一种轧辊组件及辊压设备的制作方法

1.本技术涉及辊压机设备技术领域，特别涉及一种轧辊组件及辊压设备，该设备包括轧辊组件和温度监测控制组件。


背景技术：

2.轧辊是轧机上使金属产生连续塑性变形的主要部件和工具。轧辊主要由辊身和轴承组成。辊身是实际参与轧制金属的轧辊中间部分，具有光滑的圆柱形或带轧槽的表面。辊身安装在轴承中，并通过轴承和压下装置对所需加工的金属进行轧制。
3.目前在生产锂电池极片的压制工序中，现有的技术通常是采用平辊进行压制，平辊压制的方式难以满足锂电池极片压制的均匀性需求，从而导致所压制出来的锂电池极片中间厚两边薄，锂电池极片的不均匀性会导致锂电池的性能下降。并且，现有的轧辊表面温度测量精度不高，使得难以准确监测轧辊的表面温度分布情况，从而导致难以精确控制轧辊表面的加热温度。
4.因此，现有的轧辊表面因平辊结构的限制以及容易出现轧辊轧制极片表面时由于极片变形出现中间厚两边薄，极片不均匀的问题，导致难以提高对锂电池极片的压制效果。


技术实现要素：

5.本技术提供了一种轧辊组件及其设备，可以提高轧辊加热效率，减小轧辊工作前的预热时间，提高轧辊对锂电池极片的压制效果。
6.本实用新型公开了一种轧辊组件，包括轧辊和轴承。
7.所述轧辊为弧形辊，所述轧辊安装在所述轴承上；
8.其中，所述轧辊内部靠近轧辊表面处开设有若干热电偶安装孔；所述热电偶安装孔沿所述轧辊的周向间隔分布形成环形排列，所述热电偶安装孔沿轴向贯穿所述轧辊。
9.可选的，所述热电偶安装孔开设有两圈。
10.可选的，所述两圈热电偶安装孔之间交错排列。
11.可选的，所述热电偶安装孔构成热桥结构。
12.本实用新型还公开了一种辊压设备，包括轧辊组件以及温度监测控制组件；
13.该设备包括上述轧辊组件；
14.所述温度监测控制组件包括加热装置、热电偶以及上位机；
15.所述热电偶安装在至少部分所述热电偶安装孔内；所述加热装置设置在所述轧辊组件的一侧或所述轧辊组件内；所述上位机与所述热电偶、所述加热装置之间通信连接。
16.可选的，所述加热装置设置在所述轧辊组件的一侧，所述加热装置为电磁感应加热装置。
17.可选的，所述轧辊的一侧至少设有2个所述加热装置。
18.可选的，所述加热装置包括加热部，所述加热部的形状与所述轧辊的弧形面相适应。
19.可选的，每个热电偶安装孔中沿轴向分成多段可设置热电偶的测温区，连续的若干个热电偶安装孔中分别设有分布在不同测温区的热电偶。
20.可选的，相邻的热电偶安装孔中的若干个热电偶呈阶梯状分布。
21.由上可知，本技术提供的轧辊组件及辊压设备，通过将轧辊设计成弧形辊的方式，并在轧辊内部靠近轧辊表面处开设有环形均匀分布的热电偶安装孔，便于将热电偶安装在至少部分热电偶安装孔内，从而对轧辊表面加热部分的温度分布情况实现更精确的监测，有利于更精准地控制对轧辊组件的表面进行均匀加热，并且环形均匀分布的热电偶安装孔可以起到热阻作用，减缓轧辊表面热量向轧辊内部的传递，提高轧辊表面的升温效率，从而提高轧辊组件及辊压设备对锂电池极片或其他材料的压制效果。
附图说明
22.图1为本技术实施例提供的轧辊组件垂直于轴向的三维剖面结构示意图。
23.图2为本技术实施例提供的辊压设备的轧辊组件及温度监测控制组件的组成示意图。
24.图3为本技术实施例提供的辊压设备的轧辊组件及温度监测控制组件的侧面示意图。
25.图4为本技术实施例提供的辊压设备部分组合结构的轴向剖面结构示意图。
26.图5为本技术实施例提供的热电偶安装位置剖面示意图。
27.图6为本技术实施例提供的热电偶阶梯状分布示意图。
具体实施方式
28.下面结合附图对本技术的较佳实施例进行详细阐述，以使本技术的优点和特征更易被本领域技术人员理解，从而对本技术的保护范围作出更为清楚的界定。应当说明的是，本实用新型在满足本技术所述的必要技术特征的前提下，可以以多种不同的形式实现，并不限于本文所描述的实施方式。
29.请参照图示，其中相同的组件符号代表相同的组件，本技术的原理是以实施在一适当的运算环境中来举例说明。以下的说明是基于所例示的本技术具体实施例，其不应被视为限制本技术未在此详述的其它具体实施例。
30.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
31.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
32.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为
了描述具体的实施方式的目的，并非用于限制本实用新型。
33.实施例1
34.请参阅图1，图中示出了本技术实施例提供的轧辊组件的三维剖面结构。
35.其中，轧辊3是一种环形筒状的弧形辊，在靠近用于轧压的外层处开设有沿着轧辊环绕排列的若干个用以安装热电偶2的热电偶安装孔9，这些热电偶安装孔9沿着轧辊的轴心对称分布，并且沿着轴向贯穿轧辊。该轧辊3居中套装在轴承上。
36.与现有技术通常所采用的平辊结构相比，本技术实施例提出的环形筒状的具有弧形轧压面的轧辊3。利用热胀原理对轧辊3的弧形表面进行均匀加热，可使得轧辊3具有受热均匀的弧形辊面，从而能够在轧压锂电池极片的时候使得锂电池极片受热均匀，提高锂电池极片轧压的厚度均匀性。一般的轧辊其外层与内表面之间通常是实芯结构，为了解决对轧辊外层加热时的温度分布情况进行监测测控制，本技术实例提出的在轧辊3内部靠近轧辊表面处开设若干个热电偶安装孔9，其中，多个热电偶安装孔9可以沿着与轧辊的轴心之间距离一致或相近的位置进行开设，且按照一定的间隔距离进行相间设置以形成环形排布，该间隔距离及到轴心的距离可以根据监测需求及硬件规格而进行调整。可以理解的，该多个热电偶安装孔9可构成单排或多排的排布，也可以构成其他排布方式甚至不规则的排布方式，以确保对轧辊表面温度分布的实际监测效果符合需求，并可在外层与内层之间实现阻热效果。
37.在轧辊3用于轧压的外层被加热的情境下，这些沿着轧辊3的轴心间隔分布形成环形排列的热电偶安装孔9可以起到热阻作用，减缓外层的热量向轧辊3内部传递的速度，一定程度上使得本技术的轧辊3被加热的外层相对于传统轧辊3的外层升温得更加快速。同时，热电偶2可以选择性地安装在部分或全部热电偶安装孔9的内部，以满足用户对轧辊3外层不同位置的监测需求。安装在热电偶安装孔9内部的热电偶可以对轧辊3外层的温度分布数据进行采集，将信号传输至上位机，上位机可对从热电偶2处接收到的信号进行处理获得温度分布情况，以控制加热装置的输出功率，从而对轧辊3外层的加热操作进行较为精确的控制，进而使得轧辊3表面温度更加均匀。
38.实施例2
39.在一种具体的实现方式中，可在轧辊3内部靠近轧辊表面处开设有两圈热电偶安装孔9，这使得轧辊3内部靠近轧辊表面处的镂空空间更多。这些更多的镂空空间使得热阻效果更强，进而使得轧辊3被加热时外层升温的速度进一步提升。应当注意的是，这里所描述的实施例，仅仅是为了说明在满足本技术的一种技术方案，并非是为了限定本实用新型的保护范围，本领域的技术人员可以是具体情况采取其他方案。例如在一些实施例中，可开设有3圈甚至更多圈的热电偶安装孔9。
40.在另一实施例中，其对轧辊3内部靠近轧辊表面处开设的多圈热电偶安装孔9之间进行交错排列，可以使得所开设的热电偶安装孔9更加紧凑，同时可提高阻热效果，进一步提高轧辊3外层的升温速度。可以理解的，上述对所开设的热电偶安装孔9进行排列的方式并非是唯一的，本领域的技术人员可以采取其他实施方案。例如在某些实施例中，可对轧辊3热电偶安装孔9之间设置的间距进行调整，以适应不同的应用场景。
41.在一些情况下，可对轧辊3的若干热电偶安装孔9按照一定规律的排列方式，使其形成一个热桥结构。在本技术所提到的热桥结构与通常意义而言的热桥具有相同的功能，
即在轧辊3内部靠近轧辊表面处加热时，该处传热能力强，热流较密集，因热电偶安装孔9构成热桥使得轧辊3的外层与内层之间形成较大的热阻，使外层的温度更难导向轧辊3的内层。该热桥效应可使得轧辊3被加热的外层升温的速度得到更进一步的提升。
42.由上可知，本实用新型申请通过对轧辊进行结构上的优化改进，在轧辊内部靠近轧辊表面处开设热电偶安装孔，并让热电偶安装孔形成热桥结构，不仅便于热电偶的安装与布局，从而获得更好的温度监控效果，并且该热电偶安装孔的设置方式可提升轧辊内部靠近轧辊表面处的加热速度。
43.实施例3
44.请参阅图2，图中示出了本技术实施例提供的辊压设备的轧辊组件及温度监测控制组件的组成示意图。
45.如图所示，该温度监测控制组件包括热电偶2、加热装置1、以及上位机4。
46.其中，热电偶2安装在轧辊3所开设的热电偶安装孔9内部，加热装置1安装在轧辊3的内部或者一侧，上位机4与热电偶2以及加热装置1之间通过导线或者无线装置进行通信连接。
47.通过将热电偶2设置在轧辊3所需测量位置相应的热电偶安装孔9内，对轧辊3的被加热区域的温度分布数据进行采集，然后将采集到的温度分布数据传输到上位机4。上位机4对热电偶2处接收到的温度分布数据进行分析处理，进而通过处理结果确定加热装置1的输出功率的调整，以控制对轧辊3的加热效果。
48.在一实施例中，其加热装置1的安装位置位于轧辊3的下方，加热装置1的类型选用电磁感应加热装置。应当注意的是，本实施例所提到的加热装置1的安装位置并不唯一确定，该加热装置1可以视情况安装在环绕着轧辊3的任意角度的侧面位置，例如，在某些实施例中因为辊压设备的构造设计的原因，本领域的技术人员将加热装置1安装在与轧辊3平行的侧面。甚至在一些特殊的轧辊结构设计中，将加热装置1安装在轧辊3的内部。
49.同理，本实施例所提到的加热装置1的类型选用也并不唯一确定的，本领域技术人员在加热装置1的类型选择上可以是多种的。例如，在某些实施例中加热装置1采用红外加热技术对轧辊3的外层进行加热，也并不脱离本技术的范畴，本实施例所述的加热装置的安装位置以及类型选择只是其中一种技术方案，具体技术方案的选择不限。
50.如图3所示，图中示出了本技术实施例提供的辊压设备的轧辊组件及温度监测控制组件的侧面示意图。在另一实施例中，其在轧辊3的下方分别安装有第一加热装置1a、第二加热装置1b以及第三加热装置1c，其中加热部覆盖加热面积较大的加热装置1b居中安装在轧辊3的下方，两个加热覆盖加热面积相对较小的加热装置1a和加热装置1c则分别安装在加热装置1b的两侧。可以理解的，为了使轧辊3的被加热区域均匀受热，其在轧辊3的下方安装多个加热装置1，利用不同的加热装置1之间不同的输出功率实现温度梯度的分布。可以理解的，在轧辊3的下方安装的加热装置1的数量可以至少为2个，以提高加热控制的精度效果，具体数目视情况而定。
51.与普通的平面式的加热面不同，本技术实施例采用的加热装置1的加热部的形状设计为与轧辊3的外层相适应的弧形面。与普通的平面式的加热面相比，弧形面对轧辊3的被加热区域的包裹度更好，在加热装置1对轧辊3外层进行加热时，可以使得加热效率更高，进而使得轧辊3的被加热区域的加热速度更快。可以理解的是，本技术实施例所描述的加热
装置1的加热部形状只是一种较优方案，本领域技术人员可以根据不同情况设计加热装置1的加热部形状。
52.实施例4
53.其中一种实现方式中，可以将热电偶2进行分组，视加热区的具体温度分布梯度设定情况而定。例如，每个热电偶安装孔中沿轴向分成多段可设置热电偶的测温区，将热电偶2分组，在连续的若干个热电偶安装孔中可分别设有分布在不同测温区的热电偶2。
54.如图4所示，图中示出了本技术实施例提供的辊压设备部分组合结构的轴向剖面结构示意图。每组热电偶2包括3个热电偶，分别是热电偶2a、热电偶2b以及热电偶2c，在轧辊3的被加热区的热电偶安装孔里均匀分布地安装有2组热电偶2。
55.如图5所示，图中示出了本技术实施例提供的热电偶安装位置剖面示意图。本实施例中，热电偶2a安装在热电偶安装孔9的位置11处，热电偶2b安装在热电偶安装孔9的位置12处，热电偶2c安装在热电偶安装孔9的位置13处，热电偶2a、热电偶2b以及热电偶2c之间的间隔距离一定。应当注意的是，本实施例中的在同一个热电偶安装孔9内均匀分布并不是唯一的均匀分布的方案。
56.具体的，每组热电偶2还可以进行阶梯式的均匀分布安装。如图4所示，2a和2c在热电偶安装孔两端的测温区，2b在中间的测温区。在某些实施例中，参考图5，热电偶2a安装在热电偶安装孔9a的位置11处，热电偶2b安装在与热电偶安装孔9a间隔一定距离的热电偶安装孔9b的位置12处，热电偶2c安装在与热电偶安装孔9b间隔一定距离的热电偶安装孔9c的位置13处。参考图6所示，图中示出了一种阶梯式分布式安装方案的热电偶2与热电偶安装孔9之间的位置关系，从侧面看，3个热电偶呈阶梯状分布。
57.同理，在轧辊3的被加热区的热电偶安装孔里均匀分布地安装组数也并不唯一确定，本领域技术人员可以根据实际需要对热电偶的安装位置进行选定，以获得轧辊3表面更准确的温度分布监测数据。
58.由上可知，本技术中的辊压设备，通过设置温度监测控制组件，并将该温度监测控制组件与轧辊组件进行配合，可实现对轧辊的表层温度分布情况进行较为精确的监控，进而可实现对轧辊更为精准的加热控制，从而提高辊压设备对锂电池极片或其他材料的压制效果。
59.上面结合附图对本技术的实施方式作了详细说明，但是本技术并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本技术宗旨的前提下作出各种变化。