CN114290644A - 一种非金属长托辊的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种非金属长托辊的制造方法，包括S1：配料；S2：混合，将原料进行搅拌混合；S3：熔融，将上述步骤中的非金属颗粒在挤出机中进行融化，形成熔融状态；S4：造粒，将S3中得到的材料进行一次挤出，得到原料颗粒；S5：将S4中得到的原料颗粒通过挤出机通过管材模具进行二次挤出；S6：管材冷却成型。将材料按照比例进行配料，然后高温熔化进行混合，使得多种材料进行有效结合。将混合后的材料进行冷却并通过挤出机进行挤出造粒，形成管材原料。将这个原料再次通过挤出机进行二次挤出，从管材模具中挤出形成管材。最终将管材进行冷却定型，得到管体。通过二次挤出的方式，将非金属材料制作成托辊管体，便于使用。
Description
技术领域
本申请涉及托辊的技术领域，尤其是涉及一种非金属长托辊的制造方法。
背景技术
托辊是皮带运输设备上的主要传送、载重部件，其结构是一个有中心转轴的空心管体，空心管体与轴之间只有两端的轴承为支撑点，工作时传送带及载重物的重量都集中在中间的空心管体上。
托辊的规格也有多种按照直径区分，托辊直径具有108mm，133mm，159mm以及194mm的。托辊的长度也有多种规格，从180mm到2200mm不等。
常见的托辊都是由金属制成，当托辊的长度较长时，托辊整体的重量就会越重，一方面托辊的重量变重，托辊转动时所需要的牵引力就越大，对电机的负担就越重，而且会影响皮带的传输效率。其二，当托辊损坏时，托辊的维修与更换较为不便，增加工人的劳动强度。
目前有塑料的托辊，但是塑料托辊比较大的缺点是，塑料托辊的强度不够，塑料托辊的长度较长时，托辊本身容易发生变形，从而影响托辊的传输效果。
发明内容
为了提供一种不易变形的非金属长托辊，本申请提供一种非金属托辊的制造方法。
本申请提供一种非金属托辊的制造方法，采用如下的技术方案：
一种非金属长托辊的制造方法，包括
S1：配料；
S2：混合，将原料进行搅拌混合；
S3：熔融，将上述步骤中的非金属颗粒在挤出机中进行融化，形成熔融状态；
S4：造粒，将S3中得到的材料进行一次挤出，得到原料颗粒；
S5：将S4中得到的原料颗粒通过挤出机通过管材模具进行二次挤出；
S6：管材冷却成型；
在管材内穿设转轴，转轴的两端套设轴承，轴承置于管材内部的轴承套，管材两端通过密封圈密封。
通过采用上述技术方案，本申请的技术方案将多种非金属材料，比如聚乙烯等材料按照比例进行配料，然后高温熔化进行混合，使得多种材料能够进行有效结合，提高管材整体的性能。将混合后的材料进行冷却并通过挤出机进行挤出造粒，形成真正的管材原料。将这个原料再次通过挤出机进行二次挤出，从管材模具中挤出形成管材。最终将管材进行冷却定型，得到管体。通过二次挤出的方式，将非金属材料制作成托辊管体，便于使用。
管材通过挤出机的方式进行挤出，整体的长度可以随意调整，能够制作出合适的管材长度。为了保证托辊的正常使用，需要在管材的两端放入轴承，目前常规的托辊是将轴承放置于管材的端部，从而保证托辊的支撑力的平衡。但托辊长度较长时，托辊的整体受力面积变大，特别是托辊的中心位置处，受到皮带的摩擦力以及皮带振动时的抽打力较大，而位于管材两端的轴承对于管材的支撑力距离管材的中心位置较远，从而会导致管材的中心处产生变形。
本申请的技术方案将轴承内置，减短轴承支点之间的距离，从而加强对管材的支撑效果，防止管材变形。
可选的，将管材的长度设定为L1，皮带轮的张紧力设定为F1，托辊的数量设定为N，皮带的重力设为G，皮带振动时对托辊的抽打力为F2，管材的弹性模量设定为e，轴承与管材的接触点为支点，支点距离靠近该轴承端部的距离为L2，轴承对托辊的支撑力为F3，管材上所承受最大的力为F4，根据有限元受力分析，分析出F4值最小时，L2的大小，此时，支点的位置为轴承的位置。
通过采用上述技术方案，利用有限元对管材的受力进行分析，将托辊运行过程中的受力条件进行带入，通过有限元对管材的受力情况进行分析，当L2发生改变时，即轴承的位置变动时，管材外壁各点所承受的力会发生改变，每调整一次记录下当下管材外壁所承受的最大的力即F4的值，多次调节之后，找出最小的F4，并记录下此时的L2，将轴承安装于该位置时，管材外壁的整体受力较为均匀，不易变形损坏，使用寿命较长。
可选的，还包括S7：锯断，将管材进行定长锯断。
通过采用上述技术方案，将得到的管材按照生产所需进行锯断，得到相应的管材规格。
可选的，还包括S8：检验，管材合格即入库打包，不合格则记为废品。
通过采用上述技术方案，对得到的管材进行检验，确保管材规格和质量。
可选的，S8中检验项目包括：外圆直径误差不超过0.1%，椭圆度不超过1.5%，直线度误差不超过0.05mm/m，壁厚误差不超过0.1mm。
通过采用上述技术方案，管材是通过挤出机进行挤出，对管材的尺寸进行检验，保证管材的质量。
可选的，还包括S9：实验，S91：对管材进行压扁实验，将管材放置于平板压力机上压扁，观测是否断裂。
通过采用上述技术方案，对管材进行压扁实验，对管材的韧性进行检验，保证管材的质量。
可选的，还包括S92：对管材进行撑裂实验，将管材放置于平板压力机上，用锥形头压入管材端部，将管材端部扩口50%，观测是否有裂痕。
通过采用上述技术方案，对管材端部进行扩口实验，保证管材的质量。
可选的，还包括S93：对管材进行缺口冲击强度实验，将管材端部切割出缺口，采用冲击器25KJ/cm2的冲击力对缺口进行冲击，观测缺口是否有裂痕。
通过采用上述技术方案，缺口冲击实验，对管材破损处进行冲击，检验管材损坏后的使用强度，保证管材质量。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.通过有限元对管材的实际运用场景进行分析，得到管材的最佳支点，将轴承放置于该支点处，能够保证管材整体的受力平衡，管材不易变形，从而提高管材整体的使用寿命。
具体实施方式
本申请实施例公开一种非金属长托辊的制造方法，包括：
S1：配料。将不同种类的非金属材料，比如聚乙烯，聚氯乙烯等材料按照比例进行配置。具体比例根据所要制作的管材需求进行配比。
S2：混合。将S1中得到的各种非金属材料进行搅拌混合，混合之后将其进行冷却，冷却温度在25℃-35℃，常温即可。
S3：熔融。将S2中的各种非金属材料在挤出机中进行高温熔化，熔化温度一般设置在120℃，将各种非金属材料融化至熔融状态。
S4：造粒。将S3中冷却后的材料通过挤出机进行一次挤出，挤出机为双螺杆挤出机，模具为颗粒模具，得到原料颗粒。
S5：二次挤出。将S4中得到的原料颗粒通过挤出机进行二次挤出，二次挤出所采用的是双螺杆挤出机。模具为管材模具。二次挤出时，原料颗粒通过管材模具挤出形成管材。
S6：冷却成型。将S5中挤出的管材进行冷却，冷却之后管材定型，通过三爪或四爪牵引机对管材进行牵引，将管材逐渐拉出。
S7：定长锯断。将管材按照规格进行锯断。
支点位置分析。根据管材的长度以及管材的使用环境对管材进行有限元受力分析。将管材的长度设定为L1，皮带轮的张紧力设定为F1，托辊的数量设定为N，皮带的重力设为G，皮带振动时对托辊的抽打力为F2，管材的弹性模量设定为e，轴承与管材的接触点为支点，支点距离靠近该轴承端部的距离为L2，轴承对托辊的支撑力为F3。
进行有限元建模，并将上述实际的数值带入至有限元软件中，进行分析。并记录管材上所承受最大的力为F4，根据有限元受力分析，分析出F4值最小时，L2的大小，此时，支点的位置为轴承的位置。并对支点位置进行标记。
通过机床对管材内壁的支点处进行切削加工，加工出台阶槽用于卡钳轴承。
S8：检验。对管材的规格进行检验。管材规格主要按照直径分为四种：108mm，133mm，159mm以及194mm。
| 外圆直径误差 | 椭圆度误差 | 直线度误差 | 壁厚误差 | |
| 108mm | 0.1mm | 0.8% | 0.06mm/m | 0.1mm |
| 133mm | 0.12mm | 1% | 0.06mm/m | 0.1mm |
| 159mm | 0.15mm | 1.2% | 0.06mm/m | 0.1mm |
| 194mm | 0.19mm | 1.5% | 0.06mm/m | 0.1mm |
检验之后，若得到的管材满足检验误差，则说明管材合格，进行入库；若超出误差，说明管材不合格，记为废品。
S9：实验。截取任意规格50mm长的管材三个，分别进行实验。对管材进行性能测试，保证管材的性能和强度。实验包括三种，分别是：
S91：压扁实验。将管材横放于平板压力机上，管材的轴线水平设置，平板压力机上的压头一下，将管材压扁并维持5分钟，观测管材是否有裂痕，若无裂痕说明管材性能达标。
S92：撑裂试验。将管材竖直放置于平板压力机上，将平板压力机的压头换成锥形的压力头，将锥形的压力头逐渐从上至下压入管材内，管材的上端受压逐渐被压开，直至管材的端部直径扩口50%，即扩开口的管材的直径是原直径的1.5倍。观测管材的端部是否有裂痕。若无裂痕说明管材性能达标。
S93：缺口冲击强度试验。将管材的端部切割出一个缺口。采用冲击器对管材的缺口进行冲击，冲击力为25KJ/cm2。观测缺口处是否有裂痕，若无裂痕说明管材性能达标。
S10：组装。在管材内穿设转轴，在转轴上套设两个轴承座，将转轴穿进管材内安装至轴承座上，移动转轴将轴承移动支点处。在管材的两端通过密封圈进行密封。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种非金属长托辊的制造方法，其特征在于：包括
S1：配料；
S2：混合，将原料进行搅拌混合；
S3：熔融，将上述步骤中的非金属颗粒在挤出机中进行融化，形成熔融状态；
S4：造粒，将S3中得到的材料进行一次挤出，得到原料颗粒；
S5：将S4中得到的原料颗粒通过挤出机通过管材模具进行二次挤出；
S6：管材冷却成型；
在管材内穿设转轴，转轴的两端套设轴承，轴承置于管材内部的轴承套，管材两端通过密封圈密封。
2.根据权利要求1所述的一种非金属长托辊的制造方法，其特征在于：将管材的长度设定为L1，皮带轮的张紧力设定为F1，托辊的数量设定为N，皮带的重力设为G，皮带振动时对托辊的抽打力为F2，管材的弹性模量设定为e，轴承与管材的接触点为支点，支点距离靠近该轴承端部的距离为L2，轴承对托辊的支撑力为F3，管材上所承受最大的力为F4，根据有限元受力分析，分析出F4值最小时，L2的大小，此时，支点的位置为轴承的位置。
3.根据权利要求1所述的一种非金属长托辊的制造方法，其特征在于：还包括S7：锯断，将管材进行定长锯断。
4.根据权利要求1所述的一种非金属长托辊的制造方法，其特征在于：还包括S8：检验，管材合格即入库打包，不合格则记为废品。
5.根据权利要求3所述的一种非金属长托辊的制造方法，其特征在于：S8中检验项目包括：外圆直径误差不超过0.1%，椭圆度不超过1.5%，直线度误差不超过0.05mm/m，壁厚误差不超过0.1mm。
6.根据权利要求3所述的一种非金属长托辊的制造方法，其特征在于：还包括S9：实验，S91：对管材进行抗压扁实验，将管材放置于平板压力机上压扁，观测是否断裂。
7.根据权利要求5所述的一种非金属长托辊的制造方法，其特征在于：还包括S92：对管材进行撑裂实验，将管材放置于平板压力机上，用锥形头压入管材端部，将管材端部扩口50%，观测是否有裂痕。
8.根据权利要求5所述的一种非金属长托辊的制造方法，其特征在于：还包括S93：对管材进行缺口冲击强度实验，将管材端部切割出缺口，采用冲击器25KJ/cm2的冲击力对缺口进行冲击，观测缺口是否有裂痕。
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