CN113249805A - 一种用于拉丝牵引机的降温辊装置及其使用方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及冷水辊技术领域，特别涉及一种用于拉丝牵引机的降温辊装置及其使用方法和应用。包括降温辊，与降温辊连接用于向降温辊传递旋转力矩的降温辊轴，还包括与降温辊及降温滚轴连接的水循环管路系统；所述降温辊包括外辊体、同轴套设于外辊体内部的内辊体，所述外辊体和内辊体之间形成环形的冷却水流动腔，所述冷却水流动腔内设有螺旋槽；所述降温辊轴的内部设有空心腔；所述水循环管路系统将冷却水流动腔和空心腔连通。本发明结构简单，使用方便，保持降温辊运行的过程中，表面温度恒定，避免由于摩擦生热而使辊子表面温度升高，减少纤维丝/薄膜收缩变形，提高产品质量。

Description

一种用于拉丝牵引机的降温辊装置及其使用方法和应用

技术领域

本发明涉及冷水辊技术领域，特别涉及一种用于拉丝牵引机的降温辊装置及其使用方法和应用。

背景技术

塑料拉丝机是用于塑料制品行业中以涤纶、尼龙、聚乙烯、聚丙烯、聚酯切片等为原料生产各种空心、实心圆丝或扁丝进行深加工的专用设备，其中牵引辊是最重要的组成部分，通过牵伸和加热实现拉丝，因此牵伸辊的牵伸过程决定了所拉塑料丝的厚度、光滑度及韧性。

目前常规牵引辊由牵引辊与牵引辊轴联接起来，在电机驱动之下按需要的速度旋转，拉伸纤维丝/薄膜到需要的直径/厚度。该种牵引辊结构简单，用途广泛。但在牵引过程中，由于纤维丝/薄膜长时间与牵引辊摩擦，牵引辊表面摩擦生热，温度升高，使得拉伸出来的纤维丝/薄膜在空气中很快冷却收缩，影响后续加工工序定型效果。

比热容是单位质量的某种物质升高单位温度所需的热量。水的比热容较大，一定质量的水吸收(或放出)很多的热而自身的温度却变化不大，又因水的价格较低，具有经济效益，因此，在工农业生产和日常生活中有广泛的应用，例如：用水来冷却发热的机器，冬季供热用的散热器、暖水袋等等。

因此，如何利用冷水对旋转状态下的牵引辊表面进行降温，避免牵引辊表面因温度过高，影响纤维丝/薄膜的产品质量，成为目前亟需解决的技术问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供一种用于拉丝牵引机的降温辊装置及其使用方法和应用，使用过程中能保持降温辊表面恒定的温度，避免由于摩擦生热而使辊子表面温度升高，减少纤维丝/薄膜收缩变形，提高产品质量。

本发明为实现上述目的采用的技术方案是：一种用于拉丝牵引机的降温辊装置，包括降温辊，与降温辊连接用于向降温辊传递旋转力矩的降温辊轴，还包括与降温辊及降温滚轴连接的水循环管路系统；

所述降温辊包括外辊体、同轴套设于外辊体内部的内辊体，所述外辊体和内辊体之间形成环形的冷却水流动腔，所述冷却水流动腔内设有螺旋槽；

所述降温辊轴的内部设有空心腔；

所述水循环管路系统将冷却水流动腔和空心腔连通。

所述螺旋槽包括进水螺旋槽和出水螺旋槽，所述进水螺旋槽和出水螺旋槽交叉间隔设置，将冷却水流动腔分隔为进水通道和出水通道，所述进水通道和出水通道螺旋间隔设置，所述进水螺旋槽和/或出水螺旋槽上设有冷却水流通口，所述冷却水流通口将进水通道和出水通道连通。

进一步的，

所述降温滚轴套设于降温辊内部；

所述水循环管路系统包括与降温辊轴上设于降温辊外部一端连接的旋转接头，与降温辊轴设于降温辊内部一端连接的降温辊水循环组件。

进一步的，

所述旋转接头包括弯头、壳体和空心轴，所述壳体的一端套设于弯头内部，所述壳体的另一端套设于空心轴外侧，所述壳体内设有弹簧，弹簧的右侧依次设有弹簧垫、平胶垫、辅助密封圈和密封环，所述壳体和空心轴之间设有轴承，轴承的两侧设有轴用挡圈和孔用挡圈，所述旋转接头的内部设有贯穿弯头、壳体和空心轴的内管，所述弯头上还设有弯头进水口和弯头出水口，所述弯头进水口与内管连接。

进一步的，

所述弯头和壳体之间通过螺纹连接，并通过锁紧螺母固定，所述空心轴套接于降温滚轴内部，并与降温滚轴螺纹连接。

进一步的，

所述降温辊水循环组件包括与降温辊轴连接的配水龙头，与配水龙头连接的进水管组件和出水管组件。

进一步的，

所述降温辊的内辊体上设有进水口和出水口，所述进水口与进水通道连通，所述出水口与出水通道连通，所述进水口还与进水管组件连接，所述出水口还与出水管组件连接。

进一步的，

所述内管延伸至降温辊轴的空心腔内部，所述进水管组件通过配水龙头与内管连通，所述出水管组件通过配水龙头与空心腔连通。

进一步的，

所述降温辊的内部设有与内辊体固定连接的降温辊轴基座，所述降温辊轴基座与降温辊轴之间通过涨套固定连接。

本发明还包括一种用于拉丝牵引机的降温辊装置的使用方法，包括如下步骤：

(1)将旋转接头和水循环管路系统分别安装于降温辊轴的两端；

(2)将进水管组件与降温辊上的进水口连接，出水管组件与降温辊上的出水口连接，

将旋转接头与外界冷却水连接；

(3)降温辊轴旋转，带动降温辊转动，旋转接头的空心轴跟随转动；

(4)经旋转接头的弯头进水口流入的冷却水依次通过降温辊轴的内管、配水龙头、进水管组件流入降温辊的进水通道，并螺旋形流动至降温辊的另一端，经冷却水流通口流至出水通道然后经出水管组件流回降温辊轴与内管之间的空心腔，并经旋转接头的弯头出水口排出，实现降温辊的表面降温。

本发明还包括一种降温辊装置的应用，所述降温辊装置用于塑料拉丝牵引机，对塑料薄膜、圆丝或扁丝进行定型牵引；

所述塑料拉丝牵引机包括原料输送装置、传动装置、加热冷却装置和降温辊装置。

本发明所涉及的一种用于拉丝牵引机的降温辊装置及其使用方法和应用的有益效果是：

1、将降温辊设为双层结构，外辊体和内辊体之间形成环形的冷却水流动腔，冷却水流动腔内焊接螺旋槽，通循环水，随时对牵引辊表面降温，冷却水随螺旋槽螺旋流动，可延长冷却水与降温辊的接触时间，增加降温效果。

2、降温辊轴内部设有空心腔，空心腔内安装有用于进水的内管，可将冷却水通过内管输送至降温辊的冷却水流动腔内，实现对旋转的降温辊表面进行降温。同时，热交换完成后，从降温辊流出的温水，经内管和降温辊轴内壁之间的空心腔回流至旋转接头的弯头出水口并排出。

3、增加水循环管路系统，确保降温辊和降温辊轴旋转时，各部件运转自如，在冷却水流动的过程中，管路密封不渗漏。

本发明结构简单，使用方便，保持降温辊运行的过程中，表面温度恒定，避免由于摩擦生热而使辊子表面温度升高，减少纤维丝/薄膜收缩变形，提高产品质量。

附图说明

图1为本发明实施例的剖面结构示意图；

图2为本发明实施例降温辊、降温辊轴和降温辊水循环组件的连接结构示意图；

图3为本发明实施例旋转接头的剖面结构示意图；

图4为本发明实施例降温辊的立体结构示意图；

图5为本发明实施例1的C部结构示意图；

图6为本发明实施例降温辊冷却水流动示意图；

图7为本发明实施例2的C部结构示意图；

附图中各部件标记如下：

降温辊1，外辊体11，内辊体12，进水口121，出水口122，冷却水流动腔13，进水通道131，出水通道132，螺旋槽14；进水螺旋槽141，出水螺旋槽142，冷却水流通口143，

降温辊轴2，降温辊轴基座21，涨套22，空心腔23；

水循环管路系统3，旋转接头31，降温辊水循环组件32；

内管310，弯头311，壳体312，锁紧螺母3121，空心轴313，弹簧314，弹簧垫315，平胶垫316，辅助密封圈317，密封环318，轴承319，轴用挡圈3191和孔用挡圈3192；

配水龙头321，进水管组件322，出水管组件323，O型密封圈324；

弯头进水口A，弯头出水口B；

第一内管3101，第二内管3102。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细说明；

实施例1：

如图1-6所示的一种用于拉丝牵引机的降温辊装置，包括降温辊1，与降温辊1连接用于向降温辊1传递旋转力矩的降温辊轴2，所述降温滚轴2套设于降温辊1内部，所述降温辊1包括外辊体11、同轴套设于外辊体11内部的内辊体12，所述降温辊1的内部设有与内辊体12固定连接的降温辊轴基座21，所述降温辊轴基座21与降温辊轴2之间通过涨套22固定连接；还包括与降温辊1及降温滚轴2连接的水循环管路系统3；

所述外辊体11和内辊体12之间形成环形的冷却水流动腔13，冷却水只在环形的冷却水流动腔13内部流动，可降低降温辊1的重量，减少降温辊1转动所需能量，所述冷却水流动腔13内设有螺旋槽14，冷却水在螺旋槽14内螺旋形路径流动，可增加冷却水在冷却水流动腔130内的存留时间，增长热交换时间，另外，螺旋槽14与内辊体12和外辊体11均接触连接，可吸收降温辊1的热量，冷却水与螺旋槽14接触后，进行热量传递，进而增加了冷却水与降温辊1的接触面积，提高热量传递效率。

所述螺旋槽14包括进水螺旋槽141和出水螺旋槽142，所述进水螺旋槽141和出水螺旋槽142交叉间隔设置，将冷却水流动腔13分隔为进水通道131和出水通道132，所述进水通道131和出水通道132螺旋间隔设置，所述进水螺旋槽141和/或出水螺旋槽142上设有冷却水流通口143，所述冷却水流通口143将进水通道131和出水通道132连通。使进水通道131内的冷却水流至出水通道132后排出。

所述降温辊轴2的内部设有空心腔23；所述空心腔23内还设有内管310，所述水循环管路系统3将冷却水流动腔13分别于空心腔23和内管310连通。冷却水经内管310流入降温辊1内，热交换后从空心腔23排出，因降温辊1与降温辊轴2通过降温辊轴基座21连接，因此降温辊1与降温辊轴2之间会产生热量传递，内管310和空心腔23内的冷却水可对降温辊轴2进行降温，进而对降温辊1实现降温。

所述水循环管路系统3包括与降温辊轴2上设于降温辊1外部一端连接的旋转接头31，与降温辊轴2设于降温辊1内部一端连接的降温辊水循环组件32。水循环管路系统3可将冷却水输送至降温辊1内。

所述降温辊水循环组件32包括与降温辊轴2连接的配水龙头321，与配水龙头321连接的进水管组件322和出水管组件323。降温辊轴2与配水龙头321之间设有O型密封圈324进行密封，所述降温辊1的内辊体12上设有进水口121和出水口122，所述进水口121与进水管组件322连接，所述出水口122与出水管组件323连接。所述进水管组件322和出水管组件323通过进水口121和出水口122分别与冷却水流动腔13的进水通道131和出水通道132连通；配水龙头321可控制进水管组件322和出水管组件323内冷却水的流动，同时保证冷却水不渗漏。所述进水管组件322通过配水龙头321与内管310连通，所述出水管组件323通过配水龙头321与空心腔23连通。

所述旋转接头31包括弯头311、壳体312和空心轴313，所述壳体312的一端套设于弯头311内部，所述壳体312的另一端套设于空心轴313外侧，所述壳体312内设有弹簧314，弹簧314的右侧依次设有弹簧垫315、平胶垫316、辅助密封圈317和密封环318，所述壳体312和空心轴313之间设有轴承319，轴承319的两侧设有轴用挡圈3191和孔用挡圈3192，所述旋转接头31的内部设有贯穿弯头311、壳体312和空心轴313的内管310。所述弯头311和壳体312之间通过螺纹连接，并通过锁紧螺母3121固定，所述空心轴313套接于降温滚1轴内部，并与降温滚轴2螺纹连接。所述内管310延伸至降温辊轴2的空心腔23内部，并与配水龙头321连接。当降温辊轴2旋转时，空心轴313跟随旋转，在轴承319和弹簧314的作用下，弯头311和壳体312保持固定不动，辅助密封圈317和密封环318可保证旋转接头31的密封性。

所述弯头311上还设有弯头进水口A和弯头出水口B，所述弯头进水口A与内管310连接。所述弯头出水口B与弯头311内壁及内管310之间的空间连通。弯头进水口A和弯头出水口B处分别接入外界冷却水进水管和外界冷却水出水管，用于实现冷却水与外界循环。如图3所示，外界冷却水从弯头进水口A处进入，循环后从弯头出水口B处排出。

本发明还包括一种用于拉丝牵引机的降温辊装置的使用方法，包括如下步骤：

(1)将旋转接头31和水循环管路系统3分别安装于降温辊轴2的两端；

(2)将进水管组件322与降温辊1上的进水口121连接，出水管组件323与降温辊1上的出水口122连接，将旋转接头31与外界冷却水连接；

(3)降温辊轴2旋转，带动降温辊1转动，旋转接头31的空心轴313跟随转动；

(4)经旋转接头31的弯头进水口A流入的冷却水依次通过降温辊轴2中的内管310、配水龙头321、进水管组件322流入降温辊1的进水通道131，并螺旋形流动至降温辊1的另一端，经冷却水流通口143流至出水通道132，然后经出水管组件323流回降温辊轴2与内管310之间的空心腔23，并经旋转接头31的弯头出水口B排出，实现降温辊1的表面降温。

冷却水的流通方向如图6所示。

本发明还包括一种降温辊装置的应用，所述降温辊装置用于塑料拉丝牵引机，对塑料薄膜、圆丝或扁丝进行定型牵引；

所述塑料拉丝牵引机包括原料输送装置、传动装置、加热冷却装置和降温辊装置。

实施例2：

本实施例与实施例1相同的部分不再赘述，不同之处在于：

如图7所示，依次贯穿弯头311，壳体312，空心轴313和降温辊轴2的内管310，分为第一内管3101和第二内管3102，所述第一内管3101与弯头进水口A、进水管组件322连通，所述第二内管3102与弯头出水口B和出水管组件323连通。

冷却水经弯头进水口A流入第一内管3101，并由进水管组件322流入降温辊1，热交换后，经出水管组件323流入第二内管3102，并由弯头出水口B流出。

上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明内容的实质所做出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于拉丝牵引机的降温辊装置，其特征在于：包括降温辊，与降温辊连接用于向降温辊传递旋转力矩的降温辊轴，还包括与降温辊及降温滚轴连接的水循环管路系统；

所述降温辊包括外辊体、同轴套设于外辊体内部的内辊体，所述外辊体和内辊体之间形成环形的冷却水流动腔，所述冷却水流动腔内设有螺旋槽；

所述降温辊轴的内部设有空心腔；

所述水循环管路系统将冷却水流动腔和空心腔连通。

所述螺旋槽包括进水螺旋槽和出水螺旋槽，所述进水螺旋槽和出水螺旋槽交叉间隔设置，将冷却水流动腔分隔为进水通道和出水通道，所述进水通道和出水通道螺旋间隔设置，所述进水螺旋槽和/或出水螺旋槽上设有冷却水流通口，所述冷却水流通口将进水通道和出水通道连通。

2.根据权利要求1所述的用于拉丝牵引机的降温辊装置，其特征是：所述降温滚轴套设于降温辊内部；

所述水循环管路系统包括与降温辊轴上设于降温辊外部一端连接的旋转接头，与降温辊轴设于降温辊内部一端连接的降温辊水循环组件。

3.根据权利要求2所述的用于拉丝牵引机的降温辊装置，其特征是：所述旋转接头包括弯头、壳体和空心轴，所述壳体的一端套设于弯头内部，所述壳体的另一端套设于空心轴外侧，所述壳体内设有弹簧，弹簧的右侧依次设有弹簧垫、平胶垫、辅助密封圈和密封环，所述壳体和空心轴之间设有轴承，轴承的两侧设有轴用挡圈和孔用挡圈，所述旋转接头的内部设有贯穿弯头、壳体和空心轴的内管，所述弯头上还设有弯头进水口和弯头出水口，所述弯头进水口与内管连接。

4.根据权利要求3所述的用于拉丝牵引机的降温辊装置，其特征是：所述弯头和壳体之间通过螺纹连接，并通过锁紧螺母固定，所述空心轴套接于降温滚轴内部，并与降温滚轴螺纹连接。

5.根据权利要求3所述的用于拉丝牵引机的降温辊装置，其特征是：所述降温辊水循环组件包括与降温辊轴连接的配水龙头，与配水龙头连接的进水管组件和出水管组件。

6.根据权利要求5所述的用于拉丝牵引机的降温辊装置，其特征是：所述降温辊的内辊体上设有进水口和出水口，所述进水口与进水通道连通，所述出水口与出水通道连通，所述进水口还与进水管组件连接，所述出水口还与出水管组件连接。

7.根据权利要求5所述的用于拉丝牵引机的降温辊装置，其特征是：所述内管延伸至降温辊轴的空心腔内部，所述进水管组件通过配水龙头与内管连通，所述出水管组件通过配水龙头与空心腔连通。

8.根据权利要求1所述的用于拉丝牵引机的降温辊装置，其特征是：所述降温辊的内部设有与内辊体固定连接的降温辊轴基座，所述降温辊轴基座与降温辊轴之间通过涨套固定连接。

9.一种权利要求1-8任一项所述的用于拉丝牵引机的降温辊装置的使用方法，其特征是，包括如下步骤：

(1)将旋转接头和水循环管路系统分别安装于降温辊轴的两端；

(2)将进水管组件与降温辊上的进水口连接，出水管组件与降温辊上的出水口连接，

将旋转接头与外界冷却水连接；

(3)降温辊轴旋转，带动降温辊转动，旋转接头的空心轴跟随转动；

(4)经旋转接头的弯头进水口流入的冷却水依次通过降温辊轴的内管、配水龙头、进水管组件流入降温辊的进水通道，并螺旋形流动至降温辊的另一端，经冷却水流通口流至出水通道然后经出水管组件流回降温辊轴与内管之间的空心腔，并经旋转接头的弯头出水口排出，实现降温辊的表面降温。

10.一种权利要求1-8任一项所述的降温辊装置的应用，其特征是：所述降温辊装置用于塑料拉丝牵引机，对塑料薄膜、圆丝或扁丝进行定型牵引；

所述塑料拉丝牵引机包括原料输送装置、传动装置、加热冷却装置和降温辊装置。

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