一种软压光机的制作方法
【专利摘要】一种软压光机，属于造纸机械中的整饰机械设备。其特征在于：热辊和软辊的传动装置驱动轴与传动轴头通过万向联轴器连接，压区的热辊与软辊的轴线的连接线与竖直方向的夹角为20o~40o；热辊的高碳合金钢辊筒的表面为硬化层，硬化层硬度为700HV~750 HV，硬化层的硬化深度为12 mm~15mm。本实用新型的轴承不再产生振动和不正常的磨损。在上软辊位置对调时仅需改变传动装置的万向联轴器的折角方向，重新连接即可。同时大大的提高了热辊的力学性能和工作性能。
【专利说明】
一种软压光机
技术领域
[0001 ] 一种软压光机，属于造纸机械中的整饰机械设备领域。
【背景技术】
[0002]在造纸生产线中，压光机是决定纸张质量指标的关键设备。现在已广泛使用的配置热辊和软辊的软压光机可以满足不同纸种压光整饰的需要。但现有的压光机在辊子材质和布局上还存在一些问题:
[0003]I)在纸幅通过一个压区的压光过程中，与热辊接触的一面得到较好的压光效果。当需要对纸幅另一面压光的时候，上下压光辊的安装位置要对调，这时现有的压光机都要求上下压光辊的传动装置也进行对调。由此造成传动装置结构复杂，投资成本增大，拆装耗时费力。
[0004]2)现有的压光机的压区结构中，热辊一般直接设置在软辊的正上方。热辊上置时，由于热辊有自身的重力，同时软辊也有向上的对热辊的支持力，在辊间压力接近热辊本身重力时，由于热辊轴承负荷很小或甚至为零，容易产生振动，造成轴承磨损，影响正常运行。还导致热辊和软辊接触的相互作用力不易控制大小，这就无法保证设定的压力对纸张进行良好的压光。同时上下两压光辊垂直排列或软辊偏置角太小，热辊直接设置在软辊的上方，在软辊需要维护或更换时，拆卸安装软辊时必须使用笨重的专用吊钩，耗时费力，很不方便。
[0005]3)现有的软压光机的热辊辊筒材料多为冷硬铸铁，铸造成型，这种材质和制造方式是的现有的大多数软压光机的热辊存在组织不均匀，工作面硬度较低而且硬度不均匀，耐磨性差，使用寿命较短的问题，冷硬铸铁辊面硬度550 HV?560HV，硬化层深度8mm，铸造工艺制备的辊筒的硬化层的硬度较小，硬化层深度较浅，容易在短时间使用后就将硬化层被磨蚀掉，从而导致辊筒的表面不平整，无法再完成纸张的压光工作。现有的软压光机的热辊辊筒、可控中高辊辊壳多采用铸造工艺，折容易产生铸造缺陷，导致辊筒或辊壳力学性能低，容易出废品。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型要解决的技术问题是:克服现有技术的不足，提供一种便于软辊拆装、动力传动系统调整方便快捷。
[0007]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:该软压光机，包括主机架和压辊装置，压辊装置包括热辊和软辊，两组压辊装置分别设在主机架的两侧形成对称设置在主机架上的一压区和二压区，其特征在于:所述的软辊采用旁置式同步带传动装置，所述的二压区的二压区热辊传动装置驱动轴与二压区热辊传动轴头通过二压区热辊传动万向联轴器连接，所述的二压区的二压区软辊传动装置驱动轴与二压区软辊旁置传动轴头通过二压区软辊传动万向联轴器连接。
[0008]所述的热辊和软辊可拆卸的固定在软压光机主机架上，热辊和软辊位置可互换。
[0009]所述的二压区热辊传动装置驱动轴安装在二压区的软辊和热辊的轴线连接线的中点处。
[0010]所述的二压区软辊传动装置驱动轴安装在二压区热辊传动装置驱动轴外侧，两驱动轴的距离与二压区的软辊的轴线到二压区软辊旁置传动轴头的轴线的距离相等。
[0011]所述的二压区热辊传动装置驱动轴轴线到二压区的软辊的轴线的距离与所述的二压区软辊传动装置驱动轴轴线到二压区软辊旁置传动轴头的轴线的距离相等。
[0012]上述位置的选取能够保证在热辊和软辊互换位置后，可以直接进行连接传动，无需再对传动装置进行位置调整。当上下两辊位置互换时，传动系统只需改变万向联轴器的折角方向，仍然与原传动轴头联接，即完成了传动的互换。这样的传动布局就满足了上软辊位置互换而传动装置不必改动的要求，使用十分方便。
[0013]所述的热辊传动万向联轴器与热辊传动装置驱动轴和热辊传动轴头均为铰接。
[0014]所述的软辊传动万向联轴器与软辊传动装置驱动轴和软辊旁置传动轴头均为铰接。
[0015]本实用新型的压光辊传动装置与压光辊传动轴头之间用万向联轴器联接。利用万向联轴器的折角传动特性，使上软辊位置互换后传动装置不需重新安装。可控中高辊采用旁置式同步带传动装置，使压光辊传动系统布局更加合理。在上软辊位置对调时仅需改变传动装置的万向联轴器的折角方向，重新联接即可。
[0016]所述的热辊与软辊的轴线的连接线向主机架侧倾斜20°?40°。
[0017]本实用新型的压区结构的软辊相对热辊偏置适当的角度，在用吊带套住软辊轴头起吊时，保证吊带与热辊轴头不发生干涉，拆装方便。热辊上置，软辊相对热辊偏置适当的角度。当两辊合拢压纸作业时，热辊轴承总是有一定的负荷，轴承不易产生振动和不正常的磨损。
[0018]热辊与软辊的轴线的连接线与竖直方向的夹角为a，为了在使用吊带起吊软辊时吊带与热辊轴头CU不产生干涉，软辊偏置角a满足以下公式即可:
[0019]a^arcsin[( di+d2+25)/ (D1+D2)]
[0020]其中，Cl^D1—热辊轴头直径和辊筒外径；
[0021]d2、D2—软辊轴头直径和辊筒外径；
[0022]δ---吊辊时的安全空间。
[0023]根据经验和上述计算方式，本实用新型
【申请人】确认倾斜角a的大小在20°?40°。
[0024]所述的主机架上设有左右对称的一压区和二压区，主机架在一压区和二压区间沿进纸方向前后设有一个下导向辊和一个后导向辊，热辊和软辊相切，下导向辊的底面在上辊与下辊的切点所在水平面之下，后导向辊的顶面在上辊与下辊的切点所在水平面之上。
[0025]此时能够对纸张的一面进行两次压光，使该压光面加平滑。利用下导向辊和后导向辊改变纸张的出压区、入压区角度，保证纸张行进顺畅。
[0026]所述的热辊包括高碳合金钢辊筒和辊轴，高碳合金钢辊筒的筒壁为锻造筒壁，高碳合金钢辊筒的表面为硬化层，硬化层硬度为700HV?750 HV，硬化层的硬化深度为12 mm-15mm0
[0027]所述的高碳合金钢辊筒包括锻造筒壁，锻造筒壁内设有多条加热油流道，所述的辊轴沿辊筒的轴线与辊筒的筒腔连接。
[0028]所述的高碳合金钢辊筒由高碳合金钢的坯体通过锻造工艺制备而成，锻造工艺的始锻温度为1350 °01355 °C，终锻温度为870 °C?880 °C。
[0029]本实用新型的软压光机的热辊的表面具有硬度更高，硬化深度更大的硬化层，大大的提高了热辊的力学性能和工作性能。辊筒的材质为高碳合金钢。本实用新型采用高碳合金钢作为材质经锻造后形成具有硬化层的辊筒，高碳合金钢的硬度更大，物理性能与本实用新型热辊的要求更加适用。本实用新型的重点在于，选用高碳合金钢经锻造制备热辊。锻造工艺的关键点在于始锻温度和终锻温度的选择。本实用新型适当提高始锻温度和终锻温度的选取点，使其产生塑性变形量得到了所需的改变，从而满足压光机辊筒所需的机械性能。更好的消除合金在冶炼过程中产生的铸态疏松等缺陷，优化微观组织结构，不但成功的增加了锻造形成的硬化层(即硬化层)的深度，而且使得辊筒表面的硬化层保持在较高的硬度，辊筒整体材质均匀，尺寸稳定。
[0030]所述的辊轴上在轴头的内侧开有键槽。
[0031]所述高碳合金钢辊筒的一端设有将相邻两条或三条加热油流道连通的弯头。
[0032]所述的辊轴与高碳合金钢辊筒过盈配合，所述的辊轴上固定有法兰，辊轴和高碳合金钢辊筒通过法兰进行螺栓固定。
[0033]优选的，所述的始锻温度为1350°C，终锻温度为872°C。采用本优选的始锻温度和终锻温度能够锻造成物理性能与刚光机热辊最为适应的硬化层。
[0034]所述的高碳合金钢辊筒的材质为9Gr2Mo或9Gr3M0(39Cr2M0、9Cr3Mo为GB标准牌号。该两种牌号的高碳合金钢的物理性能与本实用新型热辊的要求最为适用，充分满足本实用新型热辊的锻造要求。
[0035]所述的热辊和软辊均通过螺栓固定在软压光机主机架上。可以方便地将两者拆卸后互换位置。
[0036]所述的热辊外侧设有顶面在热辊与软辊的切点所在水平面之上的前导向辊。利用前导向辊改变纸张的入辊角度，保证纸张行进顺畅。
[0037]所述主机架的加压臂下表面与主机架间设有定位垫。定位垫保证软辊与热辊分离后下降到设定位置。
[0038]优选的，所述的热辊与软辊的轴线的连接线向主机架侧倾斜25°~30 °。在该优选倾斜角下能够充分保证软辊移出空间，又保证热辊和软辊接触的相互作用力。
[0039]与现有技术相比，本实用新型的一种软压光机的压区结构所具有的有益效果是:本软压光机的压光辊传动装置与压光辊传动轴头之间用万向联轴器联接。利用万向联轴器的折角传动特性，使上软辊位置互换后传动装置不需重新安装。可控中高辊采用旁置式同步带传动装置，使压光辊传动系统布局更加合理。在二压区，上软辊位置对调时仅需改变传动装置的万向联轴器的折角方向，重新联接即可。当上下两辊位置互换时，传动系统只需改变万向联轴器的折角方向，仍然与原传动轴头联接，即完成了传动的互换。这样的传动布局就满足了上软辊位置互换而传动装置不必改动的要求，使用十分方便。保证软压光机压光辊系统调整方便快捷，省时省力。
[0040]本软压光机的压区结构解决了热辊上置时，由于热辊有自身的重力，在辊间压力接近热辊本身重力时，容易产生振动，造成轴承磨损的问题。同时解决了热辊直接设置在软辊的上方，在软辊需要维护或更换时，拆卸安装软辊时耗时费力的问题。本结构中软辊相对热辊偏置适当的角度，在用吊带套住软辊轴头起吊时，保证吊带与热辊轴头不发生干涉，拆装方便。热辊上置，软辊相对热辊偏置适当的角度。当两辊合拢压纸作业时，热辊轴承总是有一定的负荷，轴承不易产生振动和不正常的磨损。延长了压光机的使用寿命，降低了压光机维护的工作强度。
[0041]本软压光机的热辊辊筒采用高碳合金钢作为材质经锻造后形成具有硬化层的辊筒，高碳合金钢的硬度更大，物理性能与本实用新型热辊的要求更加适用。热辊辊筒采用高碳合金钢锻造成形，经探伤检查，消除应力处理，辊筒工作面淬火硬化处理。锻钢材质的热辊辊筒工作面硬度700HV以上，硬化层深度12mm?15mm。辊的硬度和使用寿命大大提高。锻钢辊筒的材质均匀，尺寸稳定，强度高，刚度好，成品率高。
【附图说明】
[0042]图1为本实用新型的传动装置驱动轴安装位置的一种示意图。
[0043]图2为本实用新型的传动装置驱动轴安装位置的另一种示意图。
[0044]图3为本实用新型的热辊的动力连接结构示意图。
[0045]图4为本实用新型的软辊的动力连接结构示意图。
[0046]图5为本实用新型的一种软压光机的压区结构的示意图。
[0047]图6是本实用新型一种软压光机的热辊的示意图。
[0048]其中，1、主机架2、一压区热辊3、一压区软辊4、一压区软辊驱动机5、下导向辊6、一压区加压臂7、一压区加压油缸8、定位垫9、纸张10、二压区热辊11、二压区软辊驱动机12、二压区软辊13、二压区加压油缸14、二压区热辊传动轴头15、二压区软辊旁置传动轴头16、二压区热辊传动装置驱动轴17、二压区软辊传动装置驱动轴18、二压区热辊传动万向联轴器19、二压区软辊传动万向联轴器20、高碳合金钢车昆同21、棍轴22、轴头23、固走销孔24、后导向车昆。
【具体实施方式】
[0049]图1?6是本实用新型的最佳实施例，下面结合附图1?6对本实用新型做进一步说明。
[0050]参照附图1?4:本实用新型的一种软压光机的压光辊动力连接结构，包括二压区热辊10、二压区软辊12、二压区热辊传动轴头14、二压区软辊旁置传动轴头15、二压区热辊传动装置驱动轴16、二压区软辊传动装置驱动轴17、二压区热辊传动万向联轴器18和二压区软辊传动万向联轴器19;热辊和软辊均通过螺栓固定在软压光机主机架上;二压区热辊10为热辊，二压区软辊12为软辊I，软辊采用旁置式同步带传动装置，二压区热辊传动装置驱动轴16与热辊的二压区热辊传动轴头14通过二压区热辊传动万向联轴器18连接，二压区软辊传动装置驱动轴17与二压区软辊12的二压区软辊旁置传动轴头15通过二压区软辊传动万向联轴器19连接;二压区热辊传动万向联轴器18与二压区热辊传动装置驱动轴16和二压区热辊传动轴头14均为铰接，二压区软辊传动万向联轴器19与二压区软辊传动装置驱动轴17和二压区软辊旁置传动轴头15均为铰接;参照附图2:在平行四边形O1O2A2A1中，O1O2的中点O为二压区热辊传动装置驱动轴16的安装位置，A1A2的中点A为二压区软辊传动装置驱动轴17的安装位置;一压区的二压区软辊传动万向联轴器同上述二压区动力连接结构；[0051 ]驱动热辊的万向联轴器工作状态下折角ft,计算公式如下:
[0052]0i=arcsin[ (Di+D2)/4Li]
[0053]驱动可控中高辊的万向联轴器工作状态下折角β2，计算公式如下:
[0054]02=arcsin[ (Di+D2)/4L2]
[0055]公式中、&万向联轴器折角，其值应在标准允许范围内；
[0056]DhD2，热辊和软辊的外径；
[0057]L1、L2，工作状态下万向联轴器两十字轴之间的距离。
[0058]参照附图5:本实用新型的一种优选的软压光机的压区结构，包括主机架I和主机架上左右对称设置的一压区和二压区，一压区热辊2装在主机架I的上部左侧，一压区加压臂6的内端活动连接在主机架I的左机架中部，一压区加压臂6的外端通过一压区加压油缸7与主机架I的机架左下部连接，并在一压区加压臂6的该端装有一压区软辊3，一压区软辊3外侧固定有与一压区软辊3传动连接的一压区软辊驱动机4; 一压区软辊3置于一压区热辊2的外侧下方，一压区热辊2与一压区软辊3的轴线连接线与竖直方向的夹角为20°?40°; 二压区内的二压区热辊10、二压区软辊驱动机11、二压区软辊12和二压区加压油缸13与一压区内的相应部件在主机架I右侧对应设置;加压臂的下表面与主机架I间设有定位垫8;—压区热辊2外侧设有顶面在一压区热辊与一压区软辊的切点所在水平面之上的前导向辊;主机架在一压区和二压区间前后设有一个下表面在热辊与软辊的切点所在水平面之下的下导向辊5，一个顶面在热辊与软辊的切点所在水平面之上的后导向辊24，此时能够对纸张9的上面进行两次压光，使该压光面更加平滑。
[0059]参照附图6:本实用新型一种软压光机的热辊，包括一体的高碳合金钢辊筒20和辊轴21，高碳合金钢辊筒20内设有多条加热油管，辊轴21沿高碳合金钢辊筒20的轴线穿过高碳合金钢辊筒20，辊轴21上在轴头22的内侧开有固定销孔23;高碳合金钢辊筒20的表面具有为硬化层。
[0060]其他实施方式，基本结构同上述附图1所示，不同的是，一压区和二压区不在对称设置，两压区的热辊和软辊上下交错设置。
[0061 ]下面通过具体实施例对本软压光机的热辊的制备方法做进一步说明。
[0062]实施例1
[0063]I)制备9Gr2Mo高碳合金钢的坯体；
[0064]2)加热后压饼，在饼中心开孔，然后利用马杠扩孔形成锻造筒壁，在锻造筒壁上钻孔，形成加热油流道，将辊轴21过盈插入碳合金钢辊筒20的筒腔内，利用螺栓将辊轴21的法兰与碳合金钢辊筒20连接固定;再利用弯头将将相邻两条或三条加热油流道连通;锻造工艺的始锻温度为1350°C，终锻温度为872°C ；
[0065]检测所得软压光机热辊的硬化层硬度为750 HV，硬化层的硬化深度15mm。
[0066]实施例2
[0067]I)制备9Gr2Mo高碳合金钢的坯体；
[0068]2)加热后压饼，在饼中心开孔，然后利用马杠扩孔形成锻造筒壁，在锻造筒壁上钻孔，形成加热油流道，将辊轴21过盈插入碳合金钢辊筒20的筒腔内，利用螺栓将辊轴21的法兰与碳合金钢辊筒20连接固定;再利用弯头将将相邻两条或三条加热油流道连通;锻造工艺的始锻温度为1353°C，终锻温度为875°C ；
[0069]检测所得软压光机热辊的硬化层硬度为746 HV，硬化层的硬化深度为15mm。
[0070]实施例3
[0071]I)制备9Gr3Mo高碳合金钢的坯体；
[0072]2)加热后压饼，在饼中心开孔，然后利用马杠扩孔形成锻造筒壁，在锻造筒壁上钻孔，形成加热油流道，将辊轴21过盈插入碳合金钢辊筒20的筒腔内，利用螺栓将辊轴21的法兰与碳合金钢辊筒20连接固定;再利用弯头将将相邻两条或三条加热油流道连通;锻造工艺的始锻温度为1350°C，终锻温度为870°C ；
[0073]检测所得软压光机热辊的硬化层硬度为700HV，硬化层的硬化深度为12 mm。
[0074]实施例4
[0075]I)制备9Gr3Mo高碳合金钢的坯体；
[0076]2)加热后压饼，在饼中心开孔，然后利用马杠扩孔形成锻造筒壁，在锻造筒壁上钻孔，形成加热油流道，将辊轴21过盈插入碳合金钢辊筒20的筒腔内，利用螺栓将辊轴21的法兰与碳合金钢辊筒20连接固定;再利用弯头将将相邻两条或三条加热油流道连通;锻造工艺的始锻温度为1355°C，终锻温度为880°C ；
[0077]检测所得软压光机热辊的硬化层硬度为723HV，硬化层的硬化深度为13mm。
[0078]对比例I
[0079]I)制备9Gr2Mo高碳合金钢的坯体；
[0080]2)加热后压饼，在饼中心开孔，然后利用马杠扩孔形成锻造筒壁，在锻造筒壁上钻孔，形成加热油流道，将辊轴21过盈插入碳合金钢辊筒20的筒腔内，利用螺栓将辊轴21的法兰与碳合金钢辊筒20连接固定;再利用弯头将将相邻两条或三条加热油流道连通;锻造工艺的始锻温度为1200°C，终锻温度为800°C ；
[0081 ]检测所得软压光机热辊的硬化层硬度为734 HV，硬化层的硬化深度为7mm。
[0082]由对比例可以看出，采用常规的始锻温度和终锻温度进行锻造时，虽然硬化层硬度影响不大，但是锻造深度大大降低，不能保证辊的硬度和使用寿命。
[0083]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。
【主权项】
1.一种软压光机，包括主机架(I)和压辊装置，压辊装置包括热辊和软辊，两组压辊装置分别设在主机架(I)的两侧形成对称设置在主机架(I)上的一压区和二压区，其特征在于:所述的软辊(I)采用旁置式同步带传动装置，所述的二压区的二压区热辊传动装置驱动轴(16)与二压区热辊传动轴头(14)通过二压区热辊传动万向联轴器(18)连接，所述的二压区的二压区软辊传动装置驱动轴(17)与二压区软辊旁置传动轴头(15)通过二压区软辊传动万向联轴器(19)连接。2.根据权利要求1所述的一种软压光机，其特征在于:所述的热辊和软辊可拆卸的固定在软压光机主机架上，热辊和软辊位置可互换。3.根据权利要求1所述的一种软压光机，其特征在于:所述的二压区热辊传动装置驱动轴(16 )安装在二压区的软辊和热辊的轴线连接线的中点处。4.根据权利要求1所述的一种软压光机，其特征在于:所述的二压区软辊传动装置驱动轴(17)安装在二压区热辊传动装置驱动轴(16)外侧，两驱动轴的距离与二压区的软辊的轴线到二压区软辊旁置传动轴头(15)的轴线的距离相等。5.根据权利要求1所述的一种软压光机，其特征在于:所述的二压区热辊传动装置驱动轴(16)轴线到二压区的软辊的轴线的距离与所述的二压区软辊传动装置驱动轴(17)轴线到二压区软辊旁置传动轴头(15)的轴线的距离相等。6.根据权利要求1所述的一种软压光机，其特征在于:所述的热辊与软辊的轴线的连接线向主机架(I)侧倾斜20。?40 0。7.根据权利要求6所述的一种软压光机，其特征在于:所述的主机架(I)在一压区和二压区间沿进纸方向前后设有一个下导向辊(5)和一个后导向辊(24)，热辊和软辊相切，下导向辊(5)的底面在上辊与下辊的切点所在水平面之下，后导向辊(24)的顶面在上辊与下辊的切点所在水平面之上。8.根据权利要求1所述的一种软压光机，其特征在于:所述的热辊包括高碳合金钢辊筒(20)和辊轴(21)，高碳合金钢辊筒(20)的筒壁为锻造筒壁，高碳合金钢辊筒(20)的表面为硬化层，硬化层硬度为700HV?750 HV，硬化层的硬化深度为12
【文档编号】D21G1/00GK205529670SQ201620112903
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年2月4日
【发明人】诸葛宝钧, 宋懿贞, 任山, 吴保海, 马东浩, 王坤, 杨光
【申请人】诸葛宝钧