(qiáng)樹脂材料外殼(4)相互膠接在一起。由于圖中高強(qiáng)度鋼骨架(5)選用槽鋼型材，尺寸較 大，未包覆在纖維增強(qiáng)樹脂材料內(nèi)。如圖10中所示矩形截面夾心材料(7)與纖維增強(qiáng)樹脂材料外殼(4)構(gòu)成的加強(qiáng) 筋，位于高強(qiáng)度鋼骨架(5)的空檔處(參見圖7)，加強(qiáng)筋呈米字形狀，箱體壁板內(nèi)側(cè)為耐磨 襯板(6)，它與夾心材料(7)和纖維增強(qiáng)樹脂材料外殼(4)相互接觸表面膠接成一體。這種 復(fù)合結(jié)構(gòu)有效地提高了箱體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度，減輕了產(chǎn)品重量。高強(qiáng)度鋼骨架(5)(參見圖7、9、10)使用高強(qiáng)度鋼型材制成。實(shí)施例(三)本專利在礦車中的應(yīng)用如圖11、圖12所示上部箱體(1)(包括兩個(gè)側(cè)壁板和前后壁板)采用纖維增強(qiáng) 樹脂材料外殼(4)、高強(qiáng)度鋼骨架(5)、超高強(qiáng)度鋁合金耐磨襯板(6)和夾心材料(7)構(gòu)成 的復(fù)合結(jié)構(gòu)。夾心材料(7)與纖維增強(qiáng)樹脂材料外殼(4)構(gòu)成的加強(qiáng)筋，位于高強(qiáng)度鋼骨 架空檔處，加強(qiáng)筋呈十字外形。如圖12所示下部箱體(2)使用高強(qiáng)度耐磨鋼匪360制造，具備高強(qiáng)度、高韌性和 耐磨性。圖13中說明了 纖維增強(qiáng)樹脂材料外殼(4)、高強(qiáng)度鋼骨架(5)和聚氨酯硬質(zhì)發(fā) 泡夾心材料(7)構(gòu)成復(fù)合結(jié)構(gòu)的典型結(jié)構(gòu)，各零件相互接觸表面膠接成一體。
權(quán)利要求一種復(fù)合結(jié)構(gòu)輕型高壽命斗箱，包括上部箱體(1)，下部箱體(2)，扇形門(3)，其特征是上部箱體(1)由纖維增強(qiáng)樹脂材料外殼(4)、高強(qiáng)度鋼骨架(5)、夾心材料(7)和箱體內(nèi)壁的耐磨襯板(6)組成；高強(qiáng)度鋼骨架(5)位于耐磨襯板(6)和纖維增強(qiáng)樹脂材料外殼(4)之間，耐磨襯板(6)、高強(qiáng)度鋼骨架(5)與纖維增強(qiáng)樹脂材料外殼(4)采用鉚接或螺栓連接方法連接在一起；在高強(qiáng)度鋼骨架(5)的空檔處設(shè)置有十字形或米字形夾心材料(7)，夾心材料(7)位于耐磨襯板(6)和纖維增強(qiáng)樹脂材料外殼(4)之間；耐磨襯板(6)、高強(qiáng)度鋼骨架(5)、夾心材料(7)與纖維增強(qiáng)樹脂材料外殼(4)相互接觸表面膠接成一體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合結(jié)構(gòu)輕型高壽命斗箱，其特征是在上部箱體(1)中，夾 心材料(7)為聚氨酯硬質(zhì)發(fā)泡材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合結(jié)構(gòu)輕型高壽命斗箱，其特征是耐磨襯板(6)使用超 高強(qiáng)度鋁合金制造。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合結(jié)構(gòu)輕型高壽命斗箱，其特征是下部箱體(2)整體采 用高強(qiáng)度鋼板焊接制造，其與物料接觸的鋼板使用高強(qiáng)度耐磨鋼NM360制造。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合結(jié)構(gòu)輕型高壽命斗箱，其特征是扇形門(3)的弧形門 板(8)使用高強(qiáng)度耐磨鋼匪360制造。
專利摘要一種復(fù)合結(jié)構(gòu)輕型高壽命斗箱，用于提升和運(yùn)輸設(shè)備，它包括上部箱體，下部箱體，扇形門。上部箱體的壁板采用復(fù)合結(jié)構(gòu)，高強(qiáng)度鋼骨架內(nèi)側(cè)裝有耐磨襯板，外側(cè)包覆有纖維增強(qiáng)樹脂外殼，高強(qiáng)度鋼骨架、耐磨襯板和纖維增強(qiáng)樹脂外殼采用鉚接和螺栓連接方法相連接，在高強(qiáng)度鋼骨架的空檔處設(shè)置有十字形或米字形夾心材料，夾心材料位于耐磨襯板和纖維增強(qiáng)樹脂外殼之間，耐磨襯板、高強(qiáng)度鋼骨架、夾心材料和纖維增強(qiáng)樹脂外殼相互接觸表面膠接成一體。下部箱體和扇形門使用高強(qiáng)度鋼制造，與物料接觸處的鋼板和扇形門的弧形門板使用高強(qiáng)度耐磨鋼NM360材料制造。復(fù)合結(jié)構(gòu)輕型高壽命斗箱耐腐蝕，耐磨損，壽命長。
文檔編號(hào)B66B17/08GK201605078SQ20092021720
公開日2010年10月13日 申請(qǐng)日期2009年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月22日
發(fā)明者劉振剛 申請(qǐng)人:劉振剛