CN221086732U - 一种石墨碳刷式轧辊冷却装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种石墨碳刷式轧辊冷却装置，包括对合后环抱轧辊轴头的第一壳体和第二壳体，以及均布在第一壳体和第二壳体内的多个冷却单元；多个冷却单元之间串联有冷却水管；所述冷却单元包括固设在第一壳体或者第二壳体空腔中的安装座、置于安装座中的石墨块以及用于使石墨块始终贴合轧辊轴头的弹性组件。本实用新型采用外置冷却的方式，利用通入冷却水的石墨块直接冷却轧辊，降低主要部件——轧辊受温度的影响，相较现有在轴承座内设置冷却水通道的方式，本实用新型能够减少热传递环节（冷却水直接作用于轧辊），降低传导热阻，进而提高冷却效率。本实用新型用于带走辊压机生产过程中轧辊产生的热量，使设备处于稳定运行状态。

Description

一种石墨碳刷式轧辊冷却装置

技术领域

本实用新型属于锂离子电池生产技术领域，涉及一种在辊压工序中对轧辊冷却的设备，具体地说是一种石墨碳刷式轧辊冷却装置。

背景技术

随着锂离子电池在国家级工程及居民消费需求等各层级的应用普及，市场对锂离子电池的需求越来越大，这促使各锂离子电池工厂不断提升设备生产速度，以期获得更高的产能。

目前，锂离子电池生产环节的辊压工序中设备运行速度已达到120m/min及以上。辊压工序中极片高速生产时，极片与轧辊的摩擦、轴承的滚动摩擦都会产生大量热量。由于现有的辊压机中，上下两支轧辊、主轴承、预弯轴承以及各轴承座都为金属部件，这些金属部件受上述热量影响会热胀冷缩，使自身尺寸发生变化，这种情况在辊压机高速运行时和生产停机时交替循环发生。

辊压工序中的主要特征参数是辊压后极片的厚度，该厚度指标为微米量级，对设备的稳定性有极高的技术要求。因此，上述提及的辊压机中各金属部件受运行热量影响而发生的热胀冷缩现象，会大大影响极片辊压后的精度（即辊压厚度）。

直接影响辊压厚度精度的零部件包括轧辊、轴承和轴承座，其中影响最大的是轧辊。目前，对轧辊控温的方式主要是：轴承座内部增设冷却水通道，利用循环冷却水冷却轴承座的方式间接控制轧辊的温度。这种方式多存有以下问题：

其一、热量传导通过轧辊→轴承→轴承座→循环冷却水，热传导距离长，作用时间慢，热阻大且效率低；

其二、大量冷却水在轴承座内部循环会使金属件发生外层结露现象，还会有渗漏风险，导致设备容易生锈腐蚀；

其三、冷却水通道堵塞后不易被发现，导致轧辊温度控制不合理，辊压厚度数据波动，影响产品质量。

实用新型内容

为解决现有技术中存在的以上不足，本实用新型旨在提供一种石墨碳刷式轧辊冷却装置，以达到提高冷却效率、降低相关金属部件生锈腐蚀风险的目的。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：一种石墨碳刷式轧辊冷却装置，包括对合后环抱轧辊轴头的第一壳体和第二壳体，以及均布在第一壳体和第二壳体内的多个冷却单元；

多个冷却单元之间串联有冷却水管；

所述冷却单元包括固设在第一壳体或者第二壳体空腔中的安装座、置于安装座中的石墨块以及用于使石墨块始终贴合轧辊轴头的弹性组件。

作为本实用新型的限定，弹性组件为弹簧导柱，包括一体成型的螺纹部和光轴部，其中，光轴部上套设有用于压紧石墨块的弹簧；

弹簧导柱的螺纹部由安装座内部延伸至第一壳体或者第二壳体外部，并且螺纹部与安装座螺纹连接。

作为本实用新型的进一步限定，第一壳体或者第二壳体的外部配置有用于对弹簧导柱螺纹部进行固定的螺母。

作为本实用新型的另一种限定，每相邻两个冷却单元中安装座的相对位置开设有通孔；

每个石墨块的内部均开设有用于通冷却水的贯穿孔，贯穿孔两端配置螺纹并安装有快拆接头；石墨块上的贯穿孔与安装座上的通孔位置相对应；

冷却水管穿过安装座的通孔，并通过快拆接头连接每相邻两个冷却单元中的石墨块。

作为本实用新型的进一步限定，安装座的一侧设有可视窗口，可视窗口的一侧配置有刻度线用以标定石墨块的磨损情况。

作为本实用新型的第三种限定，第一壳体和第二壳体均为半环形的U型槽，开口朝向轧辊轴头表面；第一壳体和第二壳体之间通过安装螺栓对合固定。

作为本实用新型的进一步限定，第一壳体和第二壳体均通过连接支架固设在轧辊轴头的轴承座上，以实现在轧辊轴头上的环抱固定。

作为本实用新型的再进一步限定，连接支架两端配置有第一螺栓孔；轴承座与第一壳体或者第二壳体的对应位置处均配置有第二螺栓孔；

连接支架通过定位螺栓实现轴承座与第一壳体或者第二壳体的连接。

由于采用了上述的技术方案，本实用新型与现有技术相比，所取得的有益效果是：

（1）本实用新型采用外置冷却的方式，利用通入冷却水的石墨块直接冷却轧辊，降低主要部件——轧辊受温度的影响，相较现有在轴承座内设置冷却水通道的方式，本实用新型能够减少热传递环节（冷却水直接作用于轧辊），降低传导热阻，进而提高冷却效率。

采用石墨材质作为冷却导体，可以充分发挥石墨导热性能好、自修磨能力强、自润滑性好等特点，可降低传导热阻，提高传导效率。

（2）本实用新型采用石墨块内部孔道通水取代轴承座内部通水，有效避免了轴承座内部渗漏、外部结露等现象，进而降低了相关金属部件生锈腐蚀的风险。

另外，本实用新型采用的外置冷却的方式，容易观察渗漏、堵塞现象，也方便对发生的渗漏、管道堵塞等问题进行处理，无需拆卸大重量部件或者使用专业起重设备即可做到日常维护和检修。

（3）本实用新型加工成本低、检测周期短。原先在轴承座内部钻孔后，需要花费较长时间进行测漏补漏。本实用新型采用低价值原材料、加工方式简单易生产，并且安装、测漏工作更加简单。

附图说明

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作更进一步详细说明。

图1为本实用新型实施例的结构简图；

图2为本实用新型实施例中第一壳体与第二壳体对合后的结构关系侧视图；

图3为本实用新型实施例中冷却单元的结构关系主视图；

图4为本实用新型实施例中安装座的结构关系主视图；

图5为本实用新型实施例中弹簧导柱的结构关系主视图；

图6为本实用新型实施例在辊压机上的安装位置示意图；

图中：1、第一壳体；2、第二壳体；3、冷却单元；4、冷却水管；5、安装螺栓；6、螺母；7、进水管；8、出水管；9、轧辊轴头；10、上轧辊；11、下轧辊；12、主轴承；13、主轴承座；14、预弯轴承；15、预弯轴承座；16、连接支架；17、冷却装置；18、极片；

301、安装座；302、石墨块；303、弹簧导柱；304、贯穿孔；305、可视窗口；306、刻度线；307、螺纹部；308、光轴部；309、弹簧。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明。应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和理解本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例 一种石墨碳刷式轧辊冷却装置

如图1所示，本实施例包括对合后环抱轧辊轴头9的第一壳体1和第二壳体2，以及均布在第一壳体1内和第二壳体2内的多个冷却单元3。本实施例中冷却单元3通过第一壳体1和第二壳体2固定在轧辊轴头9，构成外置冷却的结构直接对轧辊进行冷却，以带走辊压机生产过程中轧辊产生的热量，使设备处于稳定运行状态。

第一壳体1和第二壳体2均为半环形的U型槽，如图2所示，第一壳体1和第二壳体2对合后两侧通过安装螺栓5进行固定。在环抱轧辊轴头9后，第一壳体1和第二壳体2的开口均朝向轧辊轴头9的表面。如图6所示，本实施例中的第一壳体1和第二壳体2均通过连接支架16固设在轧辊轴头9的轴承座上，以此来实现在轧辊轴头9上的环抱固定。具体的，连接支架16的两端配置第一螺栓孔，轴承座（本实施例中为轧辊轴头9上的预弯轴承座15）以及第一壳体1和第二壳体2上均对应配置有第二螺栓孔，并且第一壳体1或者第二壳体2上的第二螺栓孔分别对应轴承座的一个第二螺栓孔。

以在轴承座上固定第一壳体1为例，阐述其具体安装方式：将连接支架16其中一端的第一螺栓孔对准第一壳体1的第二螺栓孔后，装配定位螺栓以实现第一壳体1与连接支架16的连接；再将连接支架16另一端的第一螺栓孔对准轴承座上的第二螺栓孔后，同样装配定位螺栓以实现轴承座与连接支架16的连接。

多个冷却单元3均匀分布在第一壳体1和第二壳体2内，并且多个冷却单元3之间串联冷却水管4，以通入冷却水对直接接触的轧辊轴头9进行冷却。需要提前说明的，根据轧辊直径大小，冷却单元3的具体数量可进行适应性调整，本实施例中以使用8个冷却单元3进行示意。

具体如图1和图3所示，冷却单元3包括安装座301、置于安装座301中的石墨块302以及用于压紧石墨块302使其始终贴合轧辊轴头9的弹性组件。安装座301为不锈钢材质的钢壳，通过焊接方式固定在第一壳体1或者第二壳体2的空腔中，如图4所示，安装座301的一侧伸出第一壳体1或者第二壳体2空腔外的部分上设置有可视窗口305，在可视窗口305的一侧配置有刻度线306，用以标定石墨块302的磨损情况。每相邻两个冷却单元3中的安装座301，在相对位置处开设有通孔，用于冷却水管4的通过。石墨块302采用现有技术中的三高石墨，内部开设有用于通冷却水的贯穿孔304，如图1所示，石墨块302上贯穿孔304的两端与安装座301上的通孔位置相对应，以使当冷却水管4通过安装座301的通孔后可以连接在石墨块302的贯穿口上。为了实现石墨块302与冷却水管4的快速对接，以便可快速对石墨块302进行更换，本实施例中，石墨块302贯穿口的两端均配置有快拆接头。

实际应用时，每相邻两个石墨块302之间通过冷却水管4相连通，另外留置两个快拆接头分别连接进水管7和出水管8。本实施例中，冷却水管4采用现有的连接软管。

进一步的，弹性组件为弹簧导柱303。如图5所示，弹簧导柱303包括一体成型的螺纹部307和光轴部308，其中，光轴部308上套设有用于压紧石墨块302的弹簧309。具体的，光轴部308及弹簧309位于上述石墨块302与安装座301之间，光轴部308的长度短于弹簧309长度，以保证弹簧309具备压缩空间且不出现偏移情况；螺纹部307由安装座301内部延伸至第一壳体1或者第二壳体2的外部，用于实现弹簧导柱303在安装座301中的固定 。

具体的，安装座301的顶部开设有螺纹孔，弹簧导柱303的螺纹部307通过螺纹孔装配在安装座301上，另外，在第一壳体1或者第二壳体2的外部还配置了螺母6对弹簧导柱303螺纹部307进行固定。本实施例采用双螺纹结构定位弹簧导柱303位置，在设备运行过程中能够避免弹簧导柱303位置变化，进而能够确保石墨块302始终贴合轧辊轴头9。

使用时拧动弹簧导柱303，便能控制弹簧导柱303向外伸出或缩回，进而能够根据石墨块302磨损程度调节是石墨块302始终接触轧辊轴头9。

本实施例所述的冷却装置17在辊压机上的配置如下：

通常情况下，在辊压机上轧辊10、下轧辊11两侧均会增设本实施例，以带走生产过程中产生的热量。具体如图6所示，现有技术中的辊压机其主要部件有上轧辊10、下轧辊11，上轧辊10和下轧辊11两侧均设有主轴承12、主轴承座13、预弯轴承14和预弯轴承座15，上轧辊10和下轧辊11之间为所辊压的极片18。实际中，本实施例被设置在上轧辊10、下轧辊11两侧轴头的主轴承座13和预弯轴承座15之间。当然，根据实际情况，也可以将本实施例设置在上轧辊10、下轧辊11的轴肩或者轴端位置处。

需要说明的是，以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域技术人员来说，其依然可以对上述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种石墨碳刷式轧辊冷却装置，其特征在于：包括对合后环抱轧辊轴头的第一壳体和第二壳体，以及均布在第一壳体和第二壳体内的多个冷却单元；

多个冷却单元之间串联有冷却水管；

所述冷却单元包括固设在第一壳体或者第二壳体空腔中的安装座、置于安装座中的石墨块以及用于使石墨块始终贴合轧辊轴头的弹性组件。

2.根据权利要求1所述的一种石墨碳刷式轧辊冷却装置，其特征在于：弹性组件为弹簧导柱，包括一体成型的螺纹部和光轴部，其中，光轴部上套设有用于压紧石墨块的弹簧；

弹簧导柱的螺纹部由安装座内部延伸至第一壳体或者第二壳体外部，并且螺纹部与安装座螺纹连接。

3.根据权利要求2所述的一种石墨碳刷式轧辊冷却装置，其特征在于：第一壳体或者第二壳体的外部配置有用于对弹簧导柱螺纹部进行固定的螺母。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的一种石墨碳刷式轧辊冷却装置，其特征在于：每相邻两个冷却单元中安装座的相对位置开设有通孔；

每个石墨块的内部均开设有用于通冷却水的贯穿孔，贯穿孔两端配置螺纹并安装有快拆接头；石墨块上的贯穿孔与安装座上的通孔位置相对应；

冷却水管穿过安装座的通孔，并通过快拆接头连接每相邻两个冷却单元中的石墨块。

5.根据权利要求4所述的一种石墨碳刷式轧辊冷却装置，其特征在于：安装座的一侧设有可视窗口，可视窗口的一侧配置有刻度线用以标定石墨块的磨损情况。

6.根据权利要求1-3、5中任意一项所述的一种石墨碳刷式轧辊冷却装置，其特征在于：第一壳体和第二壳体均为半环形的U型槽，开口朝向轧辊轴头表面；第一壳体和第二壳体之间通过安装螺栓对合固定。

7.根据权利要求6所述的一种石墨碳刷式轧辊冷却装置，其特征在于：第一壳体和第二壳体均通过连接支架固设在轧辊轴头的轴承座上，以实现在轧辊轴头上的环抱固定。

8.根据权利要求7所述的一种石墨碳刷式轧辊冷却装置，其特征在于：连接支架两端配置有第一螺栓孔；轴承座与第一壳体或者第二壳体的对应位置处均配置有第二螺栓孔；

连接支架通过定位螺栓实现轴承座与第一壳体或者第二壳体的连接。