CN212073349U - 一种超低成本与超高速的热辊装置 - Google Patents

Abstract

一种超低成本与超高速的热辊装置，由辊体、带轴法兰、内置电热管组、电刷架、电刷盘等组成，加入超导液后，结构极简，成本极低，产能效率极高，且能产出可控型各种高质量加工产品。适用于覆膜机、瓦楞机、尼丝纺压光机，烘干机等。

Description

一种超低成本与超高速的热辊装置

技术领域

本实用新型属于辊类技术领域，具体属于热辊技术领域。

背景技术

当前在热辊应用领域，它包括的范围很广，如印刷覆膜、印染、瓦楞机、造纸等许多行业都需用到热辊，包括压合，干燥，压纹，定型，压瓦楞纸等等，都需用到热辊技术，但至今所用技术不是高成本甚至极高成本，就是工作效率不高或不太高，能量利用率不高或低下，或使用原技术生产产品质量不高，或虽产品使用能量成本较低，但却带来麻烦的后遗症常待处理的技术一直在使用。至今尚未出现以所有热辊中最低成本与最高效率，产品生产质量可控，并一劳永逸毫无麻烦发生的简洁又干净的热辊技术属于鱼与熊掌兼得的技术出现。比如，印刷行业覆膜机中的热辊，现普遍彩用电磁加热技术，它因考虑成本因素与放便安装维修而采用外置式电磁加热器，尤如电磁炉放金属锅以下部位，而它放热辊上方腾空处几毫米处，虽简单仅由热辊与电磁罩二样东西组成，并使用寿命较长，但缺点是一，覆膜产品质量问题，所有该设备覆出光膜有细皱纹，上面横七竖八爬满0.5毫米以下的长″线型虫″，布满整个版面；二，其产能尚达不到本专利的产能，仅为一半或不到。对于质量原因在于外表加热产生灼热，当膜碰上灼热立刻急收缩，产生折皱，尽管膜纵向有适度张力，但压合因折皱已被烫成型，故不可能完全展平。对于市场上也有用厚壁管在厚壁其间打均布与母线平行的深孔的技术，当然也形成内发热体，它形成经调和的均匀热传导到辊外表(当然同时也传导到管内壁)若用于覆膜则有利于质量，因为它是调和匀热非灼热传导，故质量可明显提高，″线型虫″皱纹不明显，但它的成本却过高，打一个深孔几百元，并根据辊长进一步加价，几十个均布深孔就是万元或以上，另加上辊内外圆等加工费用。若用锅炉烧水产生蒸汽使用于组合瓦楞机组，锅炉烧汽以天然气等，供热费用稍低，但饱和水蒸气进入瓦楞辊内因工作大量吸热消耗热能后会变成水，从而影响汽能热量使其降低温度，不能正常保持恒温与正常工作，这时就需要不断去水工作，该工作又形成辊侧水滴不断出现掉下，影响环境与工作。该行业的人都知道这个缺陷，但长期克服不了。在印染行业中烫压尼丝纺一面为压光时，该热压辊为壁厚七、八十毫米，或可用以上方法达成加热等，或厚壁深孔，或蒸汽加热等，但成本都是相当高的，光材料费就是几倍于本专利，且工作产能也仅是本专利一半不到。

综上所述，当前需要一款克服各辊不同缺点的既低成本，又产能超高，且做产品质量又上乘的热辊。

实用新型内容

本实用新型根据技术背景所述的内容，进行全方位地改进，使达到最低的成本，极高的产能与质量最优的目的。

现通过以下方法实现上述目的。实施例一：它包括辊体、带轴法兰、内置电热管组、导线组、电刷架、电刷盘、电刷盘引线组、防护罩、超导液所组成。

所述辊体，由满足气压与辊压适当厚度的壁厚钢管加上两端加一定厚度圈焊接，圈侧平面可以作盲孔螺孔以压住带轴法兰，定位于辊凹陷的端面以定中心位均满足同轴度要求，且以高温密封垫密封胶密封安装。所述圈内圆正好可以搁置电热管直径下部，以使正好在下部安装电热管塞入时可以搁其圈上进入右侧法兰盲孔中，电热管因作外套式螺纹，并附扳手平行面而可扳紧定位，此时螺纹上包覆高温生料带加高温密封胶以密封，然后安装三个不同圆心高度的带压簧的电刷插入电刷架上，电刷架与左边带轴法兰之轴合适轴向位上固定，它将与电热管及辊同步转，对应三种对轴心高度的电刷，与之相配的是三个与轴同心导电环嵌入电刷盘右表侧面固定，可对应各电刷接触通电，该环有三根电刷盘引线各接不同直径之环，以可通电或关电，是为三相线，它们或可用380伏电压，按三角形接法，该盘是与墙板固定而不转的并外体绝缘。电刷架也用绝缘材料制作。每根电热管使用同侧单头引线二根，可平分三组各互相每组以导线组连接，三组各接自己的不同对轴心高度的电刷，当一切连线接成，三相电一通则可辊发热工作。另作固定防护罩以防触电及为美观。因考虑电热管使用寿命比如五年，则可以旋出换新，但因单侧双引线电热管为超长，且墙板又近会被墙板挡住，所以墙板上应在相应位置上开一孔可抽出或塞入电热管。可在带轴法兰上开螺孔以灌超导液，则加密封后锁紧螺丝，腔内需抽排出空气，以防阻碍超导工作进行。加液液面宜触碰或浸泡最下一根电热管，当电热管发热时，超导液马上汽化，充满腔内，该热量迅速弥漫全腔形成等温体，当辊被工作对像如某种基材加热或、并压合时，尤其是高速时会从辊表大量吸收热量，因超导作用，就如电热管紧贴辊内表一样及时供热，所以可以维持高速，只要电能足够。它可以完全替代厚壁管打母线方向的一串孔！并且不需要厚壁来储备热量，超导就是立现，满腔体内超导汽就是储能，无需另外储能，且金属储能是超导气态传导速度的几百分之一的速度，所以金属壁厚应当与允许做薄，在某种程度上，装机电功率达到多少就可开快多少，只为超导气体比铁传热快近百倍，而它的液体则快万倍，所以应充分利用它的这个性质，用其廉价代钢材厚壁高价。辊腔内若温120至130度，若用35度汽化超导液，达饱和汽态会有部分饱和液存在。这用于做瓦楞纸会弹性好(实施例二则会更好)。在覆膜机上使用，但若在腔内用适当导热油，虽然会影响产能速度，但这个速度本来因飞达送纸速度有限(过快会使飞达过早损坏)就已有大富余了，现在已将原灼热变成调和均匀热，在用于覆膜机方面会做出光膜产品会达镜面效果，根本看不见任何条纹了。

实施例二，若采用专利超高速热辊技术加超导液，在其余一切均相同的情况下，它是加作腔内加热板沿内圆一周，和、或再做内壁的内螺纹通身，它们都是增加受热面积的，由计算知可达原平整内腔的五倍或以上，好比腔内有拼命向外推热能的五倍力存在，且薄壁，又具钢结构其强度无需担心，经实践无虞，它的使用从冷态到热态为-0.9-2公斤每平米厘米压力，是低压。

与现有技术相比，虽然在一定程度上采用了个别″复古″技术，即内置电热管法，从前曾以内置电热管加热空气传导加热内腔，且内腔通大气，效率十分低下，仅产能为几分之一，但根据配合新技术新结构的的引入，上述巨大优点出现了，它变成了老树发新枝芽，而且完全赶超快老的新技术如电磁加热与其它一些传统技术了。实现了大幅降低成本、大幅提高功效、大幅提高质量的事半功倍的效果。

附图说明

图1为本实用新型主视图，图2为左视图，图3为实施例二截面图。

图中1-辊体、2-带轴法兰、3-内置电热管组、4-导线组、5-电刷架、6-电刷盘、7-电刷盘引线、8-防护罩、9-超导液、10-装液孔、11-加热片组、12-内螺纹。

具体实施方式

以下结合图1、图2、图3再详述本实用新型构造与工作过程。

实施例一，它用于无需太高速的设备，由普通型的基本辊体1构造加带轴法兰2构成，不同的是，左侧的带轴法兰2除一周锁紧孔外，同时一周锁紧孔以下小周有一圈均布螺孔，它是用来固定外套有外螺纹的电热管，它是超长的单侧引双线的电热管，其左侧有螺纹带法兰，与传统不同点在于法兰在末端，电热管右侧正好塞入右侧的带轴法兰2的同位沉孔中，当电热管与辊同时转动时该沉孔以定位电热管末端进行稳定工作(不同于过往内置电热管空气加热时以电热管静止为主)。内置电热管组3，一周均布并与主轴向心同心。左侧所引出电热管双线，若共有24根的话，那么每8根管为一组，共三组，每组并联接法，将每个并联接法视作一个双引线元件，再以三角形接法分别接三个电刷架5上的三个电刷，采用380伏电压是基于电热管使用寿命稍长考虑，由P＝IU知，功率P一定时，电流I与电压U成反比，电压大时电流会小，偏向以电压能多参与发热，电热丝不易分子挥发变细后断裂。电刷架5以绝缘材料均布三个与中心不等距的电刷沉孔加通线小孔，电刷尾有导线与弹簧，可以向外弹出电刷，该弹力以使刷头与电刷盘6上的同心分布的三个导电环之一优良接触，三个电刷分别接触各自的里、中、外同心导电环，其中电刷架5与左侧主轴固定，可随辊轴转动，而绝缘身体嵌导电环的电刷盘6，则安装时与轴同心并固定在墙板上，其中心大孔与轴有间隙不被运转时摩擦。三个导电环分别引出三相电源接线，接入开关与电源。图1左侧主轴有键可接传动件，以使辊可整体转动。防护罩8固定于电刷盘外圆不动或固定于法兰上转动亦可，抽排空气后超导液灌后使液面接触或浸入某一根或几根电热管。开机前先加热内置电热管组3，待升温达工作温度前一刻慢速转动辊体，因超导液汽化，迅速达成整辊为等温体，又因各处密封到位，故可长期正常工作，因超导原因，可以舍弃一切其它如高成本电磁加热，复杂工艺，厚壁材料，储能结构等等，同样可以达到高效生产，且它又因完全封闭内置电热管组3，故热量损耗达最小，仅辊表有红外辐射占百分之几的电能损耗，是为高效节能的方式，本加热方式较之电磁加热方式仅是它的四至五分之一成本，而且电磁罩因其在辊外置，故电磁能量泄漏达至少百分之十几，它对人体尚存在公知的健康危害。有事例表明，少数电磁敏感者会有头晕反应，少数近耳接听手机者会产生脑瘤。而现电热管用于内置式，它有微弱的电磁放射九成九全被屏蔽了，其电磁泄漏远小于安全值，对人体无影响了。

实施例二，在其余结构全部相同的情况下，仅辊内按照专利″超高速热辊″的方案实施，它多出了内腔均布的加热片组11，和、或增加内圆的尖形的内螺纹12，以形成五倍或以上的受热面，从而以五倍的传热推力向外推送热量。其原理为你吸热再多，仅能消耗我二倍到五倍热，许多设备并达不到增速那么多，比如当内腔温度为130度，而辊表为125度，温差5度，当工作时，吸热开始，慢速时因吸热速度远小于供热速度，故壁内处温度不变，温差不变，当高速时，吸热翻倍了，但因供热尚有富余，因此壁内外温差同样不变，还是5度，当再高速时，再翻倍，此时也仅是四倍，而供热为五倍能力，故内外温差还是5度，当然条件是电能功率设计到足够，不因电能不够，它连续供电能若不够，这时只能以内腔降温来表示抗议了，根据热力学，热量是自发地由高温向低温传递，5度温差就是热传递的动力，若永远保持该温差且腔内温度恒定(功率够大)，则会保持对应能量的高速。因为无需储能，且靠钢铁壁厚储能因其热传导慢，所以也达不到超高速工作效果，故取薄壁，钢铁慢速传导路程短即快了，同时又省材料，一举两得，此辊已做过实例，得证过，因此本实施例是当前全世界最快最高效的热辊技术，也是最省成本的热辊技术，主体为三件套：辊体1、带轴法兰2、内置电热管组3，简单化。而且根据需要管壁涂满导热热油用于覆膜机，可使产生调和均热，覆光膜可造成镜面。对于导热油在130度左右的情况下它不易挥发，其沸点350 度，远离沸点，故与超导液汽各归各，互不干扰，腔内空间还是以超导为主占领，且超导液为中性液不与导热油化学反应，因本来就是过快的生产速度，因导热油加入些许影响速度无关大局，自动送纸的飞达开不了那么快，太快会损害飞达，因此只能限速，但它带来了镜面覆膜效果提高质量到极致，完全有必要。本实施例用于其它如瓦楞机，尼丝纺压光机等则可以尽情开到超高速。

根据本实用新型的基本原理，具体细小结构可以进行改动，但若以等同替代方式的改动不影响落入本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种超低成本与超高速的热辊装置，它包括辊体(1)、带轴法兰(2)、电刷架(5)、电刷盘(6)及导线组(4)、电刷盘引线(7)、或加防护罩(8)，其特征是：腔内置电热管组(3)与灌入超导液(9)组成。

2.根据权利要求1所述的一种超低成本与超高速的热辊装置，其特征是：长度超过一米的超长电热管，并为单头引出双线制及法兰带螺纹，法兰在末端的形式。

3.根据权利要求2所述的一种超低成本与超高速的热辊装置，其特征是：内置电热管组为固定于两侧带轴法兰(2)盖上，其中左侧为一组圆周排列的带内螺纹的孔若干。

4.根据权利要求3所述的一种超低成本与超高速的热辊装置，其特征是：带轴法兰(2)右侧盖上作沉孔若干，并与左侧带轴法兰(2)盖上螺孔一一对应。

5.根据权利要求4所述的一种超低成本与超高速的热辊装置，其特征是：安装后的带轴法兰(2)及内置电热管组(3)，以低压容器标准为全密封安装。

6.根据权利要求5所述的一种超低成本与超高速的热辊装置，其特征是：带轴法兰(2)盖上有装液孔(10)。

7.根据权利要求6中权利要求所述的一种超低成本与超高速的热辊装置，其特征是：腔内灌入超导液(9)而密封。

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