[实用新型]一种表面包覆复合材料的防腐金属辊

说明书

本实用新型涉及一种表面包覆复合材料的防腐金属辊，包括金属材质的辊体，辊体两端设有轴体，辊体表面包覆有由玻璃纤维浸渍树脂并均匀缠绕于辊体外壁组成的第一防腐层，第一防腐层表面包覆有由碳纤维、芳纶纤维、玻璃纤维与碳纤维、芳纶纤维中的一种或两种浸渍树脂并均匀缠绕于第一防腐层外壁组成的第二防腐层，玻璃纤维的第一防腐层与碳纤维、芳纶纤维或与玻璃纤维复合的第二防腐层形成复合材料包覆起到充分防腐作用，增加金属辊外表面的刚性、韧性、抗老化等性能，适应金属辊热变形变化，达到和金属辊紧密配合的效果，避免了直接采用碳纤维包覆时收缩不足产生间隙问题，满足金属辊长期使用特别是热力环境下的恶劣工况防腐应用需求。

技术领域

本实用新型涉及一种表面包覆复合材料的防腐金属辊，属于金属辊技术领域。

背景技术

金属辊是机器上能滚动的圆柱形机件，一般包括轴、轴承、辊套、密封圈盖或环等组成，两端出轴与驱动机构连接使辊面在旋转过程中起到传递、转向、延压、输送、传递运动、扭矩或弯矩等作用，采用碳素钢、合金钢、球墨铸铁或合金铸铁等的金属辊具有高强度、耐磨性、刚度、耐疲劳强度和重载等性能，而广泛应用于造纸、纺织、机电、制造等领域，但金属辊面在长期使用特别是恶劣工况使用环境下，产生水汽电化学反应腐蚀、高温气体氧化腐蚀或局部腐蚀而生成锈斑，影响加工清洁性、工作稳定性和质量。

现有技术中采用电镀或喷涂的防腐处理的表面层容易被破坏而失去保护功能，或抗腐蚀性能有限、在恶劣环境下仍会腐蚀；现有采用碳纤纬单层包覆金属辊外壁时，虽然含碳量在95％以上纤维材料轴向强度和模量高、密度低、比性能高，比热及导电性介于非金属和金属之间，但由于金属辊的热变形系数为12.2*10E^-6m/mk，而碳纤维的热变形系数为-7.4*10E^-6m/mk，当直接包覆碳纤维的金属辊受热力膨胀将碳纤维层直径撑大、再降温回缩减小辊轴直径时，碳纤维层无法回变缩紧于金属辊表面，而使金属辊与碳纤维包覆层之间产生间隙，影响结合紧密性和辊面平整度，从而无法满足金属辊的实际应用需求。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种表面包覆复合材料的防腐金属辊，玻璃纤维的第一防腐层与碳纤维、芳纶纤维或与玻璃纤维复合的第二防腐层形成复合材料包覆起到充分防腐作用，达到和金属辊热变形紧密配合的效果，满足金属辊长期使用特别是热力环境下的恶劣工况防腐应用需求。

本实用新型是通过如下的技术方案予以实现的：

一种表面包覆复合材料的防腐金属辊，包括金属材质的辊体，所述辊体两端设有轴体，其中，所述辊体表面包覆有由玻璃纤维浸渍树脂并均匀缠绕于辊体外壁组成的第一防腐层，所述第一防腐层表面包覆有由碳纤维、芳纶纤维、玻璃纤维与碳纤维、芳纶纤维中的一种或两种浸渍树脂并均匀缠绕于第一防腐层外壁组成的第二防腐层。

上述一种表面包覆复合材料的防腐金属辊，其中，所述第一防腐层的厚度为1-2mm；所述第二防腐层包含玻璃纤维与碳纤维、芳纶纤维中的一种或两种，碳纤维或芳纶纤维占玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维的总纤维数量的0-90％，所述玻璃纤维与碳纤维、芳纶纤维中的一种或两种分层缠绕或混合缠绕，所述第二防腐层的厚度为1-10mm请补充。

上述一种表面包覆复合材料的防腐金属辊，其中，所述玻璃纤维、碳纤维或芳纶纤维呈螺旋状且绕辊体或第一防腐层往复均匀缠绕，所述玻璃纤维、碳纤维或芳纶纤维侧壁与辊体轴向的夹角为θ，0°＜θ≤89°。

本实用新型的有益效果为：

(1)辊体旋转时将玻璃纤维呈螺旋状均匀往复地缠绕于辊体外壁组成的第一防腐层，玻璃纤维的热变形系数为4.6*10E^-6m/mk，使包覆后的金属辊在热胀冷缩作业环境中，第一防腐层适应金属辊热变形变化，始终紧粘于辊体表面，避免了直接采用碳纤维包覆时收缩不足产生间隙问题；