用于1.5米宽柔性石墨卷材生产设备的阶梯形毛刺辊的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于1.5米宽柔性石墨卷材生产设备的阶梯形毛刺辊。包括毛刺轴内套和圆环齿片，圆环齿片呈阶梯形排列固定套在毛刺轴内套上，毛刺轴内套上的各个圆环齿片直径从中部向两侧依次均匀变化；各个圆环齿片直径从中间向两侧对称地依次均匀递减；毛刺轴内套上的各个圆环齿片宽度均相同。本发明通过改变生产设备中的毛刺辊的形状和特性，使得柔性石墨卷材生产设备上所使用的轧辊不易变形弯曲，卷材两边和中间保持一样的厚度，适用于1.5米石墨卷材生产；同时改进了对轧辊的磨损，修复等的修理、更换等的改进，避免了复杂而繁琐的修复工序。
【专利说明】用于1.5米宽柔性石墨卷材生产设备的阶梯形毛刺辊
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于石墨卷材生产设备的毛刺辊，特别涉及一种用于1.5米宽柔性石墨卷材生产设备的阶梯形毛刺辊。
【背景技术】
[0002]本发明涉及柔性石墨卷材的生产过程中，用以控制其卷材“厚度”的设备装置。柔性石墨的形状像刚出生的蠕虫。经过辊压可以制成卷材(辊长1.2米，制造1.0米宽的石墨卷材)。柔性石墨卷材生产过程如图3所示:柔性石墨卷材经高温进料管3进入振动送料斗4后落入传动带上，再经毛刺辊5与传动带的挤压进入各个轧辊7的加工工序，轧辊7由宽皮带4带动旋转，轧辊7之间设有速度调节辊8，轧辊7加工完成后经厚度测量仪9，形成卷材成品10。
[0003]现有的“毛刺辊”的结构如图4、图5所示，毛刺辊的表面上是由纵向的齿尖及齿槽。而毛刺辊在工作时的情况如图6所示，辊前的石墨高度H应调节到> 200_，而经过毛刺辊后的石墨高度h (由毛刺辊的外园尖顶到输送皮带的距离来决定)则调到200mm为准。经过毛刺辊下方送出的200_厚的石墨(手感如羽绒)第一轧辊轧制出来的卷材11经过5道轧辊压缩成Imm厚的卷材(可以更薄)。对于每一对轧辊来说，压缩量是不同的。
[0004]对于较宽的轧机上，一般轧机长度在1.5米宽度，轧辊明显地发生两头弯曲，卷材两边薄，中间厚，其变形弯曲较为明显，其加工而成的柔性石墨卷材也变形明显。制作的卷材是中间比两边厚出0.05mm，如图10、图12所示。因此现有的柔性石墨卷材的生产容易造成轧辊两头弯曲、卷材两边薄中间厚的变形弯曲。
[0005]分析现有的技术问题，不外有两个:1、轧辊弯曲所至，2、侧向压力效应所至。轧辊是由离心浇铸工艺制造的毛坯，再经过精密的麿削加工而成。其椭圆度、同心度的公差都在±0.0lmm之内。这个Φ400πιπι，长1700mm的一吨多重的轧辊，其白口铁硬度的表面要磨削到这个公差，在国内已经达到了极限。又如果用加粗轧辊的直径来减小它在受力时的变形量，又遇到在制造上的难度:因为国内能磨削重量大于1.5吨，直径大于400mm的磨床目前国内没有。因此通过更换轧辊解决问题更为繁重，高成本和低效率，不可取。
【发明内容】
[0006]为了解决在较宽轧机上，轧辊明显地发生变形弯曲而导致生产出的柔性石墨卷材而变形弯曲的问题，本发明的目的在于提供一种用于1.5米宽柔性石墨卷材生产设备的阶梯形毛刺辊，适用于1.5m宽柔性石墨卷材的生产。
[0007]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
本发明包括毛刺轴内套和N个圆环齿片，N个圆环齿片呈阶梯形排列固定套在毛刺轴内套上，毛刺轴内套上的各个圆环齿片的直径从中部向两侧依次均匀变化。
[0008]所述的各个圆环齿片的直径从中间向两侧对称地依次均匀递减。
[0009]所述的位于毛刺轴内套两侧最边沿的圆环齿片的直径是位于毛刺轴内套最中间的圆环齿片的直径之比为9/10。
[0010]所述的毛刺轴内套上的各个圆环齿片宽度均相同。
[0011]所述的N 为 11、13、15、17、19。
[0012]所述的套在毛刺轴内套上的N个圆环齿片通过两侧的螺钉进行轴向固定。
[0013]所述的阶梯形毛刺辊适用于1.5m柔性石墨卷材的生产设备。
[0014]本发明具有的有益的效果是:
1.柔性石墨卷材生产设备上所使用的轧辊不易变形弯曲。
[0015]2.可保证石墨卷材的中央与两边的厚度、密度的精度控制在国家制定的标准之内。
[0016]3.本发明通过改变生产设备中的毛刺辊的形状和特性，使得轧辊不易变形弯曲，卷材两边和中间保持一样的厚度；同时不必对轧辊作经常性的修磨加工、进行费工费时的更换等改进，避免了复杂而繁琐的工序。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是本发明的结构示意图。
[0018]图2是本发明圆环齿片的结构示意图。
[0019]图3是柔性石墨卷材的生产过程示意图。
[0020]图4是现有毛刺辊的结构示意图。
[0021]图5是现有毛刺辊的轴向示意图。
[0022]图6是毛刺辊工作时的情况示意图。
[0023]图7是毛刺辊石墨分层情况示意图。
[0024]图8是毛刺辊中间石墨的受力情况示意图。
[0025]图9是毛刺棍左右石墨的受力情况不意图。
[0026]图10是毛刺辊在1.5米门幅宽的轧机上实地试验的结果。
[0027]图11是石墨开始进入前的示意图。
[0028]图12是石墨经现有设备轧制后的示意图。
[0029]图13是石墨经本发明的毛刺辊轧制后的示意图。
[0030]图中:1、毛刺轴内套，2、圆环齿片，3、高温进料管，4、振动送料斗，5、毛刺辊，6、宽皮带，7、轧辊，8、速度调节辊，9、厚度测量仪，IO、卷材成品，H、辊前的石墨高度，h、经过毛刺辊后的石墨高度，11、第一轧辊轧制出来的卷材，12、左石墨，13、中间石墨，14、右石墨，15、
石墨层，16、中凹石墨层。
【具体实施方式】
[0031]下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。
[0032]如图1所示，本发明包括毛刺轴内套I和N个圆环齿片2，N个圆环齿片2呈阶梯形排列固定套在毛刺轴内套I上，毛刺轴内套I上的各个圆环齿片2的直径从中部向两侧依次均匀变化，呈阶梯形。
[0033]各个圆环齿片2的直径从中间向两侧对称地依次均匀递减，以毛刺轴内套I中间呈对称分布，中间的直径最大，两侧的直径最小。[0034]位于毛刺轴内套I最中间的圆环齿片2的直径是位于毛刺轴内套I两侧最边沿的圆环齿片2的直径9/10。经过实际试验，并与理论计算相一致:理论计算是200mm高的蠕虫压成Imm厚的卷材，其压缩比为1/200，当送进的蠕虫量减少1/20时，压成的卷材也相应地减薄1/20，为原来厚度Imm的19/20，即应为0.95mm。而当两侧边的齿片的直径比原来的直径减小1/20时，压制成的卷材刚好消除了厚度误差0.05mm。
[0035]毛刺轴内套I上的各个圆环齿片2宽度均相同。
[0036]其中的N 为 11、13、15、17、19，使得毛刺辊可用于 1.1mU.3m、l.5m、l.7m和 1.9m等
各种长度的毛刺辊，每段长度为lm。1.7m的毛刺辊对应于1.5m的柔性石墨卷材生产。
[0037]套在毛刺轴内套I上的N个圆环齿片2通过两侧的螺钉进行轴向固定。
[0038]阶梯形毛刺辊适用于1.5m柔性石墨卷材的生产设备。
[0039]如图2所示，本发明毛刺辊的圆环齿片2的表面上均设有纵向的齿尖及齿槽。
[0040]本发明幅向中央与幅边的厚度差是一个渐变的过程，因为没有突变的可能。故要将控制送料的毛刺辊做成中央的直径逐渐向侧边方向階梯形缩小。
[0041]本发明的设计原理:
如图7、图8、图9所示，根据侧向压力效应:一块粘土性状的石墨块在上下都有轧辊挤压时，粘土感的石墨材料必然要向左右二个方向挤动，而左、右石墨12、14也必然地向自身的左右二边挤动，当然上下轧辊的压力大于左石墨12、右石墨14所给中间石墨13的阻力。但是这种侧向的阻力是存在的，而且是从中间向左右两边渐减地传遞开去，直到最左右两个外侧边上，其侧向挤压力等于零为至。其石墨材质也同样地由中央向两边移动，但移动量是倒过来的，是中央的侧向移动小，侧边的移动量明显地要大，因为外侧面上没有石墨材料，因而没有阻力所至。
[0042]再者，在上方的轧辊向上弯，在下方的轧辊向下弯的垒加应响下，至使幅向断面中央的石墨卷材的厚度大于其两外边的石墨卷材的厚度，如图10所示。图10是在1.5米门幅宽的轧机上实地试验的结果。卷材的幅度断面中央处，即750mm处的厚度与两边处的厚度相差0.05_，且中段厚于两侧。在实验中，通过毛刺辊下方的蠕虫高度为200_。经过7对轧棍压制成的卷材的名义厚度为1_。中央与两边的厚度相差0.05_。
[0043]因此本发明通过改变一根毛刺辊，产生不同的直径，以达到送进去的石墨蠕虫在幅度方向上有不同的厚度来改变轧辊在幅向有不同的压力，以达到减小轧辊的变形量，使最后生广得到的石墨卷材广品达标。
[0044]本发明的【具体实施方式】:
如图11所示，为初始送进去的石墨层，若经现有的毛刺辊开始轧制后，轧辊、石墨层15发生变形，幅向断面中央处受压最大，中央厚度要大于幅边上的石墨卷材厚度，如图12所
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[0045]若经本发明的毛刺辊开始轧制后，送进轧辊间的石墨层是中凹的，如图13所示，则轧辊两侧边受力要比原来大，而轧辊中央受力要小得多，轧辊的变形也会小，轧出来的石墨卷材的幅中央与幅边厚度的差要小得多。
[0046]本发明可采用15个圆环齿片，根据检测要求是在幅度方向上取IOOmmXlOOmm的样片15块进行检测，则应将毛刺辊分成15段，其直径由中央段向二边段階梯式逐渐缩小，以达到减小误差至最小为目的。毛刺辊的示意图如图1所示。[0047]本发明的毛刺辊的具体尺寸可根据每台卷材生产设备的实际误差情况而调整。
[0048]上述【具体实施方式】用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种用于1.5米宽柔性石墨卷材生产设备的阶梯形毛刺辊，其特征在于:包括毛刺轴内套(I)和N个圆环齿片(2)，N个圆环齿片(2)呈阶梯形排列固定套在毛刺轴内套(I)上，毛刺轴内套(I)上的各个圆环齿片(2)的直径从中部向两侧依次均匀变化。
2.根据权利要求1所述的一种用于1.5米宽柔性石墨卷材生产设备的阶梯形毛刺辊，其特征在于:所述的各个圆环齿片(2)的直径从中间向两侧对称地依次均匀递减。
3.根据权利要求1所述的一种用于1.5米宽柔性石墨卷材生产设备的阶梯形毛刺辊，其特征在于:所述的位于毛刺轴内套(I)两侧最边沿的圆环齿片的直径是位于毛刺轴内套(I)最中间的圆环齿片的直径之比为9/10。
4.根据权利要求1所述的一种用于1.5米宽柔性石墨卷材生产设备的阶梯形毛刺辊，其特征在于:所述的毛刺轴内套(I)上的各个圆环齿片(2)宽度均相同。
5.根据权利要求1所述的一种用于1.5米宽柔性石墨卷材生产设备的阶梯形毛刺辊，其特征在于:所述的N为11、13、15、17、19。
6.根据权利要求1所述的一种用于1.5米宽柔性石墨卷材生产设备的阶梯形毛刺辊，其特征在于:所述的套在毛刺轴内套(I)上的N个圆环齿片(2)通过两侧的螺钉进行轴向固定。
7.根据权利要求1所述的一种用于1.5米宽柔性石墨卷材生产设备的阶梯形毛刺辊，其特征在于:所述的阶梯形毛刺辊适用于1.5m柔性石墨卷材的生产设备。
【文档编号】B30B3/00GK103707543SQ201410017391
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2014年1月15日 优先权日:2014年1月15日
【发明者】秦树南 申请人:秦树南