CN115246594A - 背辊及其制备方法、涂布机 - Google Patents

背辊及其制备方法、涂布机 Download PDF

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CN115246594A CN202211154894.0A CN202211154894A CN115246594A CN 115246594 A CN115246594 A CN 115246594A CN 202211154894 A CN202211154894 A CN 202211154894A CN 115246594 A CN115246594 A CN 115246594A
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Contemporary Amperex Technology Co Ltd
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Abstract

本申请涉及一种背辊及其制备方法、涂布机。背辊包括：辊本体与耐磨层。辊本体具有一轴线及围绕轴线设置的辊面。耐磨层包覆于辊面上；其中，耐磨层的维氏硬度记为H，800HV≤H≤1400HV。在辊面上包覆有耐磨层，并控制耐磨层的维氏硬度H在800HV~1400HV之间，使得辊面得有效防护，提升其耐磨度。如此，在作业过程中，以耐磨层直接与物料接触，能有效减少辊面的磨损量，延长其使用寿命。同时，在辊面上设置耐磨层，也能避免因长期使用中背辊外表面磨损导致辊面上的跳动超规格，从而有利于保证作业精度。

Description

背辊及其制备方法、涂布机
技术领域
本申请涉及辊加工技术领域，特别是涉及背辊及其制备方法、涂布机。
背景技术
背辊作为物料传输、辊压等工艺中重要的部件，广泛应用于不同行业中，比如：锂电行业的涂布等。在作业过程中，背辊通常利用滚动摩擦为物料的输送提供动力，保证物料作业持续运行。然而，受限于传统背辊结构设计的缺陷，其表面易被磨损，导致使用寿命缩短。
发明内容
基于此，有必要提供一种背辊及其制备方法、涂布机，减少表面耐磨性，提升使用寿命。
第一方面，本申请提供了一种背辊，包括：辊本体，具有一轴线及围绕轴线设置的辊面；耐磨层，包覆于辊面上；其中，耐磨层的维氏硬度记为H，800HV≤H≤1400HV。
上述的背辊，在辊面上包覆有耐磨层，并控制耐磨层的维氏硬度H在800HV~1400HV之间，使得辊面得有效防护，提升其耐磨度。如此，在作业过程中，以耐磨层直接与物料接触，能有效减少辊面的磨损量，延长其使用寿命。同时，在辊面上设置耐磨层，也能避免因长期使用中背辊外表面磨损导致辊面上的跳动超规格，从而有利于保证作业精度。
在一些实施例中，维氏硬度H还满足的条件为：1200HV≤H≤1400HV。如此设计，将耐磨层的硬度合理控制在1200HV~1400HV之间，既实现有效的耐磨；又能降低材料开裂的风险，使得背辊的整体性能更佳。
在一些实施例中，耐磨层的厚度记为h，h＞0.1mm。如此，合理控制耐磨层的厚度，有利于提升背辊的整体结构性能。
在一些实施例中，耐磨层被构成为碳化钨镀层或铬镀层。如此，将耐磨层设计为碳化钨镀层或铬镀层，能极大提升背辊的耐磨性能，从而进一步提升设备的使用寿命。
在一些实施例中，辊本体包括第一部件及两个第二部件，第一部件具有轴线与辊面，两个第二部件分别连接于第一部件沿轴线方向的相对两端上。如此，将两个第二部件分别连接于第一部件的相对两端，方便第一部件更加安稳安装，有利于提升背辊运动的平顺性能。
在一些实施例中，辊本体还包括连接件，第一部件上沿轴线方向贯穿设有穿孔，连接件位于穿孔中，两个第二部件连接于连接件沿轴线方向的两端。如此，在两个第二部件之间连接有连接件，有利于加强第二部件之间的结合强度，提升背辊的整体结构强度。
在一些实施例中，两个第二部件分别嵌设于穿孔的相对两端中，穿孔的内壁上设有第一限位部，其中一个第二部件朝向连接件的一侧具有第二限位部，第一限位部与第二限位部在轴线方向上限位配合。如此，通过第一限位部与第二限位部发生限位配合时，能有效阻止第二部件继续朝向穿孔的内部插入，起到合理限位的作用，方便第二部件在第一部件上的安装。
第二方面，本申请提供了一种背辊的制备方法，用于以上任一项的背辊，包括如下步骤：提供辊坯料，其中，辊坯料具有一轴线及围绕轴线设置的辊面；对辊面进行表面处理，使得辊面上形成耐磨层；对表面处理后的辊坯料进行热处理；热处理后，按照设定尺寸对辊坯料进行加工，以获取背辊。
上述的背辊的制备方法，利用表面处理工艺，使得辊面上形成耐磨层，有效减少辊面的磨损量，延长其使用寿命；同时也能避免因长期使用中背辊外表面磨损导致辊面上的跳动超规格，有利于保证作业精度。另外，利用热处理工艺，优化辊坯料的内部结构，提升背辊整体性能。
在一些实施例中，对表面处理后的辊坯料进行热处理的步骤，包括：对表面处理后的辊坯料进行深冷处理，以使辊坯料至少在-196℃~-180℃之间任一温度下静置20h~28h，其中，辊坯料的材质为含铬合金钢；深冷处理后，对辊坯料进行回火处理。如此，在背辊制作工艺中，增加深冷工序，使残余奥氏体向马氏体化，保证辊坯料的晶体分布均匀，改善背辊材料内部应力变化，提升背辊的结构性能。
在一些实施例中，对表面处理后的辊坯料进行深冷处理的步骤，包括：在第一预设时间内，对辊坯料所处环境连续进行至少两次阶梯式降温，以使辊坯料所处环境的温度降至-196℃~-180℃之间任一温度值；维持所处环境的温度不变，使得辊坯料静置20h~28h；静置后，在第二预设时间内，对辊坯料所处环境连续进行至少两次阶梯式升温，以使辊坯料所处环境的温度升至10℃~30℃之间任一温度值。如此，合理控制深冷工艺，使得辊坯料内部结构的晶体分布更加均匀，进一步提升背辊的结构性能。
在一些实施例中，各个阶梯式降温中，在第一设定时间内，先以预设冷却速率降低第一温度值，再保持温度不变，其中，第一预设时间包括若干第一设定时间。如此，在各阶梯式降温中，以预设冷却速率进行降温，使得深冷处理的温度更加可控，提高深冷处理的精度，保证处理后的背辊性能保持一致性。
在一些实施例中，第一设定时间为4h~6h中其中一时间值，第一温度值为10℃~40℃中其中一温度值。如此，合理控制第一设定时间和第一温度值，优化阶梯式降温控制，保证处理后的背辊结构性能更佳。
在一些实施例中，各个阶梯式升温中，在第二设定时间内，先以预设升温速率提高第二温度值，再保持温度不变，其中，第二预设时间包括若干第二设定时间。如此，在各阶梯式升温中，以预设升温速率进行升温，使得深冷处理的温度更加可控，提高深冷处理的精度，保证处理后的背辊性能保持一致性。
在一些实施例中，第二设定时间为4h~6h中其中一时间值，第二温度值为40℃~90℃中其中一温度值。如此，合理控制第二设定时间和第二温度值，优化阶梯式升温控制，保证处理后的背辊结构性能更佳。
在一些实施例中，对辊面进行表面处理的步骤，包括：在辊面上喷涂碳化钨涂料以形成耐磨层。如此，以喷涂碳化钨的方式，在辊面上形成耐磨层，使得背辊的耐磨性能更高。
在一些实施例中，提供辊坯料的步骤，包括：将两个第二部件以热装方式分别装配在第一部件的相对两端，并对第一部件与第一部件之间的接缝处进行焊接，形成具有辊面的中间部件；对中间部件进行调质处理；调质处理后，对辊面进行中频淬火，以获得辊坯料。如此，通过调质处理和中频淬火等工艺，优化辊坯料的结构，以便提高背辊的整体性能。
第三方面，本申请提供了一种涂布机，包括以上任一项的背辊。
上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
通过阅读对下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在全部附图中，用相同的附图标号表示相同的部件。在附图中：
图1为本申请一些实施例中所述的背辊结构示意图；
图2为本申请另一些实施例中所述的背辊结构示意图；
图3为图2中背辊沿B-B方向上的剖视图；
图4为图3中圈C处结构放大示意图；
图5为图1中背辊沿A-A方向上的剖视图；
图6为本申请一些实施例中所述的背辊的制备流程图一；
图7为本申请一些实施例中所述的背辊的制备流程图二；
图8为本申请一些实施例中所述的背辊的制备流程图三；
图9为本申请一些实施例中所述的深冷处理曲线图；
图10为本申请一些实施例中所述的背辊的制备流程图四；
图11为本申请一些实施例中所述的背辊的制备流程图五。
100、背辊；10、辊本体；11、辊面；12、第一部件；12a、穿孔；12b、第一限位部；13、第二部件；13a、第二限位部；14、连接件；15、轴线；20、耐磨层。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，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、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
在本申请实施例的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本申请实施例的描述中，术语“多个”指的是两个以上（包括两个），同理，“多组”指的是两组以上（包括两组），“多片”指的是两片以上（包括两片）。
在本申请实施例的描述中，技术术语“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申请实施例和简化描述，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申请实施例的限制。
在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“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；也可以是机械连接，也可以是电连接；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。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申请实施例中的具体含义。
背辊作为物料传输、辊压等工艺中重要的部件，广泛应用于不同行业中，比如：锂电行业的涂布等。在作业过程中，背辊通常利用滚动摩擦为物料的输送提供动力，保证物料作业持续运行。
本申请人注意到，传统背辊在作业过程中，会与物料摩擦中易发生表面磨损，导致其使用寿命严重缩短，增加作业成本。同时，当背辊表面发生磨损时，背辊表面与物料之间出现松动，导致物料传输时发生跳动超规格，如跳动间距大于2μm等，从而影响作业的精度，例如：在涂布过程中，因跳动超规影响涂布轴向重量等。
基于此，为了解决背辊易磨损而导致的使用寿命缩短、以及作业精度的问题，本申请人经过深入研究，设计了一种背辊。将耐磨层包覆于辊面上；其中，耐磨层的维氏硬度记为H，800HV≤H≤1400HV。
在辊面上包覆有耐磨层，并控制耐磨层的维氏硬度H在800HV~1400HV之间，使得辊面得有效防护，提升其耐磨度。如此，在作业过程中，以耐磨层直接与物料接触，能有效减少辊面的磨损量，延长其使用寿命。同时，在辊面上设置耐磨层，也能避免因长期使用中背辊外表面磨损导致辊面上的跳动超规格，从而有利于保证作业精度。
本申请实施例公开的背辊可以但不限用于涂布机、极片压辊机或者物流传送机等装置中。
根据本申请的一些实施例，请参考图1与图2，本申请提供了一种背辊100。背辊100包括：辊本体10与耐磨层20。辊本体10具有一轴线15及围绕轴线15设置的辊面11。耐磨层20包覆于辊面11上。其中，耐磨层20的维氏硬度记为H，800HV≤H≤1400HV。
辊本体10是指背辊100中的主体结构，能绕轴线15进行旋转，以实现传输或挤压物料功能的部件。辊本体10在设计时，应具有一定结构强度，比如：辊本体10的材质可为但不限于合金钢、合金铝、陶瓷、硬质塑料或者外覆橡胶的金属组合材料等。
辊面11是指辊本体10上环绕轴线15的外表面，呈现环形曲面设计；而耐磨层20是指包覆在辊面11上一层具有一定硬度的防护结构，能减少在物料传输过程中的材料磨损量。
耐磨层20在辊面11上的形成方式有多种，比如：喷涂、电镀、阳极氧化等，只需能将耐磨层20稳定结合在辊面11均可。而耐磨层20在辊面11上的布置，应至少保证能沿辊面11的周向设置，至于是否需覆盖辊面11所有的区域可根据实际需求而定。当然，若耐磨层20全面包覆辊面11时，所获得的背辊100，其使用性能和耐磨度会更佳。
维氏硬度是指用一个相对面间夹角为136°的金刚石正棱锥体压头，在规定载荷作用下压入被测试样表面，保持定时间后卸除载荷，测量压痕对角线长度，进而计算出压痕表面积，最后求出压痕表面积上的平均压力，即为金属的维氏硬度值。具体耐磨层20的维氏硬度可直接采用维氏硬度计进行测量，也可采用换算的方式进行测量。比如：采用里氏硬度计测量，再根据换算表，换算成维氏硬度。里氏硬度是指：用规定质量的冲击体在弹力作用下以一定速度冲击试样表面，用冲头在距离试样表面1mm处的回弹速度与冲击速度之比计算出的数值。里氏硬度计的计算公式如下：HL=1000×Vb /Va，式中：HL为里氏硬度符号；Va为球头的冲击速度，m/s；Vb为球头的反弹速度，m/s。其中，在耐磨层20的硬度测量过程中，沿轴线15的方向，每隔200mm作为测试点等。
耐磨层20的硬度应控制在800HV~1400HV之间，比如：耐磨层20的硬度可为但不限于800HV、850HV、900HV、950HV、1000HV、1100HV、1200HV、1300HV、1400HV等阶梯硬度。每个阶梯硬度公差在±40HV保证硬度分布一致性，若耐磨层20的硬度过低，不满足耐磨需求；若耐磨层20的硬度过高，则材料容易开裂，且成本高。
在辊面11上包覆有耐磨层20，并控制耐磨层20的维氏硬度H在800HV~1400HV之间，使得辊面11得有效防护，提升其耐磨度，提高使用寿命。同时，在辊面11上设置耐磨层20，也能避免因长期使用中背辊100外表面磨损导致辊面11上的跳动超规格，从而有利于保证作业精度。
根据本申请的一些实施例中，可选地，维氏硬度H还满足的条件为：1200HV≤H≤1400HV。
耐磨层20的硬度还可控制在1200HV~1400HV之间，比如：耐磨层20的硬度可为但不限于1200HV、1250HV、1300HV、1350HV、1400HV等。
将耐磨层20的硬度合理控制在1200HV~1400HV之间，既实现有效的耐磨；又能降低材料开裂的风险，使得背辊100的整体性能更佳。
根据本申请的一些实施例中，可选地，请参考图3与图4，耐磨层20的厚度记为h，h＞0.1mm。
耐磨层20的厚度会对耐磨层20的性能具有一定影响，比如：在允许的磨损量下，若耐磨层20的厚度过薄，则容易导致辊面11直接被暴露出，影响背辊100的使用寿命。因此，耐磨层20的厚度h应控制在大于0.1mm中的一值。
合理控制耐磨层20的厚度，有利于提升背辊100的整体结构性能。
根据本申请的一些实施例中，可选地，耐磨层20被构成为碳化钨镀层或铬镀层。
碳化钨是一种由钨和碳组成的化合物，分子式为WC，分子量为195.85，且为黑色六方晶体，具有金属光泽，其硬度与金刚石相近。
为便于说明碳化钨的耐磨性能，以常规的背辊100及本申请的背辊100分别进行耐磨测试。在磨损量达到20μm~30μm时，计算两种背辊100所达到的运行米数。传统背辊100的运行米数为100万米~150万米；而本申请背辊100的运行米数为500万米~900万米，其耐磨性能提升约4倍。另外，铬镀层是指在辊面11上镀硬铬，以提高辊面11的耐磨性能。
将耐磨层20设计为碳化钨镀层或铬镀层，能极大提升背辊100的耐磨性能，从而进一步提升设备的使用寿命。
根据本申请的一些实施例中，可选地，请参考图3，辊本体10包括第一部件12及两个第二部件13。第一部件12具有轴线15与辊面11。两个第二部件13分别连接于第一部件12沿轴线15方向的相对两端上。
第一部件12是指背辊100上其承载或传输物料的结构；而两侧的第二部件13是指供第一部件12安装在其他装置上的结构，比如：可理解为轴头结构等。在实际作业中，第二部件13作为安装部件，通常通过轴承连接在其他装置上。其中，轴承可采用超高精度耐磨陶瓷轴承（如NSK 70BNR10H等）。
第一部件12与第二部件13之间连接可采用热装、焊接等方式。比如：将第二部件13先以热装的方式装配在第二部件13的一端；热装后，再以焊接的方式将第一部件12与第二部件13之间的接缝进行焊接等。
将两个第二部件13分别连接于第一部件12的相对两端，方便第一部件12更加安稳安装，有利于提升背辊100运动的平顺性能。
根据本申请的一些实施例中，可选地，请参考图3，辊本体10还包括连接件14。第一部件12上沿轴线15方向贯穿设有穿孔12a。连接件14位于穿孔12a中，两个第二部件13连接于连接件14沿轴线15方向的两端。
连接件14在两个第二部件13上的连接方式可为但不限于螺栓连接、卡接、焊接、一体成型等。其中，一体成型可为压铸、铸造、挤出、锻压等。
需要说明的是，连接件14连接在两个第二部件13上时，两个第二部件13也需与第一部件12进行连接。比如：第二部件13热装在穿孔12a的一端上；再通过焊接方式将第一部件12与第二部件13进行焊接等。另外，本申请的背辊100装配方式有多种，比如：在装配时，两个第二部件13先与连接件14组装成一整体结构；再将该整体结构统一插入穿孔12a中，并与第一部件12进行连接等。当然，在另一些实施例中，请参考图5，两个第二部件13之间不设置连接件14。
在两个第二部件13之间连接有连接件14，有利于加强第二部件13之间的结合强度，提升背辊100的整体结构强度。
根据本申请的一些实施例中，可选地，请参考图4，两个第二部件13分别嵌设于穿孔12a的相对两端中。穿孔12a的内壁上设有第一限位部12b，其中一个第二部件13朝向连接件14的一侧具有第二限位部13a，第一限位部12b与第二限位部13a在轴线15方向上限位配合。
在其中一个第二部件13朝向连接件14的一侧设置第二限位部13a，这样当第一限位部12b与第二限位部13a发生限位配合时，能有效阻止第二部件13继续朝向穿孔12a的内部插入，起到合理限位的作用，方便第二部件13在第一部件12上的安装。
当两个第二部件13及连接件14以整体结构安装在第一部件12上时，可将不具有第二限位部13a的第二部件13的外径设计成小于另一个第二部件13的外径，以使外径较小的第二部件13能穿过穿孔12a上具有第一限位部12b的一段。这样在装配时，可将外径较小的第二部件13通过从穿孔12a上靠近第一限位部12b的一端穿入，并由穿孔12a的另一端穿出，直至第二限位部13a与第一限位部12b限位配合。
另外，第一限位部12b与第二限位部13a均可设计成凸状结构，也可直接在穿孔12a的孔壁或第二部件13上切割出台阶状的面等。
通过第一限位部12b与第二限位部13a发生限位配合时，能有效阻止第二部件13继续朝向穿孔12a的内部插入，起到合理限位的作用，方便第二部件13在第一部件12上的安装。
根据本申请的一些实施例中，请参考图6，本申请提供了一种背辊的制备方法，用于以上任一项的背辊100，背辊的制备方法包括如下步骤：
S100、提供辊坯料，其中，辊坯料具有一轴线15及围绕轴线15设置的辊面11；
S200、对辊面11进行表面处理，使得辊面11上形成耐磨层20；
S300、对表面处理后的辊坯料进行热处理；
S400、热处理后，按照设定尺寸对辊坯料进行加工，以获取背辊100。
辊坯料是指未经过加工修整的辊本体10结构，比如：在尺寸上，辊坯料具有一定的加工余量；或者，在形状上，还有多余的余量需要车削；又或者，在结构性能上，辊坯料还需经过合理的热处理工艺，才能达到辊本体10的结构性能等。
在步骤S200中，表面处理的方式有多种，只需能在辊面11上形成耐磨层20均可，比如：喷涂工艺、电镀工艺、阳极氧化工艺等。
热处理是指材料在固态下，通过加热、保温和冷却的手段，以获得预期组织和性能的一种金属热加工工艺。在步骤S300中加入热处理工艺，有利于改善辊坯料的结构性能。
在步骤S400中，对辊坯料的加工方式有多种，比如：热处理后，精车外形长度、直径，使之达到设定尺寸；接着，精磨辊面11、以及辊坯料上各轴头（如第二部件13）的外圆至各自所需的尺寸；对轴头位置进行电镀，电镀后再次精磨；然后，对辊坯料进行辊轴校动平衡；最后，对轴头外圆磨，以获取背辊100。
上述的背辊的制备方法，利用表面处理工艺，使得辊面11上形成耐磨层20，有效减少辊面11的磨损量，延长其使用寿命；同时也能避免因长期使用中背辊100外表面磨损导致辊面11上的跳动超规格，有利于保证作业精度。另外，利用热处理工艺，优化辊坯料的内部结构，提升背辊100整体性能。
根据本申请的一些实施例，可选地，请参考图7，S300、对表面处理后的辊坯料进行热处理的步骤，包括：
S310、对表面处理后的辊坯料进行深冷处理，以使辊坯料至少在-196℃~-180℃之间任一温度下静置20h~28h，其中，辊坯料的材质为含铬合金钢；
S320、深冷处理后，对辊坯料进行回火处理。
在步骤S310中，辊坯料可在-196℃~-180℃之间任一温度下静置，比如：-180℃、-182℃、-184℃、-186℃、-188℃、-190℃、-192℃、-194℃、-196℃等。同时，静置时间也可为但不限于20h、22h、24h、26h、28h。
另外，辊坯料在-196℃~-180℃下静置的实现方式有多种，比如：预先将实验环境提前降低至所需温度，待温度达到后将辊坯料送入该试验环境中；或者，提前将辊坯料送入实验环境中，在对实验环境逐步降低至所需温度等。
辊坯料为含铬合金钢，比如：40CR等，在-196℃~-180℃之间任一温度下静置一段时间后，使残余奥氏体向马氏体化，保证辊坯料的晶体分布均匀，改善背辊100材料内部应力变化。
在步骤S320中，回火处理是指将深冷处理的辊坯料在一定温度下进行静置，以释放一部分因深冷处理造成的残留应力，提高背辊100的结构韧性。
在背辊100制作工艺中，增加深冷工序，使残余奥氏体向马氏体化，保证辊坯料的晶体分布均匀，改善背辊100材料内部应力变化，提升背辊100的结构性能。
根据本申请的一些实施例，可选地，请参考图8，S310、对表面处理后的辊坯料进行深冷处理的步骤，包括：
S311、在第一预设时间内，对辊坯料所处环境连续进行至少两次阶梯式降温，以使辊坯料所处环境的温度降至-196℃~-180℃之间任一温度值；
S312、维持所处环境的温度不变，使得辊坯料静置20h~28h；
S313、静置后，在第二预设时间内，对辊坯料所处环境连续进行至少两次阶梯式升温，以使辊坯料所处环境的温度升至10℃~30℃之间任一温度值。
阶梯式降温是指先降低至某一温度值，并保持该温度值一段时间。采用阶梯式降温能够避免辊坯料因急促直冷而导致材料变脆开裂等现象。其中，降低至某一温度值的方式可采用恒定的降温速率，也可采用变化的降温速率。
同样，阶梯式升温是指先提升至某一温度值，并保持该温度值一段时间。采用阶梯式升温也能够避免辊坯料因急促直热而导致材料容易发生皲裂等现象。
步骤S313中，提温至10℃~30℃之间任一温度值，比如提温至10℃、15℃、20℃、25℃、30℃等。具体到一些实施例中，在第二预设时间内，对辊坯料所处环境连续进行至少两次阶梯式升温，以使辊坯料所处环境的温度升至20℃。
如此，合理控制深冷工艺，使得辊坯料内部结构的晶体分布更加均匀，进一步提升背辊100的结构性能。
根据本申请的一些实施例，可选地，各个阶梯式降温中，在第一设定时间内，先以预设冷却速率降低第一温度值，再保持温度不变，其中，第一预设时间包括若干第一设定时间。
预设冷却速率是指在单位时间内降低的温度值。各阶梯式降温之间，预设冷却速率可保持一致，也可不一致，比如：越接近-196℃~-180℃之间的温度值时，阶梯式降温中的冷却速率越小等。
在各阶梯式降温中，以预设冷却速率进行降温，使得深冷处理的温度更加可控，提高深冷处理的精度，保证处理后的背辊100性能保持一致性。
根据本申请的一些实施例，可选地，第一设定时间为4h~6h中其中一时间值，第一温度值为10℃~40℃中其中一温度值。
第一设定时间可为但不限于4h、4.5h、5h、5.5h、6h等。第一温度值可为但不限于10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、35℃、40℃等。具体到一些实施例中，第一设定时间为4h。
合理控制第一设定时间和第一温度值，优化阶梯式降温控制，保证处理后的背辊100结构性能更佳。
根据本申请的一些实施例，可选地，各个阶梯式升温中，在第二设定时间内，先以预设升温速率提高第二温度值，再保持温度不变，其中，第二预设时间包括若干第二设定时间。
预设升温速率是指在单位时间内提升的温度值。各阶梯式升温之间，预设升温速率可保持一致，也可不一致，比如：越接近10℃~30℃时，阶梯式升温中的升温速率越大等。
在各阶梯式升温中，以预设升温速率进行升温，使得深冷处理的温度更加可控，提高深冷处理的精度，保证处理后的背辊100性能保持一致性。
根据本申请的一些实施例，可选地，第二设定时间为4h~6h中其中一时间值，第二温度值为40℃~90℃中其中一温度值。
第二设定时间可为但不限于4h、4.5h、5h、5.5h、6h等。第二温度值可为但不限于10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃、90℃等。具体到一些实施例中，第二设定时间为4h。具体到一些实施例中，请参考图9，在深冷处理中，经过11次阶梯式降温，使得辊坯料所处环境温度为-190℃；在-190℃下静置24h；最后，经过4次阶梯式升温，使得环境温度升至20℃。
合理控制第二设定时间和第二温度值，优化阶梯式升温控制，保证处理后的背辊100结构性能更佳。
根据本申请的一些实施例，可选地，请参考图10，S200、对辊面11进行表面处理的步骤，包括：
S210、在辊面11上喷涂碳化钨涂料以形成耐磨层20。
喷涂的方式可为但不限于音速喷涂、超音速喷涂等。当以超音速喷涂碳化钨时，涂层高度致密，可降低气孔率，更能确保辊面11的性能；同时有利于提升背辊100整体强度。
以喷涂碳化钨的方式，在辊面11上形成耐磨层20，使得背辊100的耐磨性能更高。
根据本申请的一些实施例，可选地，请参考图11，S100、提供辊坯料的步骤，包括：
S110、将两个第二部件13以热装方式分别装配在第一部件12的相对两端，并对第一部件12与第一部件12之间的接缝处进行焊接，形成具有辊面11的中间部件；
S120、对中间部件进行调质处理；调质处理后，对辊面11进行中频淬火，以获得辊坯料。
中间部件是指未经过调质处理、以及中频淬火的辊坯料。其中，调质处理是指淬火后高温回火的热处理方法，比如：控制回火温度为500℃~650℃。
而中频淬火是指将金属件放在一个感应线圈内，感应线圈通交流电，产生交变电磁场，在金属件内感应出交变电流，由于趋肤效应，电流主要集中在金属件表面，所以表面的温度最高，在感应线圈下面紧跟着喷水冷却或其他冷却，由于加热及冷却主要集中在表面，所以表面改性很明显，而内部改性基本没有，以实现表面改性的热处理。其中，调质处理和中频淬火的具体参数控制可直接参考现有文献，在此不作详细介绍。
通过调质处理和中频淬火等工艺，优化辊坯料的结构，以便提高背辊100的整体性能。
根据本申请的一些实施例，本申请提供了一种涂布机，包括以上任一项的背辊100。
根据本申请的一些实施例，本申请提供了一种提升涂布机背辊100寿命的制备方法，请参考图1至图11，包括如下步骤：
1、背辊100材料为40CR，通初加工后进行调质热处理：将第一部件12与第二部件13进行调质热处理；
2、第一部件12与第二部件13经粗车加工后进行热装、焊接；
3、待热装后冷却到常温后，完成第一部件12与第二部件13之间的满焊；
4、满焊后，将其整体调质处理；
5、调质处理完后冷却后，粗车加工整体结构；
6、对第一部件12上的辊面11中频淬火HRC55-60，要求淬火深度≥8mm；
7、待辊面11冷却至常温后，喷碳化钨，保证碳化钨涂层厚度＞100um；
8、氮化钨喷涂完成后，背辊100整体进行深冷处理，液氮深冷温度为-190℃，静置时间24h；
9、深冷处理完后，进行回火160℃，静置12h ；
10、回火完毕后，精车外形长度及直径到预留尺寸；
11、精磨辊面11至需要尺寸；
12、精磨第二部件13上外圆结构；
13、对第二部件13位置进行电镀，后精磨；
14、进行辊轴校动平衡；
15、最后进行外圆磨。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (17)

1.一种背辊(100)，其特征在于，包括：
辊本体(10)，具有一轴线(15)及围绕所述轴线(15)设置的辊面(11)；
耐磨层(20)，包覆于所述辊面(11)上；
其中，所述耐磨层(20)的维氏硬度记为H，800HV≤H≤1400HV。
2.根据权利要求1所述的背辊(100)，其特征在于，所述维氏硬度H还满足的条件为：1200HV≤H≤1400HV。
3.根据权利要求1所述的背辊(100)，其特征在于，所述耐磨层(20)的厚度记为h，h＞0.1mm。
4.根据权利要求1-3任一项所述的背辊(100)，其特征在于，所述耐磨层(20)被构成为碳化钨镀层或铬镀层。
5.根据权利要求1所述的背辊(100)，其特征在于，所述辊本体(10)包括第一部件(12)及两个第二部件(13)，所述第一部件(12)具有所述轴线(15)与所述辊面(11)，两个所述第二部件(13)分别连接于所述第一部件(12)沿所述轴线(15)方向的相对两端上。
6.根据权利要求5所述的背辊(100)，其特征在于，所述辊本体(10)还包括连接件(14)，所述第一部件(12)上沿所述轴线(15)方向贯穿设有穿孔(12a)，所述连接件(14)位于所述穿孔(12a)中，两个所述第二部件(13)连接于所述连接件（14）沿所述轴线(15)方向的两端。
7.根据权利要求6所述的背辊(100)，其特征在于，两个所述第二部件(13)分别嵌设于所述穿孔(12a)的相对两端中，所述穿孔(12a)的内壁上设有第一限位部(12b)，其中一个所述第二部件(13)朝向所述连接件(14)的一侧具有第二限位部(13a)，所述第一限位部(12b)与所述第二限位部(13a)在所述轴线(15)方向上限位配合。
8.一种背辊的制备方法，用于制备权利要求1-7任一项所述的背辊(100)，其特征在于，包括如下步骤：
提供辊坯料，其中，所述辊坯料具有一轴线(15)及围绕所述轴线(15)设置的辊面(11)；
对所述辊面(11)进行表面处理，使得所述辊面(11)上形成耐磨层(20)；
对表面处理后的所述辊坯料进行热处理；
热处理后，按照设定尺寸对所述辊坯料进行加工，以获取所述背辊(100)。
9.根据权利要求8所述的背辊的制备方法，其特征在于，所述对表面处理后的所述辊坯料进行热处理的步骤，包括：
对表面处理后的所述辊坯料进行深冷处理，以使所述辊坯料至少在-196℃~-180℃之间任一温度下静置20h~28h，其中，所述辊坯料的材质为含铬合金钢；
深冷处理后，对所述辊坯料进行回火处理。
10.根据权利要求9所述的背辊的制备方法，其特征在于，所述对表面处理后的所述辊坯料进行深冷处理的步骤，包括：
在第一预设时间内，对所述辊坯料所处环境连续进行至少两次阶梯式降温，以使所述辊坯料所处环境的温度降至-196℃~-180℃之间任一温度值；
维持所处环境的温度不变，使得所述辊坯料静置20h~28h；
静置后，在第二预设时间内，对所述辊坯料所处环境连续进行至少两次阶梯式升温，以使所述辊坯料所处环境的温度升至10℃~30℃之间任一温度值。
11.根据权利要求10所述的背辊的制备方法，其特征在于，各个所述阶梯式降温中，在第一设定时间内，先以预设冷却速率降低第一温度值，再保持温度不变，其中，所述第一预设时间包括若干所述第一设定时间。
12.根据权利要求11所述的背辊的制备方法，其特征在于，所述第一设定时间为4h~6h中其中一时间值，所述第一温度值为10℃~40℃中其中一温度值。
13.根据权利要求10所述的背辊的制备方法，其特征在于，各个所述阶梯式升温中，在第二设定时间内，先以预设升温速率提高第二温度值，再保持温度不变，其中，所述第二预设时间包括若干所述第二设定时间。
14.根据权利要求13所述的背辊的制备方法，其特征在于，所述第二设定时间为4h~6h中其中一时间值，所述第二温度值为40℃~90℃中其中一温度值。
15.根据权利要求8所述的背辊的制备方法，其特征在于，所述对所述辊面(11)进行表面处理的步骤，包括：
在所述辊面(11)上喷涂碳化钨涂料以形成所述耐磨层(20)。
16.根据权利要求8所述的背辊的制备方法，其特征在于，所述提供辊坯料的步骤，包括：
将两个第二部件(13)以热装方式分别装配在第一部件(12)的相对两端，并对所述第一部件(12)与所述第一部件(12)之间的接缝处进行焊接，形成具有辊面(11)的中间部件；
对所述中间部件进行调质处理；
调质处理后，对所述辊面(11)进行中频淬火，以获得辊坯料。
17.一种涂布机，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的背辊(100)。
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