RU155699U1 - Футеровка - Google Patents

Abstract

1. Футеровка, содержащая слой из эластомерного материала с наружной рабочей поверхностью и с армирующей тканевой прослойкой на внутренней стороне, отличающаяся тем, что к армирующей тканевой прослойке присоединён слой, образованный из препрега, с которым связан слой, выполненный из композитного материала.2. Футеровка по п. 1, отличающаяся тем, что к слою из композитного материала присоединён ещё один слой из препрега, с которым связан дополнительный слой из эластомерного материала через армирующую его тканевую прослойку.3. Футеровка по п. 1, отличающаяся тем, что армирующая тканевая прослойка эластомерного материала выполнена, по крайней мере, из одного слоя базальтовой или стеклоткани.4. Футеровка по п. 1, отличающаяся тем, что препрег выполнен из базальтового или стеклянного волокнистого наполнителя в виде нитей, ровинга или ткани, пропитанного полимерным связующим.5. Футеровка по п. 1, отличающаяся тем, что слой из композитного материала выполнен на основе полимерного связующего, например, полиэфирного или эпоксидного, армированного базальтовыми или стеклянными волокнистыми наполнителями, например, в виде, по крайней мере, одного слоя ткани.6. Футеровка по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве эластомерного материала используется износостойкая резина с армирующей тканевой прослойкой, образованной в процессе её вулканизации.

Description

Полезная модель относится к горно-рудной промышленности, в частности, к футеровке - облицовочным материалам и покрытиям, предназначенным для защиты оборудования от механических, термических, физических и химических воздействий. В горно-рудной промышленности футеровка используется для защиты оборудования, связанного с перегрузкой, перевозкой и переработкой различных материалов (угля, руд и др.) от ударных, истирающих, а также термических воздействий и налипания. К такому оборудованию относятся транспортирующие желоба, днища и борта лотков, корпуса бункеров, вагонов-хопперов, самосвалов и др.

Защищая оборудование футеровка продлевает срок его службы, но сама подвергается воздействию негативных факторов, что со временем приводит к необходимости ее частичной или полной замены. Это проще и дешевле чем замена или ремонт оборудования, но все же связано с простоем оборудования и затратами на демонтаж старой и монтаж новой футеровки. Поэтому при создании футеровки одной из основных задач является продление срока ее функционирования путем повышение ее стойкости к воздействию внешних факторов.

Уже известно выполнение футеровки в виде пластин, разъемно закрепляемых на рабочей поверхности защищаемого оборудования, выполненных из пластичного металла со вставками на наружной поверхности из износостойкого металла, например, высокохромистого чугуна [1]. Такое выполнение футеровки позволяет замедлить износ футеровки, но незначительно, а кроме того эта футеровка имеет высокую стоимость и большую массу. Последнее существенно повышает трудоемкость ее монтажа и демонтажа.

Известно также выполнение футеровки на основе эластомерного материала с привулканизированными в него с наружной (рабочей) стороны керамическими вставками [2].

Эластомерные материалы, такие как резина и полиуретан, широко применяются для изготовления футеровки, т.к. по сравнению с металлами имеют ряд преимуществ, к которым относятся, в частности, меньший удельный вес (в пять раз меньше чем у стали), возможность уменьшения толщины футеровки, хорошая плотность прилегания к защищаемой поверхности, более высокая степень герметизации стыков и крепежных узлов, существенное снижение шума при функционировании оборудования, увеличение срока службы футеровки, снижение трудоемкости ее монтажа и демонтажа, коррозионная стойкость и невысокая стоимость. Введение в наружный слой эластомера керамических элементов высокой твердости снижает абразивный износ футеровки и повышает срок ее эксплуатации.

Однако при транспортировании кусковых материалов с угловатой поверхностью и большим удельным весом, например, дробленой руды, движущихся под углом к наружной поверхности футеровки, возникают ударные нагрузки, вырывающие керамические элементы и приводящие к нарушению целостности футеровки. Для предотвращения этого приходится использовать средства, усиливающие сцепление керамических элементов между собой и с эластомером и повышать прочность эластомера, армируя его внутренний слой [3]. Однако эти меры, повышая прочность футеровки, существенно усложняют ее конструкцию и повышают ее массу и стоимость.

Наиболее близким аналогом полезной модели является известная многослойная футеровка, содержащая наружный слой из износостойкой резины и армирующую тканевую прослойку с ее внутренней стороны, обращенной к защищаемой поверхности оборудования [4].

Армирующая тканевая прослойка образуется в процессе вулканизации резины, обеспечивая надежное и прочное соединение резины с тканью. Эта известная футеровка проста и технологична в изготовлении, обеспечивает защиту от абразивного истирания и от коррозии, предотвращает налипание транспортируемого материала, легко монтируется и демонтируется. Однако она не обладает достаточной прочностью для восприятия ударных нагрузок от транспортируемых массивных кусковых материалов (дробленой руды), приводящих к разрушению футеровки.

Задача, на решение которой направлена полезная модель, состоит в увеличении срока службы футеровки, а технический результат, который может быть достигнут при ее реализации, заключается в повышении ударостойкости и прочности футеровки.

Для решения поставленной задачи и достижения указанного технического результата в футеровке, содержащей слой из эластомерного материала с наружной рабочей поверхностью и с армирующей тканевой прослойкой на внутренней стороне, предлагается к армирующей тканевой прослойке присоединить слой, образованный препрегом и связать его со слоем из композитного материала.

Для повышения упругости футеровки и ее демпфирующих свойств к слою из композитного материала с его внутренней стороны может быть присоединен еще один слой из препрега, с которым связан дополнительный слой из эластомерного материала через армирующую его тканевую прослойку. В этом варианте исполнения в качестве рабочей поверхности футеровки могут быть как наружная (верхняя), так и внутренняя поверхности эластомерного материала.

Армирующая тканевая прослойка эластомерного материала может быть выполнена из базальтовой или стеклоткани, а препрег - из базальтового или стеклянного волокнистого наполнителя (в виде нитей, ровинга или ткани), пропитанного полимерным связующим, например, эпоксидным.

Слой из композитного материала может быть выполнен на основе полимерного связующего, например, полиэфирного или эпоксидного, армированного стеклянными или базальтовыми волокнистыми наполнителями, например, в виде одного или нескольких слоев ткани.

В качестве эластомерного материала может использоваться полиуретан или резина, соединенная с армирующей тканевой прослойкой в процессе ее вулканизации. Резина в данном случае в большей степени отвечает критерию «цена-качество» и может выбираться в зависимости от условий эксплуатации из большого числа известных видов, например, износостойкая, термостойкая и др.

Контакт тканевой армирующей прослойки с препрегом обеспечивает высокую адгезию и надежное сцепление слоев из эластомера со слоем из композитного материала в процессе полимеризации связующего, повышая прочность и долговечность футеровки без существенного повышения ее массы, размеров и стоимости.

На прилагаемых чертежах проиллюстрировано возможное исполнение полезной модели.

На фиг. 1 показано поперечное сечение футеровки с одним слоем из эластомерного материала.

На фиг. 2 представлено поперечное сечение футеровки с двумя слоями эластомера.

Футеровка (см. фиг. 1) содержит слой из эластомерного материала 1 с наружной рабочей поверхностью 2 и с армирующей тканевой прослойкой 3 на внутренней стороне слоя 1. С армирующей тканевой прослойкой 3 контактирует слой препрега 4, за которым расположен слой из композитного материала 5.

На фиг. 2 показан вариант выполнения футеровки с дополнительным слоем 1 из эластомерного материала, связанный своей армирующей прослойкой 3 через слой препрега 4 со слоем из композитного материала 5.

В качестве эластомера слоя 1 могут использоваться различные материалы, например, полиуретан или резина. В большинстве случаев наиболее целесообразно использование резины, как более технологичного, легко формуемого и обрабатываемого материала с более низкой стоимостью и возможностью выбора необходимых в конкретных условиях эксплуатации свойств: износостойкость, теплостойкость, коррозионная стойкость и др.

Армирующая тканевая прослойка 3 выполнена, по крайней мере, из одного слоя базальтовой или стеклоткани. В варианте, показанном на фиг. 2, армирующая ткань 3 в большей степени подвергается изгибным деформациям, в связи с чем целесообразно использовать базальтовую ткань, выполненную из комбинированной нити [5].

Препрег 4 выполнен из базальтового или стеклянного волокнистого наполнителя в виде нитей, ровинга или ткани, пропитанного полимерным связующим, например, эпоксидным.

Образующий слой 5 композитный материал выполнен на основе полимерного связующего (эпоксидного, полиэфирного или полиуретанового), армированного базальтовыми или стеклянными волокнистыми наполнителями в виде нитей, жгутов, ровинга или, по крайней мере, одного слоя ткани.

Наиболее целесообразно использование во всех слоях волокнистого наполнителя на основе одного и того же материала, а также одинакового связующего в препреге 4 и композитном материале 5.

Изготовление футеровки осуществляется следующим образом. Сначала производится формование резинового слоя 1 с одновременной привулканизацией армирующей тканевой прослойки 3, а также формование композитного материала 5. Затем на композитный материал 5 укладывается препрег 4, а на него сверху резиновый слой 1 с обеспечением контакта между препрегом 4 и армирующей тканевой прослойкой 3. После этого производится прессование слоев с одновременным нагревом для осуществления процесса полимеризации связующего препрега 4.

Таким же образом осуществляется формование футеровки, показанной на фиг. 2.

Возможно также проведение одновременной полимеризации композитного материала 5 с препрегом 4 с формованием резинового слоя 1 и прослойки 3 с добавлением операции вакуумирования.

Футеровка изготавливается в виде пластин, панелей или листов по форме и размерам, необходимым для покрытия поверхности защищаемого оборудования крепится на нем любым известным способом, например, посредством резьбовых элементов [6].

Полезная модель может быть изготовлена из известных материалов, по известным технологиям и на известном оборудовании.

Источники информации:

[1]. RU, 2040341, B02C 17/22, 1992.

[2]. US, 3607607, B32B 15/08, 1971.

[3]. US, 5109970, B65G 11/16, 1992.

[4]. RU, 2162368, B02C 17/22, 1999, (прототип).

[5]. RU, 126708, D02G 3/02, 2012.

[6]. FR. 7909233, B65G 11/16, 1979.

Claims (6)

1. Футеровка, содержащая слой из эластомерного материала с наружной рабочей поверхностью и с армирующей тканевой прослойкой на внутренней стороне, отличающаяся тем, что к армирующей тканевой прослойке присоединён слой, образованный из препрега, с которым связан слой, выполненный из композитного материала.

2. Футеровка по п. 1, отличающаяся тем, что к слою из композитного материала присоединён ещё один слой из препрега, с которым связан дополнительный слой из эластомерного материала через армирующую его тканевую прослойку.

3. Футеровка по п. 1, отличающаяся тем, что армирующая тканевая прослойка эластомерного материала выполнена, по крайней мере, из одного слоя базальтовой или стеклоткани.

4. Футеровка по п. 1, отличающаяся тем, что препрег выполнен из базальтового или стеклянного волокнистого наполнителя в виде нитей, ровинга или ткани, пропитанного полимерным связующим.

5. Футеровка по п. 1, отличающаяся тем, что слой из композитного материала выполнен на основе полимерного связующего, например, полиэфирного или эпоксидного, армированного базальтовыми или стеклянными волокнистыми наполнителями, например, в виде, по крайней мере, одного слоя ткани.

6. Футеровка по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве эластомерного материала используется износостойкая резина с армирующей тканевой прослойкой, образованной в процессе её вулканизации.

Images