一种太阳能电池切片机用导轮结构的制作方法

本发明涉及太阳能光伏领域，尤其涉及一种太阳能电池切片机用导轮结构。

背景技术：

随着光伏行业规模的扩大和快速的发展,2017年中国光伏行业电池片产量已经达到68gw。整个光伏行业对设备产能升级的要求越来越高。多线切割工艺是行业内普遍使用的切片工艺,现阶段切片设备刚线速度普遍在20m/s左右。由于电池片切片环节对于提升产能的压力越来越大，导轮作为切片设备上的绕线部件,提供刚线张力、运行速度和精确的排线位置,对切片效率的提升有非常重要的作用。

如图1所示，现有导轮普遍采用钢制的导轮本体1′，导轮本体1′由中间的转轴1-1′，固定安装在转轴1-1′上的轴承1-3′，轴承1-3′上固定安装有的筒状载体1-2′，使得筒状载体1-2′可沿着转轴1-1′的中轴线旋转。在转轴的两端固定设置有法兰3′，在筒状载体1-2′的外围设有pu胶层2′，在pu胶层2′上设置有用于切割线走线的线槽。现有导轮的单体重量大，转动惯量大，不适用于高速切割所需要的低惯量要求。同时现有的导轮刚性不够，无法满足高速、高精度对切片进行切割，本身的材质也容易被腐蚀，减少其使用寿命。

技术实现要素：

为克服上述缺点，本发明的目的在于提供一种刚性强、转动惯量小的太阳能电池切片机用导轮结构，用于满足对高速、高精度切割的要求。

为了达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种太阳能电池切片机用导轮结构，包括导轮主体，所述导轮主体的两端设置有法兰，所述导轮主体上包括陶瓷管及内套装其内的金属管或多孔陶瓷轴，所述陶瓷管与所述金属管或多孔陶瓷轴之间相对静止；所述陶瓷管的外端面上设置有一层pu胶层，所述pu胶层上设置有用于切割线走线的线槽；陶瓷管外侧可以采用其它材料作为线槽载体，实现切割线的走线，上述金属管可采用钢材来制造。

进一步来说，所述的金属管为中空结构、具有一定厚度的金属管；所述的多孔陶瓷轴是陶瓷材料制成的内部为镂空或孔隙结构的陶瓷轴。用于降低导轮主体的重量，降低转动惯量，有助于减少对传动机构的冲击。

进一步来说，所述陶瓷管通过胶粘、紧配合、键连接安装在金属管或多孔陶瓷轴上。通过上述方式使得陶瓷管相对于金属管或多孔陶瓷轴不会发生位置偏移。

优选地，所述法兰通过焊接、热套配合或冷装配合的方式安装在导轮主体的两端。

优选地，所述陶瓷管的内侧面上设置有呈直线分布的突刺条，所述导轮主体的外端面上、沿其轴向设置有与突刺条相适配的限位槽。通过插接的方式将陶瓷管定位在导轮主体上，将陶瓷管的两端抵靠在法兰上，从而实现整体的同步运行。

优选地，所述法兰的内端面上设置有与陶瓷管的管径相适配的环形槽，所述环形槽内设置有齿状部，所述陶瓷管的侧壁上设有与齿状部相匹配的限位槽孔。通过法兰对陶瓷管进行限定，防止其相对导轮主体发生转动。

当使用金属管时，本发明采用陶瓷材料和金属材料相结合,增强了导轮整体强度和刚度,适应高扭矩、高速度运行；运行状态更加稳定可靠,精度更高,跳动更小,适应极细金刚线切割,提高了切割精度和切割效率，切割长度更长；陶瓷材料耐腐蚀,使用寿命更长；内层镶嵌金属管具有良好的韧性,可以耐受一定冲击,使设备运行更加安全；采用中空结构,导轮重量更轻,转动惯量小,降低对传动机构的冲击。

当使用多孔陶瓷轴时，本发明采用两种陶瓷结构，内部为多孔陶瓷轴,外层嵌套陶瓷管，导轮两端为金属法兰，增强了导轮整体强度和刚度,适应高扭矩、高速度运行；运行状态更加稳定可靠,精度更高,跳动更小,适应极细金刚线切割,提高了切割精度和切割效率，切割长度更长；陶瓷材料耐腐蚀,使用寿命更长；多孔陶瓷结构使导轮重量更轻(降低至金属导轮重量的1/3-1/4),转动惯量更小,降低对传动机构的冲击。

附图说明

图1为现有技术中导轮的结构示意图；

图2为本发明实施例1的结构示意图；

图3(a)为实施例1中陶瓷管的结构示意图；

图3(b)为实施例1中多孔陶瓷轴的结构示意图；

图4为本发明实施例2的结构示意图。

图中：

100-导轮主体；11-限位槽；2-法兰；101-陶瓷管；31-突刺条；4-pu胶层；102-金属管；103-多孔陶瓷轴。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

实施例1

参见附图2所示，本实施例中的一种太阳能电池切片机用导轮结构，包括导轮主体100，所述导轮主体100包括陶瓷管101，所述陶瓷管101内套装有多孔陶瓷轴103，所述陶瓷管101与多孔陶瓷轴103之间相对静止；上述导轮主体100的两端固定安装有法兰2，用于与外部相连。在陶瓷管103的外表面上设置有一层pu胶层4，所述pu胶层4上设置有用于切割线走线的线槽。在本实施例中，所述多孔陶瓷轴103是陶瓷材料制成的内部为镂空或孔隙结构的陶瓷轴。

上述法兰2与多孔陶瓷轴103的安装可采用多种形式。

一种采用热套配合的方式固定，热套配合的具体操作如下：多孔陶瓷轴103两端开设槽体，并对多孔陶瓷轴103加热，使得多孔陶瓷轴103上的槽体在加热状态下膨胀，将法兰2的插入端插入至槽体内，然后等待多孔陶瓷轴103的自然冷却；槽体在冷却后会稍微自然缩小，进而夹紧法兰2的插入端。

另一种采用冷装配合的方式固定，冷装配合的具体操作如下：将法兰2进行降温处理，使得法兰2的体积收缩，然后将法兰2的插入端插入至多孔陶瓷轴103上的槽体内，等待法兰2恢复常温，法兰2的体积会恢复原状，使其固定在槽体内。

本实施例中的陶瓷管101也可以采用多种方式固定在多孔陶瓷轴103上。

第一种采用胶粘的方式进行固定，即在多孔陶瓷轴103的外表面涂覆一层胶水，然后将陶瓷管101套接在多孔陶瓷轴103上，等待胶水凝固，实现陶瓷管101固定在多孔陶瓷轴103上。

第二种采用键槽的方式固定，在多孔陶瓷轴103、陶瓷管101的对应位置分布设置有相互对应的第一槽体和第二槽体，将键插入至第一槽体和第二槽体实现将多孔陶瓷轴103、陶瓷管101固定在一起。

第三种：如图3(a)为陶瓷管101的结构示意图，其内侧面上设置有呈直线分布的突刺条31，上述突刺条31的横截面不限于三角形，也可以采用梯形等其它结构。如图3(b)为多孔陶瓷轴103的结构示意图，沿着多孔陶瓷轴103的轴向设置有与突刺条31相适配的限位槽11。将多孔陶瓷轴103插入至陶瓷管101内，然后将法兰2固定在多孔陶瓷轴103上。多孔陶瓷轴103沿着径向方向转动时，受制于突刺条31和限位槽11，避免了陶瓷管101相对多孔陶瓷轴103发生位置偏移。

第四种：在法兰2的内侧面上设置有与陶瓷管101的管径相适配的环形槽，上述陶瓷管101能够插入至环形槽内。两者之间除了采用胶粘、热套配合、冷装配合的方式固定外，还可以在环形槽的槽底设置齿状部，在陶瓷管101的侧壁上设有与齿状部相对应的限位槽孔，组装时将齿状部插入限位槽孔内，使得陶瓷管101相对应法兰2固定相连，而法兰2与多孔陶瓷轴103固定，从而有效的避免了陶瓷管101相对多孔陶瓷轴103发生位置偏移。

本实施例通过采用多孔陶瓷轴103，并在其外部套设有陶瓷管101，增强了导轮整体强度和刚度,适应高扭矩、高速度运行；运行状态更加稳定可靠,精度更高,跳动更小,适应极细金刚线切割,提高了切割精度和切割效率，切割长度更长；陶瓷材料耐腐蚀,使用寿命更长；多孔陶瓷结构使导轮重量更轻(降低至金属导轮重量的1/3-1/4),转动惯量更小,降低对传动机构的冲击。

实施例2

本实施例中的一种太阳能电池切片机用导轮结构，包括导轮主体100，所述导轮主体100包括陶瓷管101，所述陶瓷管101内套装有金属管102，所述陶瓷管101与所述金属管102之间相对静止；上述导轮主体100的两端固定安装有法兰2，用于与外部相连。在陶瓷管103的外表面上设置有一层pu胶层4，所述pu胶层4上设置有用于切割线走线的线槽。在本实施例中，所述金属管102为中空结构、具有一定厚度的金属管。

上述法兰2与金属管102的安装可采用多种形式。

第一种是将法兰2与金属管102的两端直接焊接固定相连。

第二种采用热套配合的方式固定，热套配合的具体操作如下：将金属管102进行加热，使得金属管102上的两端开口在加热状态下膨胀，将法兰2的插入端插入至金属管102的两端开口内，然后等待金属管102的自然冷却；金属管102的两端开口在冷却后恢复自然状态，进而夹紧法兰2的插入端。

第三种采用冷装配合的方式固定，冷装配合的具体操作如下：将法兰2进行降温处理，使得法兰2的体积收缩，然后将法兰2的插入端插入至金属管102的两端开口处，等待法兰2恢复常温状态，在这过程中法兰2的体积会恢复原状，使其固定在金属管102上。

本实施例中的陶瓷管101也可以采用多种方式固定在金属管102上。

第一种采用粘胶的方式进行固定，即在金属管102的外表面涂覆一层胶水，然后将陶瓷管101套接在金属管102上，等待胶水凝固后将陶瓷管101固定在金属管102上。

第二种采用键槽的方式固定，在金属管102、陶瓷管101的对应位置分布设置有相互对应的第一槽体和第二槽体，将键插入至第一槽体和第二槽体实现将金属管102、陶瓷管101固定在一起。

第三种：在陶瓷管101的内侧面上设置有呈直线分布的突刺条31，上述突刺条31的横截面不限于三角形，也可以采用梯形等其它结构。金属管102的外侧面沿着金属管102的轴向设置有与突刺条31相适配的限位槽11。将金属管102插入至陶瓷管101内，然后将法兰2固定在金属管102上。金属管102沿着径向方向转动时，受制于突刺条31和限位槽11的限制，有效的避免了陶瓷管101相对金属管102发生位置偏移。

第四种：在法兰2的内侧面上设置有与陶瓷管101的管径相适配的环形槽，上述陶瓷管101能够插入至环形槽内。两者之间除了采用胶粘、热套配合、冷装配合的方式固定外，还可以在环形槽的槽底设置齿状部，在陶瓷管101的侧壁上设有与齿状部相对应的限位槽孔，组装时将齿状部插入限位槽孔内，使得陶瓷管101相对应法兰2固定相连，而法兰2与金属管102固定，从而有效的避免了陶瓷管101相对金属管102发生位置偏移。

本实施例通过采用采用陶瓷材料和金属材料相结合,增强了导轮整体强度和刚度,适应高扭矩、高速度运行；运行状态更加稳定可靠,精度更高,跳动更小,适应极细金刚线切割,提高了切割精度和切割效率，切割长度更长；陶瓷材料耐腐蚀,使用寿命更长；内层镶嵌金属管具有良好的韧性,可以耐受一定冲击,使设备运行更加安全；采用中空结构,导轮重量更轻,转动惯量小,降低对传动机构的冲击。

以上实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。