一种聚氨酯轮组的制作方法

本技术涉及到聚氨酯轮组，尤其涉及到一种聚氨酯轮组。

背景技术：

1、盾构机上的聚氨酯轮组通常由轮片与圆柱状钢质芯轴过盈配合压装而成，其轮片通过在钢圈表面浇注聚氨酯材料制成。聚氨酯轮组在使用过程中经常发生轮片的聚氨酯层从钢圈表面剥离脱落失效现象，轮片发生聚氨酯层脱落时需要更换整个聚氨酯轮组，从而导致项目停工。当隧道掘进一定里程后，由于轮片聚氨酯层磨损，再次施工前需要更换聚氨酯层磨损的轮片。由于轮片采用过盈配合压装在芯轴上，因此无法拆卸，通常采用车削加工的方式将轮片的钢圈从芯轴表面去除。芯轴经过压装后，表面易发生严重划伤，导致无法重复使用，从而导致维护成本高昂。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种聚氨酯轮组，用于解决上述技术问题。

2、本实用新型采用的技术方案如下：

3、一种聚氨酯轮组，包括芯轴、连接件和聚氨酯轮片，若干所述聚氨酯轮片安装在所述芯轴的外壁上，并通过所述连接件与所述芯轴连接，若干所述聚氨酯轮片的外壁均呈弧形设置。

4、作为优选，所述聚氨酯轮片设置有四个，位于两侧的两所述聚氨酯轮片对称设置，位于中部的两所述聚氨酯轮片对称设置。

5、作为进一步的优选，每一所述聚氨酯轮片均包括轮芯、模量梯度过渡层和聚氨酯层，所述轮芯与所述芯轴连接，所述模量梯度过渡层设置于所述轮芯的外壁上，所述聚氨酯层设于所述模量梯度过渡层的外壁上。

6、作为进一步的优选，所述轮芯的外壁上设置有若干凸台，相邻的两所述凸台之间形成凹槽。

7、作为进一步的优选，所述轮芯的内壁上设置第一法兰，所述芯轴的外壁上设置有第二法兰，所述第一法兰与所述第二法兰卡接。

8、作为进一步的优选，所述连接件包括双头螺柱和螺母，所述双头螺柱连接所述第一法兰和所述第二法兰，所述双头螺柱上设置有所述螺母。

9、作为进一步的优选，所述双头螺柱与所述螺母的连接处预涂有螺纹锁固剂。

10、一种聚氨酯轮组的制造方法，包括上述的聚氨酯轮组，所述制造方法包括：

11、步骤1、轮芯加工，在轮芯外周壁上加工凹槽和凸台；首先在轮芯的外周壁上车四条槽，分别为两个第一槽和两个第二槽，两个第一槽位于两个第二槽之间，然后在两个第一槽之间先铣一个第三槽，然后在第一槽与第二槽之间铣出第四槽，此时的第三槽和两个第四槽呈三角形分布，以形成凸台，然后按照这种铣槽方式，依次在两个第一槽之间铣出若干个第三槽，在第一槽与第二槽之间铣出若干个第四槽，以此形成若干个错开分布的凸台；

12、步骤2、采用mc尼龙制作模量梯度过渡层，并将模量梯度过渡层与轮芯复合在一起形成复合轮芯；

13、步骤3、复合轮芯表面预处理；

14、步骤4、浇注聚氨酯层。

15、作为进一步的优选，在步骤2中，先将轮芯预热至120±10℃置入模具中，在惰性气体保护下将己内酰胺单体加热熔融，加入0.2%的催化剂naoh，搅拌混合均匀，升温抽真空，在110℃下保持15~20分钟，使水分含量降至300ppm以下，然后停止抽真空，加入0.3%的助催化剂tdi，搅拌混合均匀后迅速浇铸到模具中，通过烘箱使模温保持在160℃~170℃，经15~20分钟进行聚合反应，聚合反应形成mc尼龙梯度过渡层。

16、作为进一步的优选，在步骤3中包括以下步骤：

17、步骤301、喷砂处理： 使用60目棕刚玉，喷砂压力0.6mpa，对复合轮芯外圆表面喷砂处理，达到表面粗糙度ra6.3~12.5μm，喷砂后用压缩空气吹净喷砂表面的粉尘；

18、步骤302、涂覆底胶：涂覆聚氨酯专用底涂剂，干膜厚度20~30μm，110℃预固化120分钟。

19、上述技术方案具有如下优点或有益效果：

20、（1）本实用新型中，聚氨酯轮片具有三层，包括轮芯、模量梯度过渡层和聚氨酯层，这种设置方式改变了应力传递路径，当轮片承受负载时，聚氨酯层所受压力通过模量梯度过渡层缓冲后传递给轮芯，使得聚氨酯层与模量梯度过渡层之间的应力显著小于常规结构轮片的聚氨酯层与金属轮芯之间的应力，这种应力优化极大地延长了轮片的疲劳寿命，在盾构机掘进过程中，聚氨酯层脱落失效现象大幅减少。

21、（2）本实用新型中，轮片与芯轴之间采用螺母和双头螺柱连接的方式，使得在盾构机掘进一定里程后更换轮片变得极为方便，无需像传统方式那样采用车削等复杂且损伤芯轴的拆卸方法，避免了芯轴因拆卸而表面划伤无法重复使用的问题，这不仅节省了更换芯轴的成本，还减少了维修时间，降低了因项目停工带来的间接成本。

22、（3）本实用新型中，相较于常规实心芯轴聚氨酯轮组结构，本实用新型的结构重量减轻约44%。较轻的轮组重量不仅降低了盾构机的整体负载，有利于盾构机的高效运行，还使得维修更换操作更加容易进行。维修人员在更换轮片时，降低了操作难度和劳动强度，进一步提高了维修效率，减少了因维修操作困难而可能导致的安全风险。

23、（4）本实用新型中，轮片使用寿命的延长和维护成本的降低，以及维修更换操作的便捷性，这些能够显著提高了盾构机的施工效率。减少了因轮片问题导致的停机时间，使盾构机能够更连续、稳定地工作，加快了隧道掘进速度，为工程项目的顺利推进提供了有力保障。

1.一种聚氨酯轮组，其特征在于，包括芯轴、连接件和聚氨酯轮片，若干所述聚氨酯轮片安装在所述芯轴的外壁上，并通过所述连接件与所述芯轴连接，若干所述聚氨酯轮片的外壁均呈弧形设置。

2.如权利要求1所述的聚氨酯轮组，其特征在于，所述聚氨酯轮片设置有四个，位于两侧的两所述聚氨酯轮片对称设置，位于中部的两所述聚氨酯轮片对称设置。

3.如权利要求1所述的聚氨酯轮组，其特征在于，每一所述聚氨酯轮片均包括轮芯、模量梯度过渡层和聚氨酯层，所述轮芯与所述芯轴连接，所述模量梯度过渡层设置于所述轮芯的外壁上，所述聚氨酯层设于所述模量梯度过渡层的外壁上。

4.如权利要求3所述的聚氨酯轮组，其特征在于，所述轮芯的外壁上设置有若干凸台，相邻的两所述凸台之间形成凹槽。

5.如权利要求4所述的聚氨酯轮组，其特征在于，所述轮芯的内壁上设置第一法兰，所述芯轴的外壁上设置有第二法兰，所述第一法兰与所述第二法兰卡接。

6.如权利要求5所述的聚氨酯轮组，其特征在于，所述连接件包括双头螺柱和螺母，所述双头螺柱连接所述第一法兰和所述第二法兰，所述双头螺柱上设置有所述螺母。

7.如权利要求6所述的聚氨酯轮组，其特征在于，所述双头螺柱与所述螺母的连接处预涂有螺纹锁固剂。