本发明属于材料生产技术领域，涉及一种复合水冷辊，尤其涉及一种铝箔涂层固化后的冷却时所采用的复合水冷辊。
背景技术：
铝箔双涂双烘涂层工艺是：预处理、干燥、底涂层、固化、冷却、面涂层、固化、冷却，最后卷取为成品。在此工艺中，冷却至关重要。目前冷却基本采用风冷+水冷的方式。水冷即使用水冷辊，其原理如图1。在辊筒中通入循环水，降低辊筒表面温度，以达到冷却铝箔的目的。然而由于循环水直接与辊筒表面接触，致使辊筒表面温度过低，与铝箔接触后，铝箔瞬间冷却速度太快，导致固化冷却后半成品或成品涂层铝箔表面产生横向连续“暗纹”缺陷。
技术实现要素：
为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种缓和冷却速度、冷却速度均匀以及可减少铝箔涂层缺陷的复合水冷辊。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种复合水冷辊，其特征在于：所述复合水冷辊包括支承轴、水冷装置以及气冷装置；所述气冷装置以及水冷装置自外而内依次套装在支承轴上；所述气冷装置、水冷装置以及支承轴同轴。
上述水冷装置包括自外而内依次设置在支承轴上且与支承轴同轴的内辊筒以及中间辊筒；所述中间辊筒与内辊筒之间是非接触的，所述中间辊筒与内辊筒形成水冷通道；所述支承轴上设置有液体外入通道以及液体外出通道；所述液体外入通道通过水冷通道与液体外出通道相贯通。
上述水冷装置还包括设置在支承轴上的中间辊筒定位板以及内辊筒定位板；所述中间辊筒定位板上、内辊筒定位板上或中间辊筒定位板与内辊筒定位板之间设置有液体内入通道以及液体内出通道；所述内辊筒以及中间辊筒分别通过内辊筒定位板以及中间辊筒定位板设置在支承轴上；所述中间辊筒定位板的外径大于内辊筒定位板的外径；所述液体外入通道依次通过液体内入通道、水冷通道以及液体内出通道与液体外出通道相贯通。
上述支承轴上设置有轴台阶，所述中间辊筒定位板以及内辊筒定位板分别通过轴台阶设置在支承轴上。
上述液体外入通道以及液体外出通道均包括沿支承轴轴向设置的轴向液体通道以及与轴向液体通道相贯通的径向液体通道；所述轴向液体通道通过径向液体通道分别与液体内入通道以及液体内出通道相贯通。
上述气冷装置包括套装在中间辊筒外部并与支承轴同轴的外辊筒；所述外辊筒与中间辊筒之间是非接触的；所述外辊筒与中间辊筒之间形成气冷通道。
上述气冷装置还包括设置在支承轴上的外辊筒定位板；所述外辊筒通过外辊筒定位板设置在中间辊筒外部；所述外辊筒定位板的外径大于中间辊筒的外径；所述外辊筒定位板上开设有与气冷通道相贯通的气流进口以及气流出口；所述气流进口通过气冷通道与气流出口相贯通。
上述外辊筒定位板套装在支承轴外部并与支承轴固定连接。
本发明的优点是：
本发明提供了一种复合水冷辊，包括支承轴、水冷装置以及气冷装置；气冷装置以及水冷装置自外而内依次套装在支承轴上；气冷装置、水冷装置以及支承轴同轴。本发明在辊筒内设计两层空间，表层过自然空气，底层过冷却水，利用循环的冷却水冷却自然空气，自然空气冷却辊筒，辊筒与铝箔接触，进而冷却铝箔，以缓和冷却速度，既能达到较快冷却铝箔的目的，又防止了因过冷而产生“暗纹”缺陷。本发明将循环水冷却辊筒表面，改变为循环水冷却自然空气，自然空气冷却辊筒表面，缓和冷却速度，冷却速度均匀，减少铝箔涂层缺陷，冷却效果好；内层辊筒有循环冷却水，水冷辊两端由轴承支承，有效冷却轴承，提高轴承寿命；结构对称、制造容易，成本低。
附图说明
图1是现有技术中所采用的水冷辊的原理示意图；
图2是本发明所采用的复合水冷辊的原理示意图；
图3是本发明所提供的复合水冷辊的结构示意图；
图4是图3的A-A向结构示意图；
其中：
1-支承轴；2-外辊筒定位板；3-中间辊筒定位板；4-内辊筒定位板；5-堵头；6-内辊筒；7-中间辊筒；8-外辊筒；9-液体外入通道；10-液体内入通道；11-液体内出通道；12-液体外出通道。
具体实施方式
参见图2，本发明提供了一种复合水冷辊，复合水冷辊包括支承轴1、水冷装置以及气冷装置；气冷装置以及水冷装置自外而内依次套装在支承轴1上；气冷装置、水冷装置以及支承轴1同轴。本发明将辊筒内设计两层空间，表层过自然空气，底层过冷却水，工作原理：利用循环的冷却水冷却自然空气，自然空气冷却辊筒，辊筒与铝箔接触，进而冷却铝箔，以缓和冷却速度，既能达到较快冷却铝箔的目的，又防止了因过冷而产生“暗纹”缺陷。
参见图3以及图4，本发明所采用的水冷装置包括自外而内依次设置在支承轴1上且与支承轴1同轴的的内辊筒6以及中间辊筒7；中间辊筒7与内辊筒6之间是非接触的，中间辊筒7与内辊筒6形成水冷通道；支承轴1上设置有液体外入通道9以及液体外出通道12；液体外入通道9通过水冷通道与液体外出通道12相贯通。
水冷装置还包括设置在支承轴1上的中间辊筒定位板3以及内辊筒定位板4；中间辊筒定位板3上、内辊筒定位板4上或中间辊筒定位板3与内辊筒定位板4之间设置有液体内入通道10以及液体内出通道11；内辊筒6以及中间辊筒7分别通过内辊筒定位板4以及中间辊筒定位板3设置在支承轴1上；中间辊筒定位板3的外径大于内辊筒定位板4的外径；液体外入通道9依次通过液体内入通道10、水冷通道以及液体内出通道11与液体外出通道12相贯通。
支承轴1上设置有轴台阶，中间辊筒定位板3以及内辊筒定位板4分别通过轴台阶设置在支承轴1上。
液体外入通道9以及液体外出通道12均包括沿支承轴1轴向设置的轴向液体通道以及与轴向液体通道相贯通的径向液体通道；轴向液体通道通过径向液体通道分别与液体内入通道10以及液体内出通道11相贯通。
气冷装置包括套装在中间辊筒7外部并与支承轴1同轴的外辊筒8；外辊筒8与中间辊筒7之间是非接触的；外辊筒8与中间辊筒7之间形成气冷通道。
气冷装置还包括设置在支承轴1上的外辊筒定位板2；外辊筒8通过外辊筒定位板2设置在中间辊筒7外部；外辊筒定位板2的外径大于中间辊筒7的外径；外辊筒定位板2上开设有与气冷通道相贯通的气流进口以及气流出口；气流进口通过气冷通道与气流出口相贯通。外辊筒定位板2套装在支承轴1外部并与支承轴1固定连接。
在具体安装时，内辊筒定位板4的内孔与支承轴1的外圆配合，通过支承轴1的轴台阶实现轴向定位，两者焊接为整体。内辊筒6与两侧内辊筒定位板4的外圆配合，通过焊接将内辊筒6、内辊筒定位板4和支承轴1形成一个整体，通过切削加工达到相应的技术要求。支承轴1中心加工轴向孔(在轴向孔的末端可设置有堵头5)、圆周方向加工径向孔，内辊筒定位板4圆周方向加工孔与支撑轴1的轴向、径向孔相通，形成循环水进出通道。
中间辊筒定位板3的内孔与支承轴1的外圆配合，依靠内辊筒定位板的端面实现轴向定位，通过焊接将中间辊筒定位板3与支承轴1连接在一起，中间辊筒7与两侧中间辊筒定位板3的外圆配合，并与中间辊筒定位板3焊接为整体，最后进行切削加工和密封性试验。中间辊筒7和内辊筒6之间形成环形通道，用于循环水流通。
外辊筒定位板2的内孔与支承轴1的外圆配合，依靠中间辊筒定位板的端面实现轴向定位，通过焊接将外辊筒定位板2与支承轴1连接在一起。外辊筒8与两侧外辊筒定位板2的外圆配合，并与外辊筒定位板2焊接为整体件，然后进行切削加工。外辊筒8和中间辊筒7之间形成环形通道，用于自然空气流通，外辊筒8两侧定位板2在圆周方向均布加工8个孔，用于自然空气出入。
该复合水冷辊两侧结构完全对称。
参见图3，本发明所提供的复合水冷辊在具体使用时，冷却水由液体外入通道9进入支承轴1内部，再由液体内入通道10进入内辊筒和中间辊筒之间的环形区域(水冷通道)，由于入口冷却水有一定的压力和流量，冷却水通过环形区域(水冷通道)后，由液体内出通道11进入支承轴1再由液体外出通道12排出，形成循环。通过冷却水的循环，降低中间辊筒表面温度，根据热传递原理，外辊筒8和中间辊筒7之间的自然空气得到冷却，自然空气与外辊筒接触，降低外辊筒8表面温度，进而降低铝箔表面温度。本发明将循环水冷却辊筒表面，改变为循环水冷却自然空气，自然空气冷却辊筒表面，缓和冷却速度，冷却速度均匀，减少铝箔涂层缺陷，冷却效果好；内层辊筒有循环冷却水，水冷辊两端由轴承支承，有效冷却轴承，提高轴承寿命；结构对称、制造容易，成本低。