Износостойкий футеровочный элемент для защиты краев и способ его изготовления Российский патент 2017 года по МПК B60P1/28 B62D33/02 

Область техники

Изобретение относится к износостойкому футеровочному элементу, который предназначен для использования на поверхности, подверженной износу. Изобретение также относится к износостойкой футеровке, кузову самосвала и способу изготовления износостойкого футеровочного элемента.

Уровень техники

Износостойкие футеровки известны, и их используют как в скатах, так и на автомобильных погрузочно-разгрузочных платформах для защиты базовых поверхностей. Они обычно состоят из природной или синтетической резины и предназначены для защиты от жестких ударов кусков горных пород и износа, вызванного материалом, движущимся по поверхности износостойкого футеровочного элемента и находящимся с ним в контакте. Материалы из относительно мягкой резины обеспечивают хорошую стойкость к износу, но для того, чтобы тяжелые удары не пробивали износостойкий футеровочный элемент насквозь, он должен иметь большую толщину. Материалы из более твердой резины обеспечивают лучшую защиту от ударов, но более подвержены абразивному износу. В связи с этим были разработаны такие износостойкие футеровочные элементы, в которых различные материалы соединены на поверхности элемента, обращенной наружу, предназначенной для того, чтобы по ней перемещали материал в форме кусков или частиц, такой как дробленая руда и дробленая горная порода.

При использовании таких износостойких футеровочных элементов для защиты поверхностей, таких как поверхность кузова самосвала, от износа, возникает опасность, что движущийся материал стремится пройти под износостойким футеровочным элементом, проникая между краем износостойкого футеровочного элемента и поверхностью, к которой должен плотно прилегать указанный край футеровки. Это является проблемой, поскольку материал постепенно ослабит соединение износостойкого футеровочного элемента с поверхностью, к которой он присоединен, и, в конце концов, износостойкий футеровочный элемент отделится. Дополнительно, самосвалу придется перевозить лишний груз, что приведет к большему потреблению топлива, и это, в свою очередь, приведет к росту затрат свыше необходимого уровня. Другая проблема связана с предотвращением сильной изнашиваемости верхнего незащищенного наружного края износостойкого футеровочного элемента, поскольку угловая часть, соприкасающаяся с абразивным материалом, будет изнашиваться/отрываться и ухудшит качество верхнего слоя износостойкого футеровочного элемента.

Традиционно эта проблема решалась путем прикрепления металлической накладки вдоль края износостойкого футеровочного элемента, чтобы она покрыла любое потенциальное расстояние между указанным краем износостойкого футеровочного элемента и поверхностью, к которой должен плотно прилегать указанный край футеровки, при установке износостойкого футеровочного элемента. В случае кузова самосвала металлическую накладку устанавливают между указанным краем износостойкого футеровочного элемента и боковой стенкой кузова самосвала посредством сварки и крепления болтами.

Однако реализация вышеуказанного решения связана с некоторыми проблемами. Установка дополнительной металлической детали ведет к усложнению процесса установки и делает его затратным по времени, что в свою очередь удорожает этот процесс.

Сущность изобретения

Целью настоящего изобретения является усовершенствование вышеописанной технологии и известного уровня техники. Более конкретно, цель настоящего изобретения предусматривает создание усовершенствованного износостойкого футеровочного элемента с сокращением времени его установки, а также других необходимых деталей для поверхности, которую необходимо защитить от износа. Дополнительно, целью настоящего изобретения является получение износостойкой футеровки, кузова самосвала и способа изготовления износостойкого футеровочного элемента.

Эти и другие цели, а также преимущества, которые станут наглядными из последующего описания настоящего изобретения, могут быть достигнуты благодаря износостойкому футеровочному элементу, предназначенному для поверхности, подвергающейся износу, в соответствии с независимыми пунктами формулы изобретения.

Предложен износостойкий футеровочный элемент, предназначенный для поверхности, подвергающейся износу. Износостойкий футеровочный элемент имеет обращенную наружу поверхность, которая предназначена для перемещения по ней материала в форме кусков или частиц, таких как дробленая руда и дробленая горная порода. Износостойкий футеровочный элемент содержит эластомерный материал и отличается тем, что он имеет металлический профиль, по меньшей мере частично вмонтированный вдоль края износостойкого футеровочного элемента путем вулканизации или отверждения. Преимущество здесь в том, что, поскольку металлический профиль вмонтирован в износостойкую футеровку, установка деталей, теперь цельноформованных, упрощена. Для нескольких износостойких футеровочных элементов, которые должны быть присоединены к поверхности, подверженной износу, число устанавливаемых деталей сокращается с двух до одной. Закономерным является сокращение времени установки и снижение затрат в целом, поскольку число устанавливаемых деталей минимизируется.

Металлический профиль может быть свариваемым, что является преимущественным, поскольку позволяет приварить его к поверхности для надежного соединения с ней. Предпочтительно металлический профиль выполнен из стали.

Металлический профиль может быть L-образным, Т-образным или V-образным, что является предпочтительными воплощениями металлического профиля.

Металлический профиль может быть полностью вмонтирован вдоль края износостойкого футеровочного элемента, что обеспечивает исключительно прочное соединение между металлическим профилем и износостойким футеровочным элементом.

Износостойкий футеровочный элемент может быть выполнен предпочтительно из резины или полиуретана. Это является предпочтительным воплощением настоящего изобретения, обеспечивающим желательные стойкостные свойства износостойкого футеровочного элемента.

Износостойкий футеровочный элемент может содержать множество смежных износостойких компонентов, преимущественно выполненных с возможностью сопротивления износу, и благодаря этому износостойкие футеровочные элементы можно использовать в модульной системе. Так, износостойкий футеровочный элемент будет легче закреплять на поверхности кузова самосвала. Кроме того, отдельный износостойкий компонент при его изнашивании может быть заменен без необходимости замены износостойкого футеровочного элемента полностью.

Согласно второму аспекту изобретения, изобретение относится к износостойкой футеровке, содержащей по меньшей мере один износостойкий футеровочный элемент с соответствующими отличительными признаками, описанными выше.

Согласно третьему аспекту изобретения, изобретение относится к кузову самосвала из металлического материала, футерованному по меньшей мере одной износостойкой футеровкой с соответствующими отличительными признаками, описанными выше.

Согласно четвертому аспекту изобретения, изобретение относится к способу изготовления износостойкого футеровочного элемента. Способ включает размещение металлического профиля в форме, в произвольный момент времени после помещения металлического профиля подачу в форму эластомерного материала, и вулканизацию, или отверждение эластомерного материала так, что металлический профиль оказывается вмонтированным вдоль края износостойкой футеровки.

Способ может дополнительно, перед операцией размещения металлического профиля в форме, включать операцию покрытия металлического профиля клеевым раствором. Это полезно тем, что металлический профиль лучше сцепляется с эластомерным материалом износостойкого футеровочного элемента.

Способ может дополнительно, перед операцией размещения металлического профиля в форме, включать операцию обеспечения по меньшей мере одной полости, в частности, отверстия, в металлическом профиле для облегчения механической фиксации указанного металлического профиля 6. В этом случае эластомерный материал заполнит отверстия в металлическом профиле, когда он попадет в форму, и крепление металлического профиля к износостойкому футеровочному элементу будет более прочным.

В целом, все термины, использованные в формуле изобретения, следует понимать в соответствии с их общим значением в данной области техники, если нет четко оговоренного в данной заявке другого значения. Все ссылки на «любой/конкретный [элемент, устройство, компонент, средство и т.д.]» следует толковать открыто, как относящиеся по меньшей мере к одному примеру указанного элемента, устройства, компонента, средства и т.д., если явным образом не указано на противоположное. Дополнительно, под термином «включающий» подразумевают «включающий, но не ограничивающийся» на протяжении всей заявки.

Краткое описание чертежей

Вышеназванные основные, а также дополнительные цели, особенности и преимущества настоящего изобретения будут более доступными для понимания благодаря последующему иллюстративному и неограничивающему подробному описанию предпочтительных воплощений настоящего изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи, где одинаковые номера позиций используются для обозначения одинаковых элементов, в которых:

Фиг. 1а представляет собой перспективный вид кузова самосвала с износостойкой футеровкой, включающей множество износостойких футеровочных элементов,

Фиг. 1b представляет собой перспективный вид износостойкого футеровочного элемента согласно первому примеру воплощения изобретения,

Фиг. 2а представляет собой перспективный вид кузова самосвала с износостойкой футеровкой, включающей множество износостойких футеровочных элементов,

Фиг. 2b представляет собой перспективный вид износостойкого футеровочного элемента согласно второму примеру воплощения изобретения,

Фиг. 3 представляет собой схематическое изображение кузова самосвала, содержащего множество износостойких футеровочных элементов с Т-образными металлическими профилями,

Фиг. 4 представляет собой схематическое изображение кузова самосвала, содержащего множество износостойких футеровочных элементов с L-образными металлическими профилями, и

Фиг. 5 и 6 являются перспективными видами износостойкого футеровочного элемента с V-образным металлическим профилем.

Подробное описание предпочтительных воплощений изобретения

Фиг. 1а иллюстрирует металлический кузов 1 самосвала, имеющий износостойкую футеровку 2. Износостойкая футеровка 2 образована из множества износостойких футеровочных элементов 3. Износостойкие футеровочные элементы 3 установлены на базовой поверхности 4 кузова 1 самосвала.

На фиг. 1b изображен износостойкий футеровочный элемент 3 согласно первому примеру воплощения изобретения. Износостойкий футеровочный элемент 3 предназначен для защиты поверхности 4 кузова 1 самосвала, которая подвергается износу. Износостойкий футеровочный элемент 3 имеет обращенную наружу поверхность 5, по которой движется или о которую ударяется материал в виде кусков или частиц, такой как дробленая руда и дробленая горная порода. Износостойкий футеровочный элемент 3 содержит эластомерный материал, и его предпочтительно изготовляют из резины или полиуретана. Износостойкий футеровочный элемент 3 имеет металлический профиль 6, частично вмонтированный вдоль края 7 износостойкого футеровочного элемента 3 посредством вулканизации или отверждения. В случае, когда износостойкий футеровочный элемент 3 изготовлен из резины, для крепления металлического профиля 6 применяют вулканизацию. В случае, когда износостойкий футеровочный элемент 3 изготовлен из полиуретана, для крепления металлического профиля 6 применяют отверждение. Металлический профиль 6 имеет один выступающий край 8 для того, чтобы его можно было приварить к боковой стенке кузова 1 самосвала. Помимо выступающего края 8 металлического профиля 6, указанный металлический профиль 6 полностью вмонтирован в износостойкий футеровочный элемент 3. Металлический профиль 6 предпочтительно изготовлен из стали. Поскольку металлический профиль 6 присоединен к износостойкому футеровочному элементу 3 посредством вулканизации или отверждения и затем приварен к боковой стенке 1 самосвала, материал, загруженный в кузов 1 самосвала, не имеет возможности проникнуть под износостойкий футеровочный элемент 3 при падении между краем 7 данного элемента и поверхностью 4, к которой указанный край 7 плотно прилегает. Таким образом ликвидируют проблему материала, застрявшего между износостойким футеровочным элементом 3 и поверхностью 4 кузова 1 самосвала, который постепенно ослаблял соединение износостойкого футеровочного элемента 3 с поверхностью 4, к которой он присоединен.

Фиг. 2а иллюстрирует металлический кузов 1 самосвала, имеющий износостойкую футеровку 2. Износостойкая футеровка 2 образована из множества износостойких футеровочных элементов 3. Износостойкие футеровочные элементы 3 установлены на базовой поверхности 4 кузова 1 самосвала.

На фиг. 2b изображен износостойкий футеровочный элемент 3 согласно второму примеру воплощения изобретения. Износостойкий футеровочный элемент 3, согласно данному воплощению, предназначен для края 9 поверхности 4 кузова 1 самосвала. Износостойкий футеровочный элемент 3 имеет обращенную наружу поверхность 5, по которой движется или о которую ударяется материал в виде кусков или частиц, такой, как дробленая руда и дробленая горная порода. Износостойкий футеровочный элемент 3 содержит эластомерный материал, и его предпочтительно изготовляют из резины или полиуретана. Износостойкий футеровочный элемент 3 имеет металлический профиль 6, частично вмонтированный вдоль края 7 износостойкого футеровочного элемента 3 посредством вулканизации или отверждения. Металлический профиль 6 выступает наружу одним краем 8. Помимо выступающего края 8 металлического профиля 6, указанный металлический профиль 6 полностью вмонтирован в износостойкий футеровочный элемент 3. Металлический профиль 6 предпочтительно изготовлен из стали. Во время разгрузки кузова 1 самосвала материал свободно движется по поверхности 4, и когда он достигает наружного края кузова 1 самосвала, материал пересекает кромку края 9 поверхности 4. Таким образом, износостойкий футеровочный элемент 3, покрывающий кромку края 9 поверхности 4, сильно подвергается износу, и со временем появится опасность, что износостойкий футеровочный элемент 3 отойдет от поверхности 4 вследствие упомянутого износа. При дальнейшей эксплуатации возникнет угроза, что весь износостойкий футеровочный элемент 3 отделится от поверхности 4 вследствие износа. Металлический профиль 6 позволяет износостойкому футеровочному элементу 3 оставаться на своем месте и предохраняет износостойкий футеровочный элемент 3 от отделения от поверхности 4.

Фиг. 3 иллюстрирует кузов 1 самосвала, содержащий множество износостойких футеровочных элементов 3 с Т-образным металлическим профилем 6. Т-образный металлический профиль 6 расположен под углом 90 градусов так, что его вершина может быть присоединена к одной из боковых стенок кузова 1 самосвала, к примеру, посредством сварки, крепления винтами или фиксации болтами. Основание Т-образного металлического профиля 6 используют для защиты эластомерного материала износостойкого футеровочного элемента 3, и также оно не позволяет материалу попадать между боковой стенкой кузова 1 самосвала и износостойким футеровочным элементом 3. Т-образный металлический профиль 6 можно армировать путем добавления металлической треугольной детали между вершиной и основанием Т-образного металлического профиля с любой из его сторон.

Фиг. 4 иллюстрирует кузов 1 самосвала, содержащий множество износостойких футеровочных элементов 3 с L-образным металлическим профилем 6. Одна полка L-образного металлического профиля 6 присоединена к одной из боковых стенок кузова 1 самосвала, к примеру, посредством сварки, крепления винтами или фиксации болтами. Другая полка L-образного металлического профиля 6 использована для защиты эластомерного материала износостойкого футеровочного элемента 3, и также она не позволяет материалу попадать между боковой стенкой кузова 1 самосвала и износостойким футеровочным элементом 3. L-образный металлический профиль 6 можно армировать путем добавления металлической детали, например, треугольной формы, между двумя полками L-образного металлического профиля 6.

Фиг. 5 и 6 иллюстрируют износостойкий футеровочный элемент 3 с V-образным металлическим профилем 6. V-образный металлический профиль 6 повернут на 90 градусов так, что вершину/вершины одной полки или обеих его полок можно присоединить к одной из боковых стенок кузова 1 самосвала, к примеру, посредством сварки, крепления винтами или фиксации болтами. V-образный металлический профиль 6 можно армировать путем добавления металлической детали, к примеру, треугольной формы, между двумя полками V-образного металлического профиля 6.

Металлический профиль 6 может также быть полностью вмонтирован в износостойкий футеровочный элемент 3.

Металлический профиль 6 износостойкого футеровочного элемента 3 может быть присоединен к кузову 1 самосвала любым доступным способом, к примеру, посредством сварки, крепления винтами или фиксации болтами.

Для предотвращения износа в износостойкий футеровочный элемент 3 можно вмонтировать материал с высокой износостойкостью, такой как керамика.

Изобретение описано выше главным образом со ссылками на несколько воплощений. Однако, как легко может определить специалист в данной области, помимо раскрытых в данной заявке равно возможны другие воплощения в рамках объема изобретения, который определен в прилагаемой формуле.

Изобретение относится к транспортным средствам для руды и горной породы. Кузов самосвала содержит износостойкую футеровку с износостойким футеровочным элементом (3), предназначенным для защиты поверхности (4), подверженной износу, и имеющим обращенную наружу поверхность (5), предназначенную для перемещения по ней материала. Износостойкий футеровочный элемент (3) включает эластомерный материал и металлический профиль (6), вмонтированный вдоль края (7) износостойкого футеровочного элемента (3). Край (8) металлического профиля (6) выступает вдоль края (7) для сваривания с поверхностью (4), подверженной износу. Износостойкий футеровочный элемент (3) не позволяет материалу попадать между краем (7) и поверхностью (4). Металлический профиль (6) защищает эластомерный материал износостойкого футеровочного элемента (3). Способ изготовления износостойкого футеровочного элемента (3) включает вулканизацию или отверждение эластомерного материала в форме с размещенным металлическим профилем (6) для получения указанного футеровочного эжлемента (3) с профилем (6). Изобретение сокращает время установки футеровочного элемента и повышает надежность кузова. 4 н. и 11 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Износостойкий футеровочный элемент (3), который предназначен для защиты поверхности (4), подверженной износу, и который имеет обращенную наружу поверхность (5), предназначенную для перемещения по ней материала в форме кусков или частиц дробленой руды и дробленой горной породы, причем указанный износостойкий футеровочный элемент (3) включает эластомерный материал, и указанный износостойкий футеровочный элемент (3) имеет металлический профиль (6), по меньшей мере частично вмонтированный вдоль края (7) указанного износостойкого футеровочного элемента (3) путем вулканизации или отверждения, где край (8) указанного металлического профиля (6) выступает вдоль края (7) указанного износостойкого футеровочного элемента (3) так, что край (8) металлического профиля (6) является свариваемым с указанной поверхностью (4), подверженной износу, причем указанный износостойкий футеровочный элемент (3) не позволяет материалу попадать между указанным краем (7) указанного износостойкого футеровочного элемента (3) и указанной поверхностью (4), подверженной износу, и указанный металлический профиль (6) используют для защиты эластомерного материала указанного износостойкого футеровочного элемента (3).

2. Износостойкий футеровочный элемент (3) по п.1, в котором указанный металлический профиль (6) выполнен из стали.

3. Износостойкий футеровочный элемент (3) по п.1 или 2, в котором указанный металлический профиль (6) является L-образным.

4. Износостойкий футеровочный элемент (3) по п.1, в котором указанный металлический профиль (6) является Т-образным.

5. Износостойкий футеровочный элемент (3) по п.1, в котором указанный металлический профиль (6) является V-образным.

6. Износостойкий футеровочный элемент (3) по п.1, в котором указанный металлический профиль (6) полностью вмонтирован вдоль указанного края (7) указанного износостойкого футеровочного элемента (3).

7. Износостойкий футеровочный элемент (3) по п.1, в котором указанный износостойкий футеровочный элемент (3) выполнен из резины.

8. Износостойкий футеровочный элемент (3) по п.1, в котором указанный износостойкий футеровочный элемент (3) выполнен из полиуретана.

9. Износостойкий футеровочный элемент (3) по п.1, в котором указанный износостойкий футеровочный элемент (3) содержит множество смежных износостойких компонентов, выполненных с возможностью сопротивления износу.

10. Износостойкая футеровка (2) из эластомерного материала, включающая по меньшей мере один износостойкий футеровочный элемент (3) по любому из пп. 1-9.

11. Кузов (1) самосвала из металлического материала, футерованный по меньшей мере одной износостойкой футеровкой (2) по п. 10.

12. Способ изготовления износостойкого футеровочного элемента (3), включающий

размещение металлического профиля (6) в форме,

в произвольный момент времени после размещения металлического профиля (6) подачу в указанную форму эластомерного материала, и

вулканизацию либо отверждение указанного эластомерного материала так, что металлический профиль (6) оказывается вмонтирован вдоль края (7) указанного износостойкого футеровочного элемента (3) и указанный металлический профиль (6) выступает вдоль края (7) указанного износостойкого футеровочного элемента (3) так, что износостойкий футеровочный элемент (3) является свариваемым с поверхностью (4), подверженной износу, для предотвращения попадания материала между указанным краем (7) указанного износостойкого футеровочного элемента (3) и указанной поверхностью (4), подверженной износу, и для защиты эластомерного материала указанного износостойкого футеровочного элемента (3).

13. Способ по п.12, дополнительно включающий, перед операцией размещения металлического профиля (6) в форме, покрытие металлического профиля (6) клеевым раствором.

14. Способ по п.12 или 13, дополнительно включающий перед операцией размещения металлического профиля (6) в форме обеспечение по меньшей мере одной полости в металлическом профиле (6) для облегчения механической фиксации указанного металлического профиля (6).

15. Способ по п.14, в котором каждая полость представляет собой отверстие.