高线速弧形辊的制作方法

特别的，本实用新型涉及一种在高速运转状态下使用的弧形辊。

背景技术：

弧形辊广泛应用于纺织、造纸、印刷、涂膜、包装等行业。其基本结构见附图1及附图2所示，包括弧形芯轴1、滚动轴承2及胶套3，滚动轴承2为多只，其均匀分布在弧形芯轴1的表面，滚轴轴承2的内圈与弧形芯轴1过盈配合，胶套3与滚动轴承2的外圈硫化为一体。工作时，弧形芯轴1保持固定，当加工基材以一定的速度由胶套3表面通过时带动胶套3转动。在实际安装使用时，弧形辊还带有调节轮，弧形辊运转后，通过调节轮将弧形弯辊的弧度进行适当调节，当纺织、造纸等被加工基材从弧形辊面以一定速度通过时，给予基材产生向弧形辊两端的牵引、伸展作用力，从而使基材均匀张紧、展平，便于后道工序的加工、卷取。而弧形辊表面橡胶套的作用是提供弯辊运行条件所需的高耐磨、高抗撕、耐酸碱、耐化学腐蚀、耐高温、高回弹等特性。目前橡胶套多采用邵A硬度80±5°的胶料进行硫化制作，在运转过程中存在的突出问题是，低速状态下（线速度小于500m/min）能够满足使用，但在高速状态下（线速度800-1800m/min），胶套与轴承外圈之间会出现滑脱、旋转不同步甚至胶套表面被基材撕裂现象，造成基材破裂、损坏、生产无法正常顺利进行的被动局面。

技术实现要素：

为解决目前弧形辊无法满足高速运装状态的技术缺陷，本实用新型提供一种能够满足使用需求的高线速弧形辊。

为实现上述技术目的，本实用新型采用的技术方案为：高线速弧形辊，包括弧形芯轴，在弧形芯轴的表面依次均布滚动轴承，滚动轴承的内圈与芯轴过盈配合，胶套与各滚动轴承的外圈硫化为一体，其特征在于：所述的胶套由内胶层、外胶层、内外胶层之间的骨架层组成，内胶层、外胶层及骨架层硫化为一体。

进一步的，所述内胶层的厚度为胶套厚度的20-35%，邵A硬度50±5°。

进一步的，所述外胶层的邵A硬度为厚度为80±5°。

进一步的，所述骨架层为钢丝层，钢丝层采用钢丝螺旋缠绕在内胶层的表面上构成。

进一步的，所述钢丝层的钢丝缠绕方向与弧形辊的转动方向一致。

进一步的，所述钢丝直径φ0.8-1.8mm，按螺距8-12mm均匀缠绕在内层胶外表面。

进一步的，所述钢丝层位于弧形辊中部的钢丝直径小于弧形辊靠近两端区域的钢丝直径，而弧形辊中部的钢丝缠绕螺距大于弧形辊靠近两端区域的钢丝缠绕螺距，弧形辊中部及靠近两端部位的钢丝缠绕方向皆与弧形辊的旋转方向一致；所述的弧形辊中部长度占弧形辊总长度的1/4-1/3。

进一步的，所述钢丝层依次由正向缠绕的钢丝与反向缠绕的钢丝组合而成，其中正向缠绕钢丝的长度为反向缠绕钢丝长度的5-8倍，两者的钢丝直径及缠绕螺距一致；其中正向缠绕指钢丝的缠绕方向与弧形辊的转动方向一致，反向缠绕是指与弧形辊的转动方向相反。

本实用新型的有益效果为：在保证胶套耐磨性、弹性的前提下，能够适应高速运转模式，保证运转时胶套能够与滚动轴承的牢固结合，防止胶套与滚动轴承之间出现相对运动或者胶套脱落、破损等技术问题的出现。

附图说明

附图1为现有弧形辊的结构剖视图。

附图2为附图1中A处放大示意图。

附图3为第一实施例中弧形辊中胶套的结构示意图。

附图4为第一实施例骨架层与内胶层结合的结构示意图。

附图5为第二实施例中弧形辊中胶套的结构示意图。

附图6为第二实施例骨架层与内胶层结合的结构示意图。

附图7为第三实施例中骨架层与内胶层结合的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型提供的弧形辊做详细说明。

实施例1

本实用新型提供的弧形辊的结构与现有弧形辊的结构差异主要表现在胶套上，在下列的描述中主要针对胶套进行说明，弧形芯轴、滚动轴承以及与胶套的连接关系在此不做详细描述。

如附图3所示，本实用新型提供的高线速弧形辊，其胶套3由内胶层31、外胶层32、内外胶层之间的骨架层组成，内胶层、外胶层及骨架层硫化为一体。

如附图3所示，在本实施例中，骨架层优先选用钢丝层33，钢丝层33所起到的基本作用是防止胶套在长期高速运转状态下产生内部疲劳松弛，同时还起到内、外层橡胶的衔接、呼应作用，防止外层橡胶被高速行走的基材牵扯变形或出现撕裂现象。

在本实施例中，如附图4所示，钢丝层33采用钢丝螺旋缠绕在内胶层的表面上构成。另外，钢丝的缠绕方向要与胶套3的旋转方向一致。采用该结构的钢丝层，胶套3在高速运转的同时，螺旋缠绕的钢丝会产生收紧效应，将内层胶31牢牢的抱紧在滚动轴承2的外圈上，防止胶套3与滚动轴承2之间产生相对运动，杜绝胶套3与滚动轴承2之间产生分离现象，从而使胶套3适应高速运转的需要。

在本实施例中，对本实用新型所提供的弧形辊与传统不带钢丝层的弧形辊进行了对比试验。

其中，弧形辊的直径为25cm、长度4.5m、胶套厚度为9.5cm，本实用新型所提供的弧形辊的胶套中的钢丝层采用直径1mm的钢丝按照螺距10mm均匀缠绕在内胶层表面形成。

试验条件：将两只弧形辊分别安装在同一型号的两台纺织机上，纺物通过弧形辊的线速度为1500m/min。

实验结果：传统辊在运转120小时候即出现胶套分离的现象，纺物表面出现皱褶，当持续运行186小时后，胶套表面出现裂口并逐渐增大，纺物得不到有效张紧，弧形辊彻底失去对通过物的张紧、拉伸作用。本实用新型所提供的弧形辊经过300小时的运转，胶套表面无变化，胶套与轴承结合紧密，无分层、剥离现象出现，通过物能够得到有效拉伸、张紧。由此可见，采用钢丝缠绕形成的钢丝层对胶套性能起到有效的提高，能够充分满足弧形辊在高线速状态下的持续运行。

实施例2

本实施例中对胶套内的钢丝层结构做进一步改进。

该改进的依据为：弧形辊与通过物之间的接触集中在弧形辊的中部，弧形辊的中部受到的牵拉力最为集中，因此弧形辊中部的胶套也最容易出现脱落及撕裂，但同时又要求弧形辊的中部能够对牵拉力进行有效的分解，使中间的集中受力向弧形辊的两端分散。因此既要求弧形辊中间部位胶套与轴承之间能够牢固地结合，同时有要求弧形辊中间部位具有良好的弹性，以促进其力的分解特性。基于上述依据，弧形辊中间部位的钢丝层不能过强，钢丝层过强既影响胶套的弹性，同时也降低了高速运转时螺旋缠绕的钢丝对内胶层的抱紧力。

如附图5及附图6所示，在本实施例中，对钢丝层做了如下设计：胶套中间部位，即占胶套总长度1/4-1/3的中间部位内的钢丝直径为0.8mm，缠绕螺距12mm，胶套其他部位的钢丝直径为1.8mm、缠绕螺距8mm。即：钢丝层位于弧形辊中部的钢丝直径小于弧形辊靠近两端区域的钢丝直径，而弧形辊中部的钢丝缠绕螺距大于弧形辊靠近两端区域的钢丝缠绕螺距，弧形辊中部及靠近两端部位的钢丝缠绕方向皆与弧形辊的旋转方向一致。钢丝直径小、螺距增大能够使钢丝层快速相应转速的提高，当转速提高时，钢丝层能够即时增加对内胶层的抱紧力，同时较细的钢丝又能够提高胶套的弹性，增加了力的分解能力，同时能够对通过物形成有效的拉伸、张紧。

采用上述参数制作的弧形辊直径23.5cm、长度5m，应用于造纸设备上，纸张通过弧形辊表面的线速度为1600m/min，运转半年，共计时间2250小时，弧形辊的胶套无破损出现，纸张表面平整，充分说明了该设计能够满足高线速运转的需要。

实施例3

在本实施例中对胶套内的钢丝层做了另一种改进处理，处理方法如下：如附图7所示，胶套中的钢丝层依次由正向缠绕的钢丝331与反向缠绕的钢丝332组合而成，其中正向缠绕钢丝的长度为反向缠绕钢丝长度的5-8倍，两者的钢丝直径及缠绕螺距一致。其中正向缠绕指钢丝的缠绕方向与弧形辊的转动方向一致，反向缠绕是指与弧形辊的转动方向相反。

采用上述设置后，正向缠绕的钢丝331起到抱紧的作用，而反向缠绕的钢丝332起到对胶套进行“呼吸”的效果，即在高速运转时，正向缠绕的钢丝对内胶层进行抱紧，而反向缠绕的钢丝促进内胶层与轴承之间的分离，由于正向缠绕的钢丝长度远大于反向缠绕的钢丝，因此形成的抱紧力足以克服通过物对胶套形成的牵拉力，而反向缠绕的钢丝对胶套起到蠕动作用，提高胶套的弹性，加速胶套对牵拉力的分解，从而使胶套的性能得到极大的提高。

本实施例提供后的弧形辊通过在山东凯丽造纸股份有限公司使用，其线速度在1600m/min、每日工作8-12小时的工况下连续运转5年，弧形辊依然保持了很好的性能，能够对纸张形成有效的拉伸、张紧，而胶套表面除出现正常的磨损外，无撕裂、分离现象出现，充分说明采用该钢丝缠绕方式对弧形辊的性能起到了极大的提升作用，满足了高速运转的需要。