CN207683645U - 履带车辆复合托带轮 - Google Patents
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Abstract
本实用新型的履带车辆复合托带轮，包括复合材料轮毂，复合材料轮毂外圆周面上包复橡胶层，复合材料轮毂设置有减重孔、安装螺纹孔、凹槽和轴承安装孔；安装螺纹孔内嵌合有钢丝螺套；轮毂主体材料选择比重较小，比强度、比模量高，耐老化，疲劳性好，并具有减振性能的连续纤维增强树脂基非金属复合材料模压成型制成，模压成型后的轮毂通过机加工的方式加工出减重孔、螺纹孔、凹槽、轴承安装孔，螺纹孔内嵌入钢丝螺套，提高了螺纹连接咬合力，防止螺牙在预紧、受载后容易断裂；橡胶层与复合材料轮毂通过胶黏剂层热硫化可靠粘接，橡胶层的硫化与胶黏剂层的热硫化同步完成，简化了工艺，延长了使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种履带车辆复合托带轮。
背景技术
特种履带车辆托带轮承受载荷大，并且在减重、减振、降低噪音等方面具有较高的要求；传统连续纤维增强的树脂基复合材料的成型技术如RTM、手糊、缠绕、模压、热压罐无法一次成型形状复杂、壁厚较厚并带有较多凹槽、通孔、沉孔，比较复杂的产品结构；短纤维增强的树脂基复合材料虽然可以一次性成型形状相对复杂的制品，但强度太低，不能满足载荷要求。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种重量轻、强度高，能够便于成型复杂结构的履带车辆复合托带轮。
本实用新型的履带车辆复合托带轮，其特征在于；包括有复合材料轮毂，复合材料轮毂外圆周面上包复有一层橡胶层，橡胶层与复合材料轮毂复合连接；复合材料轮毂设置有减重孔、安装螺纹孔、凹槽和轴承安装孔；安装螺纹孔内嵌合有钢丝螺套；
所述橡胶层与复合材料轮毂之间具有胶黏剂层，橡胶层与复合材料轮毂通过胶黏剂层热硫化粘接；
所述橡胶层边缘向复合材料轮毂端面方向延伸，并形成与复合材料轮毂端面上凸起的环形边相配合的环形槽；
所述橡胶层材料为天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶三者之一，或者是天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶三者混合物，或者是浇注型聚氨酯橡胶；
所述复合材料轮毂的材料为连续纤维增强树脂基非金属复合材料，连续纤维为玻璃纤维或碳纤维之一；
所述复合材料轮毂通过预浸布模压成型或者缠绕成型。
本实用新型的履带车辆复合托带轮，轮毂主体材料选择比重较小，比强度、比模量高，耐老化，疲劳性好，并具有减振性能的连续纤维增强树脂基非金属复合材料模压成型制成，连续纤维增强树脂基非金属复合材料属于非均质多项体系，有大量的纤维和基体界面，对振动具有吸收和反射作用，并且自振频率高，不容易产生共振，减振性能好；连续纤维增强材料比短纤维强度高，同时密度只有钢材的1/5、铝合金的70%左右，重量轻，减重孔进一步减轻了轮毂重量，还可以起到散热作用。模压成型后的轮毂通过机加工的方式加工出减重孔、螺纹孔、凹槽、轴承安装孔，螺纹孔内嵌入钢丝螺套，有减轻螺牙受力不均和冲击振动的功能，还具有防松脱作用，提高了螺纹连接咬合力，防止螺牙在预紧、受载后容易断裂；橡胶层与复合材料轮毂通过胶黏剂层热硫化可靠粘接，橡胶层的硫化与胶黏剂层的热硫化同步完成，简化了工艺，操作方便；橡胶层具有减振、缓冲作用，减少了轮毂和轴承所受的冲击力，延长了使用寿命。
附图说明
图1是本实用新型实施例的履带车辆复合托带轮立体结构示意图；
图2是本实用新型实施例的履带车辆复合托带轮平面结构示意图；
图3是图2的A-A剖面示意图；
图4是图2的后视图；
图5是图4的B-B剖面示意图。
具体实施方式
如图所示，一种履带车辆复合托带轮，包括有复合材料轮毂2，复合材料轮毂2外圆周面上包复有一层橡胶层1，橡胶层1与复合材料轮毂2复合连接；复合材料轮毂2设置有减重孔5、安装螺纹孔3和4、凹槽和轴承安装孔6；安装螺纹孔6内嵌合有钢丝螺套7.
橡胶层1与复合材料轮毂2之间具有胶黏剂层，橡胶层1与复合材料轮毂2通过胶黏剂层热硫化可靠粘接，胶黏剂层热硫化粘接时同步完成橡胶层的硫化，简化了工艺。
橡胶层1边缘向复合材料轮毂2端面方向延伸，并形成与复合材料轮毂2端面上凸起的环形边相配合的环形槽；通过环形槽进一步提高了橡胶层1与复合材料轮毂2的连接强度。
橡胶层1材料为天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶三者之一，或者是天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶三者混合物，或者是浇注型聚氨酯橡胶，具有减振、缓冲作用，密度只有1.2g/cm3左右，比复合材料低20%-40%，在相同尺寸下可进一步降低结构重量。
复合材料轮毂2的材料为连续纤维增强树脂基非金属复合材料，连续纤维为玻璃纤维或碳纤维之一；复合材料轮毂2通过预浸布模压成型或者缠绕成型。
本实用新型的履带车辆复合托带轮，轮毂主体材料选择比重较小，比强度、比模量高，耐老化，疲劳性好，并具有减振性能的连续纤维增强树脂基非金属复合材料模压成型制成，连续纤维增强树脂基非金属复合材料属于非均质多项体系，有大量的纤维和基体界面，对振动具有吸收和反射作用，并且自振频率高，不容易产生共振，减振性能好；连续纤维增强材料比短纤维强度高，同时密度只有钢材的1/5、铝合金的70%左右，重量轻，减重孔进一步减轻了轮毂重量，还可以起到散热作用。模压成型后的轮毂通过机加工的方式加工出减重孔、螺纹孔、凹槽、轴承安装孔，螺纹孔内嵌入钢丝螺套，有减轻螺牙受力不均和冲击振动的功能，还具有防松脱作用，提高了螺纹连接咬合力，防止螺牙在预紧、受载后容易断裂；橡胶层与复合材料轮毂通过胶黏剂层热硫化可靠粘接，橡胶层的硫化与胶黏剂层的热硫化同步完成，简化了工艺，操作方便；橡胶层具有减振、缓冲作用，减少了轮毂和轴承所受的冲击力，延长了使用寿命。
本实用新型的履带车辆复合托带轮，轮重量轻、强度大并具有缓冲效果，加工成型方便。属于非金属复合材料制品领域。
本实用新型的履带车辆复合托带轮具体实施方案：复合材料轮毂主体部分毛坯通过热模压或缠绕成型，材料连续纤维增强材料，强度比短纤维增强大得多，同时密度只有钢材的1/5、铝合金的70%左右。复合材料轮毂上分布有减重孔、螺纹孔和凹槽结构，通过机加工实现；复合材料轮毂上设置有5个减重孔，减重孔除了降低重量外，还可以起到散热作用；复合材料轮毂上还设置有8个螺纹孔，沿圆周均匀分布，还设置两个轴承安装孔，复合材料轮毂和橡胶层通过热硫化粘接，橡胶层构成实心胶胎，具有减振、缓冲作用，减少轮毂和轴承所受的冲击力，延长其使用寿命。
考虑到复合材料成型、性能上的特点，具体技术方案如下：
1.轮毂主体材料选择比重较小，比强度、比模量高，耐老化，疲劳性好，并具有减振性能的连续纤维增强树脂基非金属复合材料，该材料之所以具有减振性能，主要由于其属于非均质多项体系，有大量的纤维和基体界面，对振动具有吸收和反射作用，并且自振频率高，不容易产生共振。连续纤维可以选择玻璃纤维或者碳纤维。轮毂主体材料用玻璃纤维或者碳纤维做成的预浸布通过模压或者缠绕成型。
2.模压后的制品通过机加工的方式加工出减重孔、螺纹孔、凹槽、轴承安装孔。
3.由于非金属复合材料的脆性，直接在复合材料上打出的螺纹孔咬合力不够，螺牙在预紧、受载后容易断裂，故在非金属材料轮毂上制孔、攻丝后，再嵌入钢丝螺套，有减轻螺牙受力不均和冲击振动的功能，还具有防松脱作用。
4.实心胶胎通过热硫化方式和复合材料轮毂实现可靠粘接。
下面结合附图对本发明进一步说明：
1.复合材料托带轮由复合材料轮毂2和构成实心胶胎的橡胶层1两部分组成，轮毂主体部分通过预浸布热模压或缠绕成型，预浸布可以是玻璃纤维、碳纤维平纹/缎纹布。热模压或缠绕成型的复合材料轮毂毛坯形状简单，因此纤维、树脂分布均匀，大大减少了气孔、分层、纤维褶皱等缺陷，有利于提高轮毂的结构强度；
2．托带轮的减重孔5、螺纹孔6、凹槽、轴承安装孔3、4结构是后续机加工完成，钢丝螺套7后期通过工具直接旋入螺纹孔6。机加工可以成型复杂的结构形状并具有较高尺寸精度；实现了用连续纤维增强树脂基复合材料做复杂结构制品的目的，并且制品的缺陷少，强度高。尤其适合小批量、多种规格的同类产品，避免了使用昂贵的模具；
3.在轮毂外圈、侧边涂刷优选的胶黏剂后，构成实心胶胎的橡胶层1和复合材料轮毂2主体进行热硫化粘接，构成实心胶胎的橡胶层的硫化和粘接同步完成，构成实心胶胎的橡胶层可以是天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶或者是这三种不同比例混合，也可以是浇注型聚氨酯橡胶；构成实心胶胎的橡胶层具有减振、缓冲作用，减少轮毂和轴承所受的冲击力，延长其使用寿命。并且橡胶材料的密度只有1.2g/cm3左右，比复合材料低20%-40%，在相同尺寸下可进一步降低结构重量。
Claims (6)
1.一种履带车辆复合托带轮，其特征在于；包括有复合材料轮毂（2），复合材料轮毂（2）外圆周面上包复有一层橡胶层（1），橡胶层（1）与复合材料轮毂（2）复合连接；复合材料轮毂（2）设置有减重孔（5）、安装螺纹孔（6）、凹槽和轴承安装孔（3、4）；安装螺纹孔（6）内嵌合有钢丝螺套（7）。
2.根据权利要求1所述履带车辆复合托带轮，其特征在于；所述橡胶层（1）与复合材料轮毂（2）之间具有胶黏剂层，橡胶层（1）与复合材料轮毂（2）通过胶黏剂层热硫化粘接。
3.根据权利要求1所述履带车辆复合托带轮，其特征在于；所述橡胶层（1）边缘向复合材料轮毂（2）端面方向延伸，并形成与复合材料轮毂（2）端面上凸起的环形边相配合的环形槽。
4.根据权利要求1所述履带车辆复合托带轮，其特征在于；所述橡胶层（1）材料为天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶三者之一，或者是天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶三者混合物，或者是浇注型聚氨酯橡胶。
5.根据权利要求1所述履带车辆复合托带轮，其特征在于；所述复合材料轮毂（2）的材料为连续纤维增强树脂基非金属复合材料，连续纤维为玻璃纤维或碳纤维之一。
6.根据权利要求1所述履带车辆复合托带轮，其特征在于；所述复合材料轮毂（2）通过预浸布模压成型或者缠绕成型。
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