高線速弧形輥的製作方法

2023-07-01 11:03:16 2

特別的，本實用新型涉及一種在高速運轉狀態下使用的弧形輥。

背景技術：

弧形輥廣泛應用於紡織、造紙、印刷、塗膜、包裝等行業。其基本結構見附圖1及附圖2所示，包括弧形芯軸1、滾動軸承2及膠套3，滾動軸承2為多隻，其均勻分布在弧形芯軸1的表面，滾軸軸承2的內圈與弧形芯軸1過盈配合，膠套3與滾動軸承2的外圈硫化為一體。工作時，弧形芯軸1保持固定，當加工基材以一定的速度由膠套3表面通過時帶動膠套3轉動。在實際安裝使用時，弧形輥還帶有調節輪，弧形輥運轉後，通過調節輪將弧形彎輥的弧度進行適當調節，當紡織、造紙等被加工基材從弧形輥面以一定速度通過時，給予基材產生向弧形輥兩端的牽引、伸展作用力，從而使基材均勻張緊、展平，便於後道工序的加工、卷取。而弧形輥表面橡膠套的作用是提供彎輥運行條件所需的高耐磨、高抗撕、耐酸鹼、耐化學腐蝕、耐高溫、高回彈等特性。目前橡膠套多採用邵A硬度80±5°的膠料進行硫化製作，在運轉過程中存在的突出問題是，低速狀態下（線速度小於500m/min）能夠滿足使用，但在高速狀態下（線速度800-1800m/min），膠套與軸承外圈之間會出現滑脫、旋轉不同步甚至膠套表面被基材撕裂現象，造成基材破裂、損壞、生產無法正常順利進行的被動局面。

技術實現要素：

為解決目前弧形輥無法滿足高速運裝狀態的技術缺陷，本實用新型提供一種能夠滿足使用需求的高線速弧形輥。

為實現上述技術目的，本實用新型採用的技術方案為：高線速弧形輥，包括弧形芯軸，在弧形芯軸的表面依次均布滾動軸承，滾動軸承的內圈與芯軸過盈配合，膠套與各滾動軸承的外圈硫化為一體，其特徵在於：所述的膠套由內膠層、外膠層、內外膠層之間的骨架層組成，內膠層、外膠層及骨架層硫化為一體。

進一步的，所述內膠層的厚度為膠套厚度的20-35%，邵A硬度50±5°。

進一步的，所述外膠層的邵A硬度為厚度為80±5°。

進一步的，所述骨架層為鋼絲層，鋼絲層採用鋼絲螺旋纏繞在內膠層的表面上構成。

進一步的，所述鋼絲層的鋼絲纏繞方向與弧形輥的轉動方向一致。

進一步的，所述鋼絲直徑φ0.8-1.8mm，按螺距8-12mm均勻纏繞在內層膠外表面。

進一步的，所述鋼絲層位於弧形輥中部的鋼絲直徑小於弧形輥靠近兩端區域的鋼絲直徑，而弧形輥中部的鋼絲纏繞螺距大於弧形輥靠近兩端區域的鋼絲纏繞螺距，弧形輥中部及靠近兩端部位的鋼絲纏繞方向皆與弧形輥的旋轉方向一致；所述的弧形輥中部長度佔弧形輥總長度的1/4-1/3。

進一步的，所述鋼絲層依次由正向纏繞的鋼絲與反向纏繞的鋼絲組合而成，其中正向纏繞鋼絲的長度為反向纏繞鋼絲長度的5-8倍，兩者的鋼絲直徑及纏繞螺距一致；其中正向纏繞指鋼絲的纏繞方向與弧形輥的轉動方向一致，反向纏繞是指與弧形輥的轉動方向相反。

本實用新型的有益效果為：在保證膠套耐磨性、彈性的前提下，能夠適應高速運轉模式，保證運轉時膠套能夠與滾動軸承的牢固結合，防止膠套與滾動軸承之間出現相對運動或者膠套脫落、破損等技術問題的出現。

附圖說明

附圖1為現有弧形輥的結構剖視圖。

附圖2為附圖1中A處放大示意圖。

附圖3為第一實施例中弧形輥中膠套的結構示意圖。

附圖4為第一實施例骨架層與內膠層結合的結構示意圖。

附圖5為第二實施例中弧形輥中膠套的結構示意圖。

附圖6為第二實施例骨架層與內膠層結合的結構示意圖。

附圖7為第三實施例中骨架層與內膠層結合的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖及實施例對本實用新型提供的弧形輥做詳細說明。

實施例1

本實用新型提供的弧形輥的結構與現有弧形輥的結構差異主要表現在膠套上，在下列的描述中主要針對膠套進行說明，弧形芯軸、滾動軸承以及與膠套的連接關係在此不做詳細描述。

如附圖3所示，本實用新型提供的高線速弧形輥，其膠套3由內膠層31、外膠層32、內外膠層之間的骨架層組成，內膠層、外膠層及骨架層硫化為一體。

如附圖3所示，在本實施例中，骨架層優先選用鋼絲層33，鋼絲層33所起到的基本作用是防止膠套在長期高速運轉狀態下產生內部疲勞鬆弛，同時還起到內、外層橡膠的銜接、呼應作用，防止外層橡膠被高速行走的基材牽扯變形或出現撕裂現象。

在本實施例中，如附圖4所示，鋼絲層33採用鋼絲螺旋纏繞在內膠層的表面上構成。另外，鋼絲的纏繞方向要與膠套3的旋轉方向一致。採用該結構的鋼絲層，膠套3在高速運轉的同時，螺旋纏繞的鋼絲會產生收緊效應，將內層膠31牢牢的抱緊在滾動軸承2的外圈上，防止膠套3與滾動軸承2之間產生相對運動，杜絕膠套3與滾動軸承2之間產生分離現象，從而使膠套3適應高速運轉的需要。

在本實施例中，對本實用新型所提供的弧形輥與傳統不帶鋼絲層的弧形輥進行了對比試驗。

其中，弧形輥的直徑為25cm、長度4.5m、膠套厚度為9.5cm，本實用新型所提供的弧形輥的膠套中的鋼絲層採用直徑1mm的鋼絲按照螺距10mm均勻纏繞在內膠層表面形成。

試驗條件：將兩隻弧形輥分別安裝在同一型號的兩臺紡織機上，紡物通過弧形輥的線速度為1500m/min。

實驗結果：傳統輥在運轉120小時候即出現膠套分離的現象，紡物表面出現皺褶，當持續運行186小時後，膠套表面出現裂口並逐漸增大，紡物得不到有效張緊，弧形輥徹底失去對通過物的張緊、拉伸作用。本實用新型所提供的弧形輥經過300小時的運轉，膠套表面無變化，膠套與軸承結合緊密，無分層、剝離現象出現，通過物能夠得到有效拉伸、張緊。由此可見，採用鋼絲纏繞形成的鋼絲層對膠套性能起到有效的提高，能夠充分滿足弧形輥在高線速狀態下的持續運行。

實施例2

本實施例中對膠套內的鋼絲層結構做進一步改進。

該改進的依據為：弧形輥與通過物之間的接觸集中在弧形輥的中部，弧形輥的中部受到的牽拉力最為集中，因此弧形輥中部的膠套也最容易出現脫落及撕裂，但同時又要求弧形輥的中部能夠對牽拉力進行有效的分解，使中間的集中受力向弧形輥的兩端分散。因此既要求弧形輥中間部位膠套與軸承之間能夠牢固地結合，同時有要求弧形輥中間部位具有良好的彈性，以促進其力的分解特性。基於上述依據，弧形輥中間部位的鋼絲層不能過強，鋼絲層過強既影響膠套的彈性，同時也降低了高速運轉時螺旋纏繞的鋼絲對內膠層的抱緊力。

如附圖5及附圖6所示，在本實施例中，對鋼絲層做了如下設計：膠套中間部位，即佔膠套總長度1/4-1/3的中間部位內的鋼絲直徑為0.8mm，纏繞螺距12mm，膠套其他部位的鋼絲直徑為1.8mm、纏繞螺距8mm。即：鋼絲層位於弧形輥中部的鋼絲直徑小於弧形輥靠近兩端區域的鋼絲直徑，而弧形輥中部的鋼絲纏繞螺距大於弧形輥靠近兩端區域的鋼絲纏繞螺距，弧形輥中部及靠近兩端部位的鋼絲纏繞方向皆與弧形輥的旋轉方向一致。鋼絲直徑小、螺距增大能夠使鋼絲層快速相應轉速的提高，當轉速提高時，鋼絲層能夠即時增加對內膠層的抱緊力，同時較細的鋼絲又能夠提高膠套的彈性，增加了力的分解能力，同時能夠對通過物形成有效的拉伸、張緊。

採用上述參數製作的弧形輥直徑23.5cm、長度5m，應用於造紙設備上，紙張通過弧形輥表面的線速度為1600m/min，運轉半年，共計時間2250小時，弧形輥的膠套無破損出現，紙張表面平整，充分說明了該設計能夠滿足高線速運轉的需要。

實施例3

在本實施例中對膠套內的鋼絲層做了另一種改進處理，處理方法如下：如附圖7所示，膠套中的鋼絲層依次由正向纏繞的鋼絲331與反向纏繞的鋼絲332組合而成，其中正向纏繞鋼絲的長度為反向纏繞鋼絲長度的5-8倍，兩者的鋼絲直徑及纏繞螺距一致。其中正向纏繞指鋼絲的纏繞方向與弧形輥的轉動方向一致，反向纏繞是指與弧形輥的轉動方向相反。

採用上述設置後，正向纏繞的鋼絲331起到抱緊的作用，而反向纏繞的鋼絲332起到對膠套進行「呼吸」的效果，即在高速運轉時，正向纏繞的鋼絲對內膠層進行抱緊，而反向纏繞的鋼絲促進內膠層與軸承之間的分離，由於正向纏繞的鋼絲長度遠大於反向纏繞的鋼絲，因此形成的抱緊力足以克服通過物對膠套形成的牽拉力，而反向纏繞的鋼絲對膠套起到蠕動作用，提高膠套的彈性，加速膠套對牽拉力的分解，從而使膠套的性能得到極大的提高。

本實施例提供後的弧形輥通過在山東凱麗造紙股份有限公司使用，其線速度在1600m/min、每日工作8-12小時的工況下連續運轉5年，弧形輥依然保持了很好的性能，能夠對紙張形成有效的拉伸、張緊，而膠套表面除出現正常的磨損外，無撕裂、分離現象出現，充分說明採用該鋼絲纏繞方式對弧形輥的性能起到了極大的提升作用，滿足了高速運轉的需要。