一种改进的冷却辊的制作方法

本实用新型涉及机械领域，尤其涉及复合材料成型设备，具体来说是一种改进的冷却辊。

背景技术：

冷却辊常用于工业生产的降温工序，辊体通常采用碳钢、铝、不锈钢等金属材料，可按不同的工艺需求，在辊体内部有相应的冷却媒介流道。生产时，冷却辊的辊面与材料进行换热，热量通过金属表面传递至辊壁内层，再被辊体内的循环冷却水带走，以此达成冷却辊降低材料温度的效果。

冷却辊应用的工业领域众多，如钢铁、食品、纺织、塑料生产及复合材料生产等行业。随着不同材料生产中的材料精度性能、转速高速化性能及材料宽幅等方面的不断加大。对于冷却辊的精度要求也是越来越严格。如流延、双向拉伸薄膜材料行业表现比较明显，流延、双拉薄膜生产线中，通过t型模头挤出的聚合物流体经大型冷却辊进行激冷降温铸片，再进行纵拉及横拉，达到所要的薄膜尺寸参数。为使单机相同时间内达到更大的产能，各厂家都在向生产线速度高速化及加大薄膜宽幅两个方面发展，达到高效生产，满足产能需求。在此背景下，冷却辊精度就要相应的提高，在辊体低惯量、低扰度、高效换热方面有强烈需求。因高速度生产时，辊体精度的稳定，才能给薄膜生产提供稳定的基础保障。冷却辊体加长后，为实现低扰度的需求，通常会加厚金属辊体壁厚及加大辊体直径来平衡。但这样一来，辊体的惯量会加大，加厚壁之后，传热时间加长，同时带来换热效果不理想等问题。再如，在复合型过滤材料生产，在两层或多层材料复合完成后，多数材料需要迅速冷却降温，以使材料粘结层快速定型的效果，但通常宽幅辊体的扰度控制会有一定的困难，生产中经常出现材料平整性及剥离力不稳定的情况。

另一方面，冷却辊体通常会比被冷却材料宽100-200mm，这是为了保障材料生产过程中预防边际效应预留的安全空间。现有常规冷却辊体结构是采用一体式结构，当冷却辊内通入冷却媒介后，辊面会被整体冷却，当冷却辊边部温度下降至低于环境露点时，会发生结露现象，结露的小水珠过多时，会对材料进行破坏，造成产品合格率下降及材料浪费的情况。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种改进的冷却辊，所述的这种改进的冷却辊要解决现有技术中冷却辊的惯量大、扰度大、以及冷却辊边部容易结露的技术问题。

本实用新型提供的一种改进的冷却辊，包括一个辊筒、一个导热组件、至少一个进水管和至少一个回水管，所述的辊筒外周设置有一表层，所述的导热组件包括至少一个第一导热管和至少一个第二导热管，所述第一导热管设置在所述的辊筒与表层之间，所述第二导热管设置在辊筒内，所述第一导热管与第二导热管至少有一端连通，所述的进水管的一端和所述回水管的一端与辊筒内部连通。

进一步地，所述表层为金属层或者橡胶层。

进一步地，所述的金属层为电镀铬层或者金属喷涂层。

进一步地，所述的第一导热管和第二导热管内设置有毛细管。

进一步地，所述辊筒的两端各设置有一个第一端盖。

进一步地，所述辊筒的两端各设置有一个密封圈，所述的密封圈上连接有第二端盖，所述第二端盖将密封圈和辊筒固定，所述第二端盖外侧还套有一个护盖。

进一步地，所述第一导热管和第二导热管直径为2～6mm。

进一步地，在辊筒内部，进水管的端口平面与回水管的端口平面之间的距离大于辊筒的二分之一轴向长度，以保证水与第二导热管有充分的换热时间。

进一步地，所述的第一导热管的两端离表层的距离比所述第一导热管的中部离表层的距离长。

本实用新型和已有技术相比较，其效果是积极和明显的。辊筒的材料为碳纤维，减轻了冷却辊的重量，降低了挠度和惯量，设置有导热组件，第一导热管和第二导热管内设置有毛细管，提高了导热和冷却效率，第一导热管的两端离表层的距离比第一导热管的中部离表层的距离长，冷却区域集中在辊筒有效区段，减少了冷却辊边部容易结露的可能。

附图说明

图1是本实用新型的一种改进的冷却辊的正视结构示意图。

图2是本实用新型的一种改进的冷却辊的径向截面结构示意图。

具体实施方式

实施例1：

如图1和图2所示，本实用新型提供的一种改进的冷却辊，包括一个辊筒3、一个导热组件2、至少一个进水管9和至少一个回水管10，所述的辊筒3外周设置有一表层1，所述的导热组件2包括至少一个第一导热管和至少一个第二导热管，所述第一导热管设置在所述的辊筒3与表层1之间，所述第二导热管设置在辊筒3内，所述第一导热管与第二导热管至少有一端连通，所述的进水管9的一端和所述回水管10的一端与辊筒3内部连通。

进一步地，所述表层1为金属层或者橡胶层。

进一步地，所述的金属层为电镀铬层或者金属喷涂层。

进一步地，所述的第一导热管和第二导热管内设置有毛细管。

进一步地，所述辊筒3的两端各设置有一个第一端盖8。

进一步地，所述辊筒3的两端各设置有一个密封圈4，所述的密封圈4上连接有第二端盖5，所述第二端盖5将密封圈4和辊筒3固定，所述第二端盖5外侧还套有一个护盖6。

进一步地，所述第一导热管和第二导热管直径为2～6mm。

进一步地，在辊筒3内部，进水管9的端口平面与回水管10的端口平面之间的距离大于辊筒的二分之一轴向长度，以保证水与第二导热管有充分的换热时间。

进一步地，所述的第一导热管的两端离表层的距离比所述第一导热管的中部离表层的距离长。

本实施例的工作原理为：冷却水通过进水管9流入辊筒3中，第一导热管和第二导热管中放入气液两相的工质，表层1与外部材料换热，第一导热管与表层1换热，第一导热管中的液相工质吸热汽化，进入第二导热管，第二导热管的气相工质被冷却液化后传入第一导热管，冷却水吸收热量后从回水管10流出。

技术特征：

1.一种改进的冷却辊，包括一个辊筒（3），其特征在于：还包括一个导热组件（2）、至少一个进水管（9）和至少一个回水管（10），所述的辊筒（3）外周设置有一表层（1），所述的导热组件（2）包括至少一个第一导热管和至少一个第二导热管，所述第一导热管设置在所述的辊筒（3）与表层（1）之间，所述第二导热管设置在辊筒（3）内，所述第一导热管与第二导热管至少有一端连通，所述的进水管（9）的一端和所述回水管（10）的一端与辊筒（3）内部连通。

2.根据权利要求1所述的一种改进的冷却辊，其特征在于：所述表层（1）为金属层或者橡胶层。

3.根据权利要求2所述的一种改进的冷却辊，其特征在于：所述的金属层为电镀铬层或者金属喷涂层。

4.根据权利要求1所述的一种改进的冷却辊，其特征在于：所述的第一导热管和第二导热管内设置有毛细管。

5.根据权利要求1所述的一种改进的冷却辊，其特征在于：所述辊筒（3）的两端各设置有一个第一端盖（8）。

6.根据权利要求5所述的一种改进的冷却辊，其特征在于：所述辊筒（3）的两端各设置有一个密封圈（4），所述的密封圈（4）上连接有第二端盖（5），所述第二端盖（5）将密封圈（4）和辊筒（3）固定，所述第二端盖（5）外侧还套有一个护盖（6）。

7.根据权利要求1所述的一种改进的冷却辊，其特征在于：所述第一导热管和第二导热管直径为2～6mm。

8.根据权利要求1所述的一种改进的冷却辊，其特征在于：在辊筒（3）内部，进水管（9）的端口平面与回水管（10）的端口平面之间的距离大于辊筒的二分之

一轴向长度。

9.根据权利要求1所述的一种改进的冷却辊，其特征在于：所述的第一导热管的两端离表层的距离比所述第一导热管的中部离表层的距离长。

技术总结
一种改进的冷却辊，包括一个辊筒、一个导热组件、至少一个进水管和至少一个回水管，所述的辊筒外周设置有一表层，所述的导热组件包括至少一个第一导热管和至少一个第二导热管，所述第一导热管设置在所述的辊筒与表层之间，所述第二导热管设置在辊筒内，所述第一导热管与第二导热管至少有一端连通，所述的进水管的一端和所述回水管的一端与辊筒内部连通，辊筒的材料为碳纤维，减轻了冷却辊的重量，降低了挠度和惯量，设置有导热组件，第一导热管和第二导热管内设置有毛细管，提高了导热和冷却效率，冷却区域集中在辊筒有效区段，减少了冷却辊边部容易结露的可能。

技术研发人员：施伟;刘贵发
受保护的技术使用者：诺庆制辊(上海)有限公司
技术研发日：2019.11.13
技术公布日：2020.08.04