CN102887390B - 一种铝箔立式分切机导辊及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种铝箔立式分切机导辊，包括辊体和轴头，辊体采用碳纤维材料制成中空圆筒状结构，轴头嵌入辊体两端。本发明还提供了上述导辊的生产方法，将PAN基碳纤维布均匀缠绕于模具上静止于真空炉内制成辊体形状，真空炉内的绝对压力≤50pa，然后在120℃-140℃固化出炉，拆除模具，然后将已加工好的轴头嵌入辊体两端固定，辊体经砂轮磨削处理，达到使用精度。由于碳纤维强度高、质量轻，从动导辊的线速度无论是升速降速都能与带材线速度保持一致，保证了产品的质量要求。同时，由于碳纤维弹性模量优异，具有优异的抗蠕变性能，韧性好，在保证加工精度的前提下振动非常小，大大提高了生产速度，极大地提高了生产效率。

Description

一种铝箔立式分切机导辊及其生产方法

技术领域

本发明属于铝箔分切设备领域，具体地说，涉及一种铝箔立式分切机的导辊及其生产方法。

背景技术

铝箔立式分切机中间导辊传动方式有皮带传动导辊和从动导辊两种，从动导辊完全依靠带材拖动，材质为钢制实心导辊，上述两种传动方式的导辊在生产过程中存在下列问题：

铝箔分切机在起车升速过程中（在3-5秒之内线速度从0达到正常工作速度200-500m/min），由于从动导辊完全依靠带材与导辊形成的夹角，依靠前后张力拉紧带材，由卷取装置带动带材拖动从动导辊旋转，钢制心导辊由于自身重量很大，最重的导辊达到180千克，导辊转速提升缓慢，在较短时间内无法达到带材的线速度，尤其是在生产厚度在0.009mm以下带材时，由于使用张力较小，转速提升更是缓慢，由于线速度无法同步，导致带材表面出现严重划伤，严重影响产品质量；设备在停车降速时，由于导辊惯性太大，导辊线速度超出了带材线速度，也会出现划伤，达不到质量要求。

铝箔分切机的生产速度，钢制导辊由于自身重量很大，速度越快，导辊振动随之加剧，不能保证产品质量，一般厚度在0.009mm及以上产品生产线速度保持在200-500m/min之间，厚度在0.009mm以下产品生产线速度保持在100-300m/min之间，生产速度无法提高，严重制约生产效率。

如何解决上述技术问题，则是本发明所面临的课题。

发明内容

本发明提供了一种铝箔立式分切机导辊及其生产方法，可以解决如下问题：

1、由于导辊重量过大，在起车升速和停车降速过程中，导辊和带材线速度无法保持同步容易导致划伤带材，影响产品质量；

2、由于导辊自身重量太大，当速度较快时导辊振动剧烈影响产品质量，因此限制了生产速度，生产效率不能得到提高。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

一方面，本发明提供一种铝箔立式分切机导辊，包括辊体和轴头，所述辊体采用碳纤维材料制成中空圆筒状结构，所述轴头嵌入所述辊体两端。

由于碳纤维强度高、质量轻，由原来的实心钢辊改造为空心碳纤维辊，质量由原来的最重180千克，降低为现在的最重15千克，由于质量较轻，从动导辊的线速度无论是升速降速都能与带材线速度保持一致，保证了产品的质量要求。

同时，由于碳纤维弹性模量优异，具有优异的抗蠕变性能，韧性好，在保证加工精度的前提下振动非常小，大大提高了生产速度，0.009mm及以上产品生产线速度保持在800-1200m/min之间，0.009mm以下产品时线速度保持在500-800m/min之间，极大地提高了生产效率，提高了生产力。

其中，所述碳纤维材料的原丝采用PAN基碳纤维布。

其中，所述辊体端部内壁与所述轴头接触处采用紧定螺钉固定连接。

其中，所述辊体的壁厚为12-15mm。

其中，所述轴头嵌入所述辊体内的部分开有凹槽，以进一步减轻导辊重量。

其中，所述轴头嵌入所述辊体内的部分长度为100-150mm。

其中，所述轴头上相对应于所述辊体的端面处设有放气孔。

另一方面，本发明还提供一种铝箔立式分切机导辊的生产方法，采用以下步骤：将PAN基碳纤维布均匀缠绕于模具上静止于真空炉内制成辊体形状，真空炉内的绝对压力≤50pa，然后在120℃-140℃固化出炉，拆除模具，然后将已加工好的轴头嵌入辊体两端固定，辊体经砂轮磨削处理，达到使用精度。

本发明提出一种全新材质的导辊-碳纤维导辊，采用高品质的PAN基碳纤维布，依据密度要求均匀的缠绕于高精度模具静止于真空炉内，真空炉内的绝对压力≤50pa，辊体强度高于3000MPa，模量300Gpa，制成碳纤维辊体的圆筒形状，采用120℃-140℃固化出炉，拆除模具，将已加工好的轴头嵌入辊体两端，然后经特殊磨削处理，达到使用精度，最终使得碳纤维导辊具有优异性能。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：

1、碳纤维导辊强度是普通钢制导辊的8倍以上，弹性模量优异，具有优异的抗蠕变性能，耐腐蚀性和抗疲劳性，由于强度高，由原先的实心辊改造为空心辊，重量减轻的同时强度反而提高了很大。

2、质量轻，质量仅为钢材的1/5，韧性好，噪声低，振动小。

3、加工便捷，加工质量易保证。

4、具有良好的耐久性和耐腐蚀性，耐酸、碱、盐及大气环境的腐蚀，不需定期维护。

5、抗疲劳性是普通钢材的10倍，设计使用寿命20年。

6、碳纤维导辊由于强度高、抗疲劳性强，无需定期对导辊进行磨削，极大地提高了开机率，极大地节省了生产成本。

7、由于导辊质量轻，电机负载大大降低，输出功率随之降低，节省电能在50%以上，极大地节省了生产成本。

综上所述，碳纤维导辊的使用，第一是保证了产品的质量要求；第二是极大地提高了生产效率；第三是极大地节省了资金，极大地降低了生产成本。

附图说明

图1是现有铝箔立式分切机导辊的结构示意图；

图2是本发明所述铝箔立式分切机导辊的结构示意图；

图3是辊体的结构示意图；

图4是轴头的结构示意图；

图中的符号及其说明：

1、辊体；2、轴头；21、凹槽；22、放气孔；3、紧定螺钉。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明针对现有铝箔立式分切机导辊的辊体因采用实心钢制材料重量过大导致的一系列问题，而提出一种全新材质辊体的导辊，不但大大减轻了重量，而且强度也大大增强，从而解决了因重量大引起划伤带材等一系列问题。

参考图1所示，现有的铝箔立式分切机导辊，包括辊体1和轴头2，辊体1采用钢制材料，为实心结构，重量较大，轴头2嵌入辊体1内的部分长度较短，仅为50mm。

参考图2-图4所示，本发明的铝箔立式分切机导辊为一种碳纤维导辊，包括辊体1和轴头2，辊体1采用碳纤维材料制成中空圆筒状结构，轴头2嵌入辊体1两端。

具体来讲，碳纤维材料的原丝采用的是目前市场上常见的PAN基碳纤维布。

辊体1端部内壁与轴头2接触处采用紧定螺钉3固定连接。

圆筒状结构的辊体1的壁厚为12mm。轴头2嵌入辊体1内的部分长度为150mm，提高强度和稳定性。当然，壁厚还可以根据实际情况在12-15mm范围内调整。轴头2嵌入辊体1内的长度也可以在100-150mm范围内调整。

为进一步减轻导辊整体重量，轴头2嵌入辊体1内的部分开有凹槽21，使得插入辊体1内的部分类似碗状结构。 

根据工艺要求，轴头2上相对应于辊体1的端面处设有放气孔22。

上述碳纤维导辊的生产方法包括以下步骤：将PAN基碳纤维布均匀缠绕于模具上静止于真空炉内制成辊体形状，真空炉内的绝对压力≤50pa，然后在120℃-140℃固化出炉，拆除模具，然后将已加工好的轴头嵌入辊体两端固定，辊体经砂轮磨削处理，达到使用精度。

本发明的碳纤维导辊保证了产品质量，提高了生产速度，进而提高了生产效率。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (2)

1.一种铝箔立式分切机导辊，包括辊体和轴头，其特征在于：所述辊体采用碳纤维材料制成中空圆筒状结构，所述轴头嵌入所述辊体两端，所述碳纤维材料的原丝采用PAN基碳纤维布，所述辊体端部内壁与所述轴头接触处采用紧定螺钉固定连接，所述辊体的壁厚为12-15mm，所述轴头嵌入所述辊体内的部分开有凹槽，所述轴头嵌入所述辊体内的部分长度为100-150mm，所述轴头上相对应于所述辊体的端面处设有放气孔。

2.一种权利要求1所述铝箔立式分切机导辊的生产方法，其特征在于采用以下步骤：将PAN基碳纤维布均匀缠绕于模具上静止于真空炉内制成辊体形状，真空炉内的绝对压力≤50pa，然后在120℃-140℃固化出炉，拆除模具，然后将已加工好的轴头嵌入辊体两端固定，辊体经砂轮磨削处理，达到使用精度。