專利名稱：一種聚氨酯滾輪的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種自動扶梯的滾輪，具體是指一種聚氨酯滾輪。
背景技術：
自動扶梯通常用于人流量大的場合，其對滾輪工作性能的要求很高，如要求滾輪外圈有較好彈性，內圈有較好剛性，而且要求滾輪自重輕、承載大、耐磨等。在實際生產應用中，通常要求每只滾輪必須在一定的負載下(例如前滾輪200公斤，后滾輪130公斤)，在34米/分的線速度下連續運行50小時，不出現任何損壞現象，而且滾輪運轉過程要求必須非常平穩，不允許有較大的跳動。而為了確定滾輪是否耐老化，在運行測試前要先水煮(95℃)24小時，再停放24小時，才進行試驗。
自動扶梯的每個梯級安裝有前滾輪和后滾輪各2個。目前市場上使用的前滾輪和后滾輪有一種是用不同硬度的兩種聚氨酯材料制作的，其結構設計上采用在外周面的環形凹凸結構嚙合，制作工藝是先注射外圈，再注射輪轂。存在的問題是(1)先注外圈，再注輪轂，難以保證整個滾輪的軸承、輪轂以及外圈三者的同心度，滾輪運行過程中跳動大，舒適性不夠。(2)兩種聚氨酯材料的粘合面較小，粘合強度不高，很難保證兩者之間的粘合能通過滾輪的壽命試驗，即承受一定載荷(后輪承重130公斤，前輪承重為200公斤)、在34米/分的線速度下連續運行2萬分鐘不出現輪轂與外圓分離現象，因此現有的該種滾輪及其制作方法生產成品率不高，承載能力不強，仍不能很好地滿足批量生產要求。
發明內容
本實用新型的目的在于克服上述現有技術的缺點和不足，提供一種制作工藝簡單、成品率高、承載能力強的聚氨酯滾輪。
本實用新型的目的通過下述技術方案實現所述一種聚氨酯滾輪包括外圈、輪轂組成，所述輪轂的內周面固定有軸承，所述外圈的內周面與輪轂的外周面之間通過規則凹凸結構嚙合，所述外圈內周面的橫截面呈內齒形，輪轂外周面的橫截面呈外齒形。
為了更好得實現本實用新型，所述外圈外周面設有環形槽道；所述輪轂的內周面與軸承外圈的外周面貼合，所述輪轂內周面兩側設有凸緣，所述凸緣與所述軸承外圈兩側面分別貼合；所述輪轂內周面在靠軸承外圈兩側可以分別開有環形溝槽；所述軸承外周面可以開有溝槽；所述輪轂可以是整體實心結構或帶有加強筋的結構。
所述外圈采用邵氏硬度88～95A的聚氨酯材料，所述輪轂采用邵氏硬度60～75D的聚氨酯材料。
所述聚氨酯材料包括熱塑性聚氨酯；所述聚氨酯材料中可以添加10～30％的填料，所述填料包括納米碳酸鈣或玻璃纖維。
在本實用新型中，先注射輪轂再注射外圈，保證了外圈、輪轂與軸承三者之間的同心。外圈的內周面與輪轂的外周面通過外齒形、內齒形的結構相互嚙合，增加了輪轂與外圈之間的接觸面積，同時又避免了應力集中，保證兩者粘著牢固，在高承載和長時間工作的情況下不會輕易損壞。外圈外周面有環形槽道，可避免外圈注塑成型后，在其外圓周表面出現毛刺突出的情況；在滾輪使用過程中，也可通過觀察槽道的深淺變化，判斷滾輪運轉時磨損的程度。根據自動扶梯的負載大小，輪轂可以制造成整體實心或加強筋結構。聚氨酯材料中加入10～30％的填料納米碳酸鈣或玻璃纖維，可以提高其強度和剛性。把涂有粘合劑的軸承硫化后放入模具內注塑輪轂，將注好的輪轂再放入外圈模具中注射外圈，可以保證輪轂和軸承之間、輪轂和外圈之間的粘合強度，使滾輪能在較大載荷下工作。軸承外周面如果采用開溝槽的結構，則注塑時由于熔化的聚氨酯進入溝槽中，輪轂與軸承緊密嵌合，可以防止出現打滑現象，甚至可以不需要加粘合劑。當本聚氨酯滾輪用于戶外場合時，所述輪轂內周面在靠軸承外圈兩側分別開有的環形溝槽內，可以嵌入防護蓋，起到防塵防水，延長滾輪的使用壽命的作用。
本實用新型與現有技術相比，具有如下優點和有益效果(1)本實用新型的聚氨酯滾輪采用先注射輪轂，再注射外圈的工藝，結構牢固，承載能力好，保證了軸承、輪轂與外圈三者之間的同心度，減少了加工工序。
(2)本實用新型制作的聚氨酯滾輪，其外圈內周面與輪轂外周面通過內齒形、外齒形的結構嚙合，大大增加了輪轂與外圈之間的接觸面積，又避免了應力集中。
(3)本實用新型制作的聚氨酯滾輪，其外圈與輪轂都是采用聚氨酯材料制作，重量輕，外圈采用邵氏硬度88～95A的聚氨酯材料，輪轂采用邵氏硬度60～75D的聚氨酯材料，組成相近，相容性好，相互粘合牢固，在高承載和長時間工作的情況下而不易損壞，其承載能力可達130公斤-200公斤。同時，聚氨酯材料中加入10～30％的填料納米碳酸鈣或玻璃纖維，提高了滾輪的強度和剛性，有利于自動扶梯的平穩運行。
(4)本實用新型制作工藝簡單，成本低，具有較好的市場推廣應用價值。
圖1、2是本實用新型一種聚氨酯滾輪的結構示意圖；圖3、4是本實用新型一種聚氨酯滾輪的另一結構示意圖；圖5是本實用新型一種聚氨酯滾輪開溝槽的軸承外周面結構示意圖。
具體實施方式
下面結合實施例及附圖，對本實用新型作進一步地詳細說明，但本實用新型的實施方式不限于此。
實施例一如圖1、2、5所示，本聚氨酯滾輪包括外圈1、輪轂2(整體實心)，外圈1內周面與輪轂2外周面之間通過規則凹凸結構嚙合，輪轂2的內周面固定有軸承3，軸承3外周面開有交叉溝槽4，溝槽寬2mm，深0.7mm。外圈1采用BASF公司的S88A聚氨酯材料，邵氏硬度輪轂88A，輪轂2采用BASF公司的S60D聚氨酯材料，邵氏硬度輪轂60D，軸承3的可采用兩個滾珠軸承6202。其中，輪轂2外周面的橫截面形狀呈內齒形，外圈1內周面的橫截面呈外齒形，與輪轂2的外周面形狀相對應。外圈1外周面的中部設有環形槽道1-3。輪轂2的內周面與軸承3外圈的外周面貼合，輪轂2的內周面兩側設有凸緣2-1，凸緣2-1與軸承3的外圈兩側面分別貼合，輪轂2內周面在靠軸承3外圈兩側分別開有環形溝槽3-1。
實施例二如圖3、4所示，本聚氨酯滾輪包括外圈1、輪轂2(帶加強筋)，內圈2的外周面與外圈1的內周面之間通過規則凹凸結構嚙合，輪轂2的內周面固定有軸承3。外圈1采用BASF公司的S90A聚氨酯材料，邵氏硬度輪轂90A，輪轂2采用百川公司的加玻纖的聚氨酯材料，邵氏硬度輪轂65D，軸承3的可采用兩個滾珠軸承6202。其中，輪轂2外周面的橫截面形狀呈內齒形，外圈1內周面的橫截面呈外齒形，與輪轂2的外周面形狀相對應。外圈1外周面的中部設有環形槽道1-3。輪轂2的內周面與軸承3外圈的外周面貼合，輪轂2的內周面兩側設有凸緣2-1，凸緣2-1與軸承3的外圈兩側面分別貼合，輪轂2內周面在靠軸承3外圈兩側分別開有環形溝槽3-1。
實施例三如圖1、2、5所示，本聚氨酯滾輪的外圈1采用邵氏硬度95A的熱塑性聚氨酯材料，輪轂2采用邵氏硬度75D的熱塑性聚氨酯材料，其它結構同實施例一。
本聚氨酯滾輪的制作過程是清理軸承表面后薄涂粘結劑；將軸承上的粘結劑硫化后，放入模具中，注入邵氏硬度60-75D聚氨酯材料成型輪轂，輪轂外周面的橫截面呈外齒形，其內周面與軸承貼合并粘緊；將輪轂加熱后放入外圈注塑模具中，再注入邵氏硬度88-95A的聚氨酯材料成型外圈，外圈內圓周的橫截面呈外齒形，與輪轂外周面相對應；將滾輪進行熱處理。
如上所述，便可較好地實現本實用新型。
權利要求1.一種聚氨酯滾輪，包括外圈、輪轂組成，所述輪轂的內周面固定有軸承，所述外圈的內周面與輪轂的外周面之間通過規則凹凸結構嚙合，其特征在于所述外圈內周面的橫截面呈內齒形，輪轂外周面的橫截面呈外齒形。
2.按權利要求1所述一種聚氨酯滾輪，其特征在于所述外圈外周面設有環形槽道。
3.按權利要求1所述一種聚氨酯滾輪，其特征在于所述輪轂的內周面與軸承外圈的外周面貼合，所述輪轂內周面兩側設有凸緣，所述凸緣與所述軸承外圈兩側面分別貼合。
4.按權利要求1所述一種聚氨酯滾輪，其特征在于所述輪轂內周面在靠軸承外圈兩側分別開有環形溝槽。
5.按權利要求1所述一種聚氨酯滾輪，其特征在于所述軸承外周面開有溝槽。
6.按權利要求1所述一種聚氨酯滾輪，其特征在于所述輪轂是整體實心結構或帶有加強筋的結構。
7.按權利要求1所述一種聚氨酯滾輪，其特征在于所述外圈采用邵氏硬度88～95A的聚氨酯材料，所述輪轂采用邵氏硬度60～75D的聚氨酯材料。
8.按權利要求1所述一種聚氨酯滾輪，其特征在于所述聚氨酯材料包括熱塑性聚氨酯。
9.按權利要求1所述一種聚氨酯滾輪，其特征在于所述聚氨酯材料包括10～30％填料，所述填料包括納米碳酸鈣或玻璃纖維。
專利摘要本實用新型提供一種聚氨酯滾輪，包括外圈、輪轂組成，輪轂的內周面固定有軸承，外圈的內周面與輪轂的外周面之間通過規則凹凸結構嚙合，外圈內周面的橫截面呈內齒形，輪轂外周面的橫截面呈外齒形。本實用新型制作工藝簡單，成本低，成品率高，結構牢固，承載能力高，轉動平穩性好。
文檔編號B66B23/00GK2830346SQ20052006411
公開日2006年10月25日 申請日期2005年9月6日 優先權日2005年9月6日
發明者李及珠, 楊玲慧, 曾紀才 申請人:廣州華工百川自控科技有限公司