陶瓷冷却辊的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种冷却装置，具体是指一种陶瓷冷却辊。
【背景技术】
[0002] 冷却辊主要应用在造纸、塑料、橡胶等联动生产线设备上，主要是通过一定压力的 水在辊筒内循环，并保持恒定的冷却温度从而使纸张、塑料片材、膜材以及橡胶片材迅速将 温度降至工艺所需的温度内，其主要性能应达到防腐、防粘、热传导效率高、耐磨等特点。在 传统设备中的所用的冷却辊大部分采用镀铬辊解决，但镀铬辊仅解决了防腐、热传导效率 的问题，其防粘性及耐磨性较差。随技术的发展采用特氟龙辊取代镀铬辊，虽然特氟龙辊的 防腐及防粘性较好，但其耐磨性较差，而且特氟龙辊生产过程中耗能高，工艺要求极高，造 成特氟龙辊造价也大大提高。因此迫切需要一种具有较好防腐、防粘性能且热传导性较好 的替代辊。另外，现有技术中冷却辊内的循环水流速较高，冷却水在没有进行充分的热交换 条件下即被排出，造成冷却水的用量增大，对水资源造成一定的浪费，提高了生产成本。
【发明内容】
[0003] 为解决现有技术中所存在的技术问题，本发明提供一种陶瓷冷却辊，同时对辊体 内的结构进行改进，以解决现有的技术问题。
[0004] 为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案为：陶瓷冷却辊，包括同轴设置的外 辊筒及内胆辊筒，内胆辊筒的左右两端分别设有轴头，左右轴头分别穿过外辊筒的端部密 封板，外辊筒与内胆辊筒之间形成水腔，在所述左右轴头端部的轴心处向其内部设有与轴 头平行的沉孔，该沉孔向轴头内部延伸至外辊筒端部与内胆辊筒端部之间，并在该区域的 轴头壁上径向设有若干与沉孔贯通的通孔，其特征在于：在所述外辊筒的表面设有陶瓷层。
[0005] 进一步的，所述陶瓷层的厚度为30-40iim。
[0006] 进一步的，在所述外辊筒表面与陶瓷层之间设有一层镍铝合金层，其厚度为10-20 丝。
[0007] 进一步的，在内胆辊筒与外辊筒之间设有支撑板。
[0008] 进一步的，所述支撑板为螺旋叶片。
[0009] 进一步的，所述螺旋叶片上设有若干贯通孔，相邻叶片上的贯通孔沿轴线对正。
[0010] 本发明的有益效果为：通过在外辊筒的表面增加陶瓷层可彻底解决目前冷却辊所 存在抗腐蚀、抗粘型差的特点，其耐磨性得到显著提高，能够有效增加冷却辊的使用寿命。 同时通过对冷却辊内部结构的改进，可使热交换效率得到极大提升，同时用水量得到有效 降低。该陶瓷冷却辊结构合理、制作简便，可广泛应用于造纸、塑料、橡胶等联动生产线设备 上。
【附图说明】
[0011] 附图1为实施例1的结构示意图。
[0012] 附图2为实施例2的机构示意图。
[0013] 附图3为实施例2中内胆辊筒及螺旋叶片的结构示意图。
【具体实施方式】
[0014] 下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。
[0015] 实施例1 如附图1所示，陶瓷冷却辊，包括同轴设置的外辊筒1及内胆辊筒2,内胆辊筒的左右两 端分别设有轴头3,左右轴头分别穿过外辊筒的端部密封板4,外辊筒与内胆辊筒之间形成 水腔5,在所述左右轴头端部的轴心处向其内部设有与轴头平行的沉孔6,该沉孔向轴头内 部延伸至外辊筒端部与内胆辊筒端部之间，并在该区域的轴头壁上径向设有若干与沉孔贯 通的通孔7。
[0016]使用时，将左右轴头3分别与旋转密封接头连接，带有压力的水由左端的轴头沉 孔6进入经通孔7进入水腔，水行走路线如附图1中箭头所示，当水由水腔的左端行至右端 时，由右端轴头的通孔7及沉孔6排出，水在流行过程中与外辊筒1实现热交换，从而降低 外辊筒1表面温度起到冷却的作用。
[0017]如附图1所示，在该实施例中，在外辊筒1的表面设有一陶瓷层8,陶瓷层的厚度为 30-40um〇
[0018]陶瓷层的制作过程为：将钢制外辊筒表面采用激光清洗或喷砂处理，采用喷砂处 理时，金钢砂目数控制在60-80目；将清洗后的辊筒放入烘房中温度控制在60-80°C进行干 燥，采用激光喷涂将陶瓷液均匀喷涂在外辊筒的表面，厚度控制为30-40ym，然后将喷涂好 的辊筒放入，烘房中260°C固化1-3小时即可。
[0019] 如附图1所示，为增加冷却辊的表面强度，在内胆辊筒2与外辊筒1之间设有若干 支撑板9,支撑板9采用弧状板结构，其两侧支撑在内胆辊筒2的外壁与外辊筒1的内壁之 间。
[0020] 实施例2 实施例1中提供的陶瓷冷却辊在外辊筒1的表面增加陶瓷层8提高了冷却辊的耐腐蚀 性、耐磨性及抗粘性，但在制作过程中发现，直接将陶瓷喷涂在钢制外辊筒1的表面其结合 性较差，在经过长时间高温使用时，陶瓷层8易形成裂痕发生在破碎分离，降低了冷却辊的 使用寿命。
[0021] 为解决该问题，如附图2所示，在该实施例中，制作陶瓷层8时，现在清洗干燥后的 外辊筒1的表面采用激光喷涂一层镍铝合金层9,送入烘房中固化干燥后，然后在镍铝合金 层9的表面喷涂一层陶瓷层8。镍铝合金层9的厚度控制为10-20丝之间。由于镍铝合金 与钢及陶瓷之间具有较强的结合性，采用镍铝合金层9作为过渡层，能够有效增强陶瓷层8 的稳定性。本申请人经过对两种辊连续的滚动抗压试验表明，实施例2中提供的陶瓷冷却 辊相对于实施例1中提供的陶瓷冷却辊其使用寿命可增加一倍以上。
[0022] 另外，实施例1中内胆辊筒2与外辊筒1之间设置的弧状支撑板9仅起到支撑的 作用，水腔5中的水在压力的作用下由水腔的一端进入然后由另一端快速排出，水在水腔 中的滞留时间较短，在没有充分与外辊筒1之间进行热交换的情况下即被排出，造成冷却 水用量的增加。
[0023] 为解决该技术问题，如附图2及附图3所示，在本实施例中，将支撑板改为螺旋叶 片10。螺旋叶片10支撑在内胆辊筒2的外壁与外辊筒1的内壁之间。采用该结构后，螺旋 叶片10对水的流动产生阻挡，延长水在水腔内的滞留时间，同时随冷却辊的转动，螺旋叶 片10形成螺旋推进器，带动冷却水在水腔5的前进。
[0024]采用该改造后，冷却水的用量相对于采用弧状支撑板的冷却辊能够降低40-50% 以上。
[0025]本申请人对此进行了实验，试验条件，进水压力保持一致，冷却辊直径625mm，长 度2700mm，工作时间lh,试验结果如下：
【主权项】
1. 陶瓷冷却辊，包括同轴设置的外辊筒及内胆辊筒，内胆辊筒的左右两端分别设有轴 头，左右轴头分别穿过外辊筒的端部密封板，外辊筒与内胆辊筒之间形成水腔，在所述左右 轴头端部的轴心处向其内部设有与轴头平行的沉孔，该沉孔向轴头内部延伸至外辊筒端部 与内胆辊筒端部之间，并在该区域的轴头壁上径向设有若干与沉孔贯通的通孔，其特征在 于：在所述外辊筒的表面设有陶瓷层。
2. 根据权利要求1所述的陶瓷冷却辊，其特征在于：所述陶瓷层的厚度为30-40 ym。
3. 根据权利要求1所述的陶瓷冷却辊，其特征在于：所述外辊筒表面与陶瓷层之间设 有一层镍铝合金层，其厚度为10-20丝。
4. 根据权利要求1所述的陶瓷冷却辊，其特征在于：在内胆辊筒与外辊筒之间设有支 撑板。
5. 根据权利要求4所述的陶瓷冷却辊，其特征在于：所述支撑板为螺旋叶片。
6. 根据权利要求5所述的陶瓷冷却辊，其特征在于：所述螺旋叶片上设有若干贯通孔， 相邻叶片上的贯通孔沿轴线对正。
【专利摘要】本发明涉及一种冷却装置。为解决现有技术中所存在的技术问题，本发明提供一种陶瓷冷却辊，包括同轴设置的外辊筒及内胆辊筒，内胆辊筒的左右两端分别设有轴头，左右轴头分别穿过外辊筒的端部密封板，外辊筒与内胆辊筒之间形成水腔，在所述左右轴头端部的轴心处向其内部设有与轴头平行的沉孔，该沉孔向轴头内部延伸至外辊筒端部与内胆辊筒端部之间，并在该区域的轴头壁上径向设有若干与沉孔贯通的通孔，其特征在于：在所述外辊筒的表面设有陶瓷层。该陶瓷冷却辊结构合理、制作简便，可广泛应用于造纸、塑料、橡胶等联动生产线设备上。
【IPC分类】F16C13-00, F28F5-02
【公开号】CN104595351
【申请号】CN201510025190
【发明人】钱国峰, 刘海庆
【申请人】威海丰泰新材料科技股份有限公司
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2015年1月20日