一种工字轮的制作方法

本实用新型涉及一种工字轮，一种用于卷绕金属丝的工字轮。

背景技术：

金属丝，例如具有大约0.15至0.40mm的直径，其用于制作橡胶产品的加强件的钢帘线；或者是具有0.12至0.16mm或更小的直径，其用于制成切割钢丝，并且以预定张力缠绕在工字轮上。

在运输到用户之后，用户在切割装置的放线侧配备放线工字轮。引自放线卷轴的切割钢丝用于切割硅晶片然后缠绕收线工字轮上。由于卷绕在工字轮上的金属丝长度有限，因此，在一个工字轮的金属丝用完后便更换工字轮，工字轮的频繁更换降低了切割效率。另外，由于工字轮在切割过程中，由于高速旋转带来的力对工字轮的损伤，导致工字轮的使用寿命有限，从而导致成本居高不下。

CN101733851公开了一种工字轮，该工字轮包括一个中心孔，在中心孔的中央部设置加强壁从而对中央部进行加强。该工字轮也是目前使用普遍的一种工字轮。然而，在使用中，由于其绕线容量有限，工字轮重量很重，导致了较高的成本。

因此，对于新的工字轮的追求并未停止。

技术实现要素：

本实用新型目的是提供一种新的用于卷绕金属丝的工字轮。

本实用新型另一目的是提供一种新的工字轮，一种使用寿命长且成本低的工字轮。

根据本实用新型的目的，提供一种用于卷绕金属丝的工字轮，该工字轮包括一个管芯和一对法兰，法兰分别固定在管芯的两端，管芯具有伸出一对法兰的两个端部，该一对法兰为一对圆形板。

根据本实用新型得到的工字轮，管芯的端部伸出法兰，这样的设置使得工字轮在使用时受力分布更合理，从而使得在保持工字轮强度的情况下可以降低工字轮的重量，工字轮在重量和强度上达到了更好的平衡，从而使得工字轮主体的材料可以减少而强度得到保持，这样降低了工字轮的生产成本，而工字轮的使用寿命和使用效果得到保持。相较于现有的工字轮，本实用新型的工字轮更轻，使用效果和寿命相当。且由于工字轮的法兰是圆形板，没有卷边，法兰在工作(也就是放线时)更稳定，不会出现法兰平面凹凸不平的现象。本实用新型的工字轮更容易生产。

优选地，每个圆形板具有大于3.5mm的厚度。更优选地，每个圆形板的厚度在4.0mm至30.0mm之间。最优选地，每个圆形板的厚度在5.0mm至20.0mm之间。这样所得到的工字轮在强度以及重量上达到更好的平衡，且保证了工字轮在工作时法兰平面不会出现凹凸不平的现象。为了使圆形板的外边缘处更平整，可能对圆形板的外边缘处进行抛光倒角处理，由此形成的倒角并不适用于圆形板厚度的测量或定义。

端部，是管芯伸出法兰的部分。优选的每个端部的轴向长度为管芯的轴向长度的0.01-0.25倍。更优选地是，每个端部的轴向长度为管芯的轴向长度的0.04-0.15倍。这样的设置能使得工字轮在携带更多的钢丝时也能很稳定的工作，使得在工字轮的重量也就是工字轮的强度不需要很高的情况下提高工字轮的绕线量。管芯的轴向长度为管芯的两端(也就是管芯的两个最外侧)之间的轴向长度。

优选地，每个端部分别具有至少一个用于工字轮提升的吊装孔，吊装孔穿过管芯端部的壁的至少一部分，或者穿过管芯端部的壁的全部，也就是说吊装孔可以是穿过管芯端部的壁的通孔或者在管芯端部的壁上具有一定深度的孔(也就是说并不完全穿过管芯端部的壁)。该吊装孔也用于工字轮的安装，在实际使用时，这样的吊装孔方便工字轮在切割硅片的机器上的安装和卸载，以及工字轮的搬运。吊装孔可以是两个或者多个，可以对称或不对称设置。吊装孔的位置位于端部，这样的设置使得工字轮的安装和移动更方便。

法兰，也就是固定在管芯上的圆形板。圆形板可以是金属板制成。此圆形板无卷边且具有均匀的厚度，这样的设置使得工字轮的重量可以降低，而强度得以保持，且在工字轮放线时，法兰更稳定。圆形板具有一个和管芯外表面相配合的内缘，法兰通过圆形板的内缘固定在管芯的外表面上,也就是说圆形板是中空的，以此让管芯穿过法兰从而固定法兰在管芯上。

优选地，法兰通过焊接固定在管芯上。由于连接方式的影响，管芯端部的壁的厚度可能比管芯在两个法兰之间的部分的壁的厚度要略薄，这样的设计方便法兰在管芯的定位和安装。

根据本实用新型，管芯有一个外径D₁表示为mm,法兰有一个外径D₂表示为mm，优选地，D₁在(0.35-0.65)×D₂的范围内；更优选地，D₁在(0.45-0.55)×D₂的范围内。这样的设置使得工字轮上缠绕金属丝的空间增大，也就是说单个工字轮能缠绕更长的金属丝，当应用该工字轮时，由于缠绕了更多的金属丝，这样也使得单个工字轮的工作时间更长，更换工字轮的频率得以降低，这样的话，整体的加工效率得以提高。根据本实用新型，“管芯的外径”为管芯的端部所测得的外径。由于管芯端部的壁的厚度比管芯在两个法兰之间的部分的壁的厚度要略薄，那么管芯在两个法兰之间的部分所测得的外径为D1的1.01-1.15倍。

管芯具有沿管芯中心轴的中心孔。该中心孔从管芯的端部向中心延伸。优选地，管芯的壁的厚度为6-60mm；更优选地，管芯的壁的厚度为6-40mm。这样的厚度能保证工字轮具有足够的强度，来承受缠绕在工字轮上的钢丝的缠绕施力。根据本实用新型，“管芯的壁的厚度”为管芯位于两个法兰之间的中心孔测得的壁的厚度。

优选地，在工字轮管芯的中部设置有一支撑部(如CN101733851中所述的加强壁)，该支撑部用于加固所述工字轮以及在使用过程中固定工字轮。根据该设计，管芯的中心孔从管芯的端部延伸至支撑部。

本实用新型的管芯可以由本领域已知的材料制成。优选地，管芯是由无缝钢管制成。结合本工字轮的设计，无缝钢管制成的工字轮强度更高，应用精度高，使用寿命也更长，成本也随之降低。

优选地，工字轮外表面上覆有黄铜层、电镀锌层、热浸镀锌层、磷酸锰或者磷酸锌层，或者其他已知的金属层，或者具有电传导性能的有机漆也是一个选择，来提高工字轮的防腐蚀性能。

附图说明

图1a-1c分别是工字轮的立体图、主视图和左视图。

具体实施方式

图1a-1c显示了本实用新型的一个工字轮100。工字轮100具有一个管芯105和一对法兰120，法兰120通过焊接固定在管芯105上，法兰120为一个圆形板(无卷边)。管芯105具有伸出法兰120的两个端部125，每个端部125上设有至少一个吊装孔130用于提升工字轮。其中，端部125的轴向长度L_end为25mm，管芯105的轴向长度L_core为320mm。法兰120的圆形板的厚度为12mm，管芯壁的厚度为22mm。法兰110的外径D₂为320mm，管芯105的外径D₁为165mm。在工字轮管芯105的中部设置有一支撑部140，用于加固工字轮100以及在使用过程中固定工字轮100，支撑部140设计为如CN101733851中所述的加强壁。

本实用新型的另一个实施例，该工字轮的设计和上述工字轮设计相同，仅在尺寸上有所不同：圆形板的厚度为16mm，管芯的外径为150mm。