CN115157605A - 非金属托辊筒体的制造方法和制造设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种非金属托辊筒体的制造方法和制造设备,该制造方法包括:沿流水线输出方向持续输出挤出成型的筒体型材,筒体型材包括一体挤出的筒本体和连接于筒本体的内周壁上的多个加强结构,多个加强结构沿筒本体的周向布置并沿筒本体的轴向延伸;沿垂直于流水线输出方向的方向切割筒体型材,以形成沿流水线输出方向具有预设长度的多个托辊筒体。该制造设备包括:材料成型设备,用于沿流水线输出方向持续挤出筒体型材,材料成型设备的成型挤出口包括环形出口和多个加强结构出口,多个加强结构出口沿周向布置于环形口的环腔中并与环形口连通;冷却定型装置;裁切装置。本发明的制造方法和制造设备制造的托辊筒体的结构强度好且制造成本低。
Description
技术领域
本发明涉及托辊制造技术领域,具体地,涉及一种非金属托辊筒体的制造方法和制造设备。
背景技术
托辊作为皮带运输机重要的组成部件,起到支承皮带的作用,以便于皮带运输机运送物料。托辊的自重越大,在运行时消耗的能量就越大。传统托辊通常为金属材质托辊或树脂托辊,金属材质虽然性能优异,但是自身密度较大,导致托辊自重也较大,运行能耗较高。非金属材质托辊的自重小,在运行时消耗的能量较小,但存在不易制造等缺点。
发明内容
本发明的目的是提供一种新型的非金属托辊筒体的制造方法和制造设备,该制造方法和制造设备制造的托辊筒体的结构强度好且制造成本低。
为了实现上述目的,本发明提供了一种非金属托辊筒体的制造方法,包括:
沿流水线输出方向持续输出挤出成型的筒体型材,筒体型材包括从成型挤出口一体挤出的筒本体和连接于筒本体的内周壁上的多个加强结构,多个加强结构沿筒本体的周向布置并沿筒本体的轴向延伸;
沿垂直于流水线输出方向的方向切割筒体型材,以形成沿流水线输出方向具有预设长度的多个托辊筒体。
在一些实施例中,沿流水线输出方向持续输出挤出成型的筒体型材可包括:
沿流水线输出方向持续挤出筒体型材;
通过真空负压的形式对筒体型材进行冷却定型并沿流水线输出方向持续输出。
在一些实施例中,制造方法还可包括:
沿流水线输出方向对托辊筒体进行车床加工。
在一些实施例中,在通过真空负压的形式对筒体型材进行冷却定型并沿流水线输出方向持续输出之后且在沿流水线输出方向对托辊筒体进行车床加工之前,制造方法还包括:
对筒体型材进行二次冷却,以使得在沿流水线输出方向对托辊筒体进行车床加工时,托辊筒体的温度与室温的温差可不大于30℃。
在一些实施例中,沿流水线输出方向持续输出的筒体型材的外径最小公差尺寸可大于车床加工后的托辊筒体的外径最大公差尺寸。
在一些实施例中,加强结构可包括从筒本体的内周壁径向向内伸出并沿轴向延伸的条形加强肋板,多个条形加强肋板沿筒本体的周向等间隔布置。
在一些实施例中,加强结构还可包括从条形加强肋板的径向伸出端沿周向两端反向伸出的加强翼板。
在一些实施例中,加强结构可还包括与筒本体同心布置的加强内圆筒,多个条形加强肋板连接在加强内圆筒的外周壁和筒本体的内周壁之间。
在一些实施例中,筒体型材的材质可包括纤维增强热塑性复合材料或热塑性树脂。
在一些实施例中,筒本体可具有沿径向层叠并通过模内热复合成型的表面层和结构层,结构层的材质可为纤维增强热塑性复合材料。
在一些实施例中,纤维增强热塑性复合材料的杨氏模量可不低于3.0GPa;和/或;纤维增强热塑性复合材料的泊松比可不高于0.4;和/或;纤维增强热塑性复合材料的收缩率可低于1%。
相应地,本发明还提供了一种非金属托辊筒体的制造设备,包括:
材料成型设备,用于沿流水线输出方向持续挤出筒体型材,材料成型设备的成型挤出口包括环形出口和多个加强结构出口,多个加强结构出口沿周向布置于环形口的环腔中并与环形口连通;
冷却定型装置,通过真空负压的形式对筒体型材进行冷却定型;
裁切装置,用于沿垂直于流水线输出方向的方向切割筒体型材,以形成沿流水线输出方向具有预设长度的多个托辊筒体。
在一些实施例中,制造设备还可包括:
冷却装置,对筒体型材进行二次冷却;和/或,
车床,沿流水线输出方向的方向设于裁切装置的下游并用于沿流水线输出方向对托辊筒体进行车床加工。
在一些实施例中,材料成型设备可包括:
挤出机;和
筒体挤出模具,与挤出机连接。
在一些实施例中,挤出机可包括表面层挤出机和结构层挤出机,筒体挤出模具包括:
表面层挤出模具,与表面层挤出机连接并设有环形的表面层挤出口;
结构层挤出模具,与结构层挤出机连接并设有成型挤出口,成型挤出口设置在表面层挤出口的环腔中;以及
热复合成型段,位于表面层挤出模具和结构层挤出模具的挤出出口端。
本发明的非金属托辊筒体的制造方法和制造设备制备的非金属材质的托辊筒体为挤出成型件,可实现托辊筒体的连续化生产和长度方向的柔性制造,即一套成型模具可制造多种长度尺寸的托辊筒体,大大节省了托辊筒体的制造成本。此外,托辊筒体的内周壁上可在挤出成型的制造过程中一体成型出多个加强结构,多个加强结构沿筒本体的周向布置并沿托辊筒体的轴向延伸,如此,有效加强了非金属材质的托辊筒体的结构强度,使得托辊筒体受力时不易变形,也使得在采用诸如纤维增强热塑性复合材料的非金属材料制成的辊筒主体的厚度较薄时仍能满足正常工作所需的结构强度,从而使得托辊的整体结构更加稳定可靠。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本发明,但并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1展示了根据本发明的一种具体实施例的非金属托辊筒体的制造设备的结构示意图;
图2为根据本发明的一种具体实施例的筒体挤出模具的成型挤出口;
图3为根据本发明的另一种具体实施例的筒体挤出模具的成型挤出口;
图4为根据本发明的第一种具体实施例的筒体型材的结构示意图;
图5为图4的剖面图;
图6为根据本发明的第二种具体实施例的筒体型材的剖面图;
图7为根据本发明的第三种具体实施例的筒体型材的结构示意图;
图8为图7的剖面图;
图9为根据本发明的第四种具体实施例的筒体型材的结构示意图;
图10为图9的剖面图。
附图标记说明
100 筒体型材 101 筒本体
1011 结构层 1012 表面层
102 条形加强肋板 103 加强翼板
104 加强内圆筒 200 材料成型设备
201 挤出机 202 筒体挤出模具
2021 成型挤出口 20211 环形出口
20212 加强结构出口 20213 表面层挤出口
300 冷却定型装置 400 冷却装置
500 裁切装置 600 车床
700 牵引装置 800 成品架
X 流水线输出方向
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施例进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
下面参考附图描述根据本发明的非金属托辊筒体的制造方法和制造设备,该制造方法和制造设备制造的托辊筒体的结构强度好且易于生产制造。
传统的托辊筒体多采用金属材质,但金属自身密度较大,导致托辊自重也较大,皮带运输机运行时的能耗高。现有的部分托辊筒体采用非金属材质,但鉴于非金属材质的机械性能较差,在满足设计要求时,需要的壁厚较大,同样导致托辊自重较大,皮带运输机运行时的能耗高。
有鉴于此,参见图1至图10,本申请的非金属托辊筒体的制造方法包括:
沿流水线输出方向X持续输出非金属材质的挤出成型的筒体型材100,筒体型材100包括从成型挤出口一体挤出的筒本体101和连接于筒本体101的内周壁上的多个加强结构,多个加强结构沿筒本体101的周向布置并沿筒本体101的轴向延伸;
沿垂直于流水线输出方向X的方向切割筒体型材100,以形成沿流水线输出方向X具有预设长度的多个托辊筒体。
其中,沿流水线输出方向X持续输出非金属材质的挤出成型的筒体型材100,即沿流水线输出方向X持续挤出成型出非金属材质的筒体型材100。筒体型材100包括筒本体101和连接于筒本体101的内周壁上的多个加强结构,多个加强结构沿筒本体101的周向布置并沿筒本体101的轴向延伸,筒本体101和多个加强结构从成型挤出口一体挤出。由于筒体型材100为挤出成型件,筒体型材100的加强结构沿筒本体11的轴向延伸且横截面形状相同。由于筒体型材100为连续挤出的筒体,故需通过沿垂直于流水线输出方向X的方向切割筒体型材100才能形成沿流水线输出方向X具有预设长度的多个托辊筒体,且托辊筒体的预设长度可根据实际生产需要进行设置。
本申请的非金属托辊筒体的制造方法和制造设备制备的非金属材质的托辊筒体为挤出成型件,可实现托辊筒体的连续化生产和长度方向的柔性制造,即一套成型模具可制造多种长度尺寸的托辊筒体,大大节省了托辊筒体的制造成本。此外,托辊筒体的内周壁上可在挤出成型的制造过程中一体成型出多个加强结构,多个加强结构沿筒本体的周向布置并沿托辊筒体的轴向延伸,如此,有效加强了非金属材质的托辊筒体的结构强度,使得托辊筒体受力时不易变形,也使得在采用诸如纤维增强热塑性复合材料的非金属材料制成的辊筒主体的厚度较薄时仍能满足正常工作所需的结构强度,从而使得托辊筒体的整体结构更加稳定可靠。
进一步地,沿流水线输出方向X持续输出挤出成型的筒体型材100包括:
沿流水线输出方向X持续挤出筒体型材100;
通过真空负压的形式对筒体型材100进行冷却定型并沿流水线输出方向X持续输出。
如此,通过对筒体型材100进行冷却定型,可避免挤出后的筒体型材100变形,从而影响筒体型材100的外形精度和强度。为了保证筒体型材100在冷却定型过程中的定型效果,可采用真空负压的形式进行冷却定型。
更进一步地,本申请的非金属托辊筒体的制造方法还包括:沿流水线输出方向X对托辊筒体进行车床加工。这样,通过对托辊筒体进行车削加工可将托辊筒体加工至预设的外径尺寸,提高了托辊筒体的制造精度;此外,沿流水线输出方向X对托辊筒体进行车床加工,可使得托辊筒体的整个流水线制造设计更加合理,无需额外增加托辊筒体的转移工序和转移设备,有效提高生产效率和降低生产成本。其中,在车床加工步骤中,除了对托辊筒体的外周壁进行车床加工外,还可对托辊筒体的内周壁的结构进行车床加工,以使得托辊筒体更适于与托辊的端盖座进行装配,装配精度更好,装配后的托辊更加稳定可靠。
可选地,在通过真空负压的形式对筒体型材100进行冷却定型并沿流水线输出方向X持续输出之后且在沿流水线输出方向X对托辊筒体进行车床加工之前,非金属托辊筒体的制造方法还包括:
对筒体型材100进行二次冷却,以使得在沿流水线输出方向X对托辊筒体进行车床加工时,托辊筒体的温度与室温的温差不大于30℃。
如图1所示,在对筒体型材100进行冷却定型后且在对筒体型材100进行切割之前,本申请的非金属托辊筒体的制造方法还包括对冷却定型后的筒体型材100进行二次冷却。对冷却定型后的筒体型材100进行二次冷却,可使得在车床加工时,托辊筒体100的温度与室温的温差不大于30℃,有效保证非金属材质的托辊筒体的加工性能和加工精度。并且,对冷却定型后的筒体型材100进行二次冷却,不仅可避免非金属的托辊筒体的加工材料附于车床刀具上,从而保证托辊筒体的正常切削加工,还可防止由于非金属材质的托辊筒体出现软化而造成材料的涂抹现象,从而减少对托辊筒体的表面粗糙度的影响和避免产生加工裂纹的现象。
可选地,为了保证辊筒体的车床加工的制造精度,沿流水线输出方向X持续输出的筒体型材100的外径最小公差尺寸大于车床加工后的托辊筒体的外径最大公差尺寸。
可选地,沿流水线输出方向X持续输出筒体型材还包括:沿流水线输出方向对筒体型材100进行牵引输出,如此,可保证筒体型材100沿流水线输出方向X持续输出。
进一步地,加强结构的形成可多种多样,以下将举例进行说明。
如图4和图5所示,在第一实施例的筒体型材100中,加强结构可包括条形加强肋板102,条形加强肋板102从筒本体101的内周壁径向向内伸出并沿轴向延伸,这样,在托辊筒体受力时,多个条形加强肋板102可沿轴向方向分担受力,使得托辊筒体受力时不易变形,也使得在采用诸如纤维增强热塑性复合材料的非金属材料制成的托辊筒体的厚度较薄时仍能满足正常工作所需的结构强度,从而使得托辊的整体结构更加稳定可靠。此外,多个条形加强肋板102沿托辊筒体的周向等间隔布置,可使得托辊筒体的整体结构强度更好,各部位的受力也更均衡。
可选地,在第二实施例的筒体型材100中,如图7和图8所示,条形加强肋板102包括连接在筒本体101的内周壁上的径向连接端和径向伸出端,条形加强肋板102的径向伸出端可沿周向两端反向伸出以形成加强翼板103,如此,可有效加强条形加强肋板102的径向伸出端的结构强度,防止条形加强肋板102的径向伸出端因应力集中而开裂失效,从而进一步加强了托辊筒体的整体结构强度。
可选地,在第三实施例的筒体型材100中,任意相邻的两个加强翼板103沿周向延伸并相互连接以形成与筒本体101径向间隔的加强内圆筒104。如图9和图10所示,筒体型材100包括筒本体101、多个条形加强肋板102以及加强内圆筒104,多个条形加强肋板102沿周向等间隔布置并从筒本体101的内周壁径向向内伸出,加强内圆筒104与筒本体101径向间隔且同心布置,加强内圆筒104通过多个条形加强肋板102连接在筒本体101上,即多个条形加强肋板102连接在加强内圆筒104的外周壁和筒本体101的内周壁之间。双层筒体的筒体型材100的结构强度更好,整体结构也更加稳定可靠。
当然,除了上述三种实施例外,筒体型材100的加强结构的横截面形状可多种多样,例如加强结构的横截面形状可为三角形或其他不规则形状等,本申请不限于此。
可选地,筒体型材100的材质可包括纤维增强热塑性复合材料或热塑性树脂。在皮带输送机的运行过程中,当托辊卡死时,皮带与托辊的滑动摩擦快速生热,金属材质的托辊筒体的强度高且耐温性远高于皮带,容易导致高价值的皮带最终烧毁。故在一些实施例中,托辊筒体的材质为纤维增强热塑性复合材料或热塑性树脂,纤维增强热塑性复合材料或热塑性树脂不耐高温,如玻纤增强聚丙烯复合材料的最高使用温度不超过110℃,皮带运输机在正常运行时温度为60℃左右,当托辊卡死时,皮带与托辊的滑动摩擦快速生热,纤维增强热塑性复合材料或热塑性树脂的托辊筒体可迅速塌陷,从而可达到保护高价值的皮带的目的。
此外,采用树脂材料时,虽然树脂材料自身密度小,但机械性能较差,导致在满足设计要求时,其自重也非常大,而纤维增强热塑性复合材料则同时具备机械性能优异及密度低的优点,采用纤维增强热塑性复合材料制备托辊时,既可有效降低皮带运输机运行时的能耗,还可达到有效保护皮带的目的,使得皮带输送机整体更加稳定可靠。与此同时,纤维增强热塑性复合材料与热塑性树脂相比,具备更高的强度和模量,以及具备更低的泊松比和膨胀系数。并且,具备更低的泊松比和膨胀系数的纤维增强热塑性复合材料制备的筒体型材100更为稳定,可进行高精度的加工。
可选地,本申请的纤维增强热塑性复合材料的杨氏模量不低于3.0GPa。和/或;本申请的纤维增强热塑性复合材料的泊松比不高于0.4。和/或;本申请的纤维增强热塑性复合材料的收缩率低于1%。
在挤出成型的加工过程中,由于纤维增强热塑性复合材料中的热塑性材料为熔融状态,而添加的纤维增强材料为固体状态,纤维增强材料容易被翻转至筒体型材100的外壁面上,从而使得筒体型材100的表面变得粗糙,进而在使用过程中增加与皮带之间的摩擦。为此,筒本体101可具有沿径向层叠并通过模内热复合成型的表面层1012和结构层1011,结构层1011的材质为纤维增强热塑性复合材料,表面层1012的材质可为无添加纤维增强材料的热塑性树脂材料。如图6所示,条形加强肋板102从结构层1011的内周壁径向向内伸出并沿轴向延伸,即条形加强肋板102与结构层1011一体成型且与结构层的材质相同。其中,表面层1012和结构层1011具有相容性,两者之间能产生物理或化学的相容性,如浸润性、反应性和互溶性等,两者的结合强度高。或者,表面层1012和结构层1011可通过胶接层进行固定连接。
可选地,结构层的材质可为纤维增强热塑性复合材料,纤维增强热塑性复合材料中的纤维可为玻璃纤维、玄武岩纤维、碳纤维中的一种或多种。纤维增强热塑性复合材料中的热塑性树脂可为聚乙烯、聚丙烯、聚酯、尼龙、聚苯硫醚中的一种或多种。
可选地,表面层的材质可为聚乙烯、聚丙烯、聚酯、尼龙、聚苯硫醚中的一种或多种。或者,表面层的材质可与结构层中的纤维增强热塑性复合材料中的热塑性树脂相同。
相应地,如图1和图2所示,本申请还提供了一种非金属托辊筒体的制造设备,该非金属托辊筒体的制造设备包括:
材料成型设备200,用于沿流水线输出方向X持续挤出非金属材质的筒体型材100,材料成型设备200的成型挤出口2021包括环形出口20211和多个加强结构出口20212,多个加强结构出口20212沿周向布置于环形口20211的环腔中并与环形口20211连通;
冷却定型装置300,通过真空负压的形式对筒体型材100进行冷却定型;
裁切装置500,用于沿垂直于流水线输出方向X的方向切割筒体型材100,以形成沿流水线输出方向X具有预设长度的多个托辊筒体。
具体地,如图1所示,非金属托辊筒体的制造设备包括沿流水线输出方向X依次布置的材料成型设备200、冷却定型装置300以及裁切装置500,材料成型设备200包括挤出机201和设置在挤出机201的出口端的筒体挤出模具202,筒体挤出模具202设有成型挤出口2021。其中,如图2所示,筒体挤出模具202的成型挤出口2021包括环形出口20211和与环形口20211连通的多个加强结构出口20212,多个加强结构出口20212沿周向布置于环形口20211的环腔中,如此,通过挤出机201和筒体挤出模具202,可连续挤出具有多个加强结构的筒体型材100。冷却定型装置300用于对筒体型材100进行真空负压形式的冷却定型,避免挤出后的筒体型材100变形,从而影保证筒体型材100的外形精度和强度。
可选地,挤出机201可包括表面层挤出机(图中未示出)和结构层挤出机,筒体挤出模具202可包括:
表面层挤出模具(图中未示出),与表面层挤出机连接并设有环形的表面层挤出口20213;
结构层挤出模具,与结构层挤出机连接并设有成型挤出口2021,成型挤出口2021设置在表面层挤出口20213的环腔中;以及
热复合成型段(图中未示出),位于表面层挤出模具和结构层挤出模具的挤出出口端并用于模内热复合成型具有结构层和表面层的筒本体101。
具体地,如图3所示,表面层挤出口20213与环形口20211邻接设置,热复合成型段(图中未示出)位于表面层挤出模具和结构层挤出模具的挤出出口端,如此,可将表面层挤出口20213与环形口20211对应挤出的表面层1012和结构层1011进行模内热复合成型。
可选地,本申请的非金属托辊筒体的制造设备还包括用于沿流水线输出方向X对托辊筒体进行车床加工车床600,车床600沿流水线输出方向X的方向设于裁切装置500的下游。这样,通过对托辊筒体进行车削加工可将托辊筒体加工至预设的外径尺寸,提高了托辊筒体的制造精度;此外,沿流水线输出方向X对托辊筒体进行车床加工,可使得托辊筒体的整个流水线制造设计更加合理,无需额外增加托辊筒体的转移工序和转移设备,有效提高生产效率和降低生产成本。
可选地,本申请的非金属托辊筒体的制造设备还包括用于对筒体型材100进行二次冷却的冷却装置400。冷却装置400设于冷却定型装置300和裁切装置500之间,可进一步控制筒体型材100的加工温度,从而有效保证非金属材质的托辊筒体的加工性能和加工精度。
可选地,本申请的非金属托辊筒体的制造设备还包括牵引装置700,牵引装置700沿流水线输出方向X的方向设于裁切装置500的上游,牵引装置700用于沿所述流水线输出方向X对筒体型材100进行牵引。
可选地,本申请的非金属托辊筒体的制造设备还包括成品架,成品架设于车床600的下游并用于对托辊筒体进行进行储存。
综上可见,本发明提供了一种非金属托辊筒体的制造方法和制造设备,该制造方法和制造设备制造的托辊筒体的结构强度好且制造成本低。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接或彼此可通讯;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (15)
1.非金属托辊筒体的制造方法,包括:
沿流水线输出方向(X)持续输出非金属材质的挤出成型的筒体型材(100),所述筒体型材(100)包括从成型挤出口一体挤出的筒本体(101)和连接于所述筒本体(101)的内周壁上的多个加强结构,多个所述加强结构沿所述筒本体(101)的周向布置并沿所述筒本体(101)的轴向延伸;
沿垂直于所述流水线输出方向(X)的方向切割所述筒体型材(100),以形成沿所述流水线输出方向(X)具有预设长度的多个托辊筒体。
2.根据权利要求1所述的非金属托辊筒体的制造方法,其中,沿所述流水线输出方向(X)持续输出挤出成型的筒体型材(100)包括:
沿所述流水线输出方向(X)持续挤出所述筒体型材(100);
通过真空负压的形式对所述筒体型材(100)进行冷却定型并沿所述流水线输出方向(X)持续输出。
3.根据权利要求2所述的非金属托辊筒体的制造方法,其中,所述制造方法还包括:
沿所述流水线输出方向(X)对所述托辊筒体进行车床加工。
4.根据权利要求3所述的非金属托辊筒体的制造方法,其中,在通过真空负压的形式对所述筒体型材(100)进行冷却定型并沿所述流水线输出方向(X)持续输出之后且在沿所述流水线输出方向(X)对所述托辊筒体进行车床加工之前,所述制造方法还包括:
对所述筒体型材(100)进行二次冷却,以使得在沿所述流水线输出方向(X)对所述托辊筒体进行车床加工时,所述托辊筒体的温度与室温的温差不大于30℃。
5.根据权利要求3所述的非金属托辊筒体的制造方法,其中,沿所述流水线输出方向(X)持续输出的所述筒体型材(100)的外径最小公差尺寸大于车床加工后的所述托辊筒体的外径最大公差尺寸。
6.根据权利要求1所述的非金属托辊筒体的制造方法,其中,所述加强结构包括从所述筒本体(101)的内周壁径向向内伸出并沿轴向延伸的条形加强肋板(102),多个所述条形加强肋板(102)沿所述筒本体(101)的周向等间隔布置。
7.根据权利要求6所述的非金属托辊筒体的制造方法,其中,所述加强结构还包括从所述条形加强肋板(102)的径向伸出端沿周向两端反向伸出的加强翼板(103)。
8.根据权利要求6所述的非金属托辊筒体的制造方法,其中,所述加强结构还包括与所述筒本体(101)同心布置的加强内圆筒(104),多个所述条形加强肋板(102)连接在所述加强内圆筒(104)的外周壁和所述筒本体(101)的内周壁之间。
9.根据权利要求1至8中任意一项所述的非金属托辊筒体的制造方法,其中,所述筒体型材(100)的材质包括纤维增强热塑性复合材料或热塑性树脂。
10.根据权利要求9所述的非金属托辊筒体的制造方法,其中,所述筒本体(101)具有沿径向层叠并通过模内热复合成型的表面层(1012)和结构层(1011),所述结构层(1011)的材质为纤维增强热塑性复合材料。
11.根据权利要求9所述的非金属托辊筒体的制造方法,其中,所述纤维增强热塑性复合材料的杨氏模量不低于3.0GPa;和/或;所述纤维增强热塑性复合材料的泊松比不高于0.4;和/或;所述纤维增强热塑性复合材料的收缩率低于1%。
12.非金属托辊筒体的制造设备,包括:
材料成型设备(200),用于沿流水线输出方向(X)持续挤出非金属材质的筒体型材(100),所述材料成型设备(200)的成型挤出口(2021)包括环形出口(20211)和多个加强结构出口(20212),多个所述加强结构出口(20212)沿周向布置于所述环形口(20211)的环腔中并与所述环形口(20211)连通;
冷却定型装置(300),通过真空负压的形式对所述筒体型材(100)进行冷却定型;
裁切装置(500),用于沿垂直于所述流水线输出方向(X)的方向切割所述筒体型材(100),以形成沿所述流水线输出方向(X)具有预设长度的多个托辊筒体。
13.根据权利要求12的非金属托辊筒体的制造设备,其中,所述制造设备还包括:
冷却装置(400),对所述筒体型材(100)进行二次冷却;和/或,
车床(600),沿所述流水线输出方向(X)的方向设于所述裁切装置(500)的下游并用于沿所述流水线输出方向(X)对所述托辊筒体进行车床加工。
14.根据权利要求12的非金属托辊筒体的制造设备,其中,所述材料成型设备包括:
挤出机(201);和
筒体挤出模具(202),与所述挤出机连接。
15.根据权利要求14的非金属托辊筒体的制造设备,其中,所述挤出机(201)包括表面层挤出机和结构层挤出机,所述筒体挤出模具(202)包括:
表面层挤出模具,与所述表面层挤出机连接并设有环形的表面层挤出口(20213);
结构层挤出模具,与所述结构层挤出机连接并设有所述成型挤出口(2021),所述成型挤出口(2021)设置在所述表面层挤出口(20213)的环腔中;以及
热复合成型段,位于所述表面层挤出模具和所述结构层挤出模具的挤出出口端。
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