一种水冷辊的制作方法

本实用新型涉及冷却设备领域，更具体地，涉及一种水冷辊。

背景技术：

金属涂层工艺：清洗、干燥、涂层、烘干、冷却、涂层、烘干、冷却，最后卷取为成品。在此工艺中，冷却至关重要，如果金属表面温度未下降到设定值，会影响涂层质量。冷却通常采用风冷，即由风箱将外部空气送入金属表面，不断循环以达到降温的目的。如果增加水冷，即使用水冷辊，金属表面与水冷辊表面接触，由于水冷辊内部有循环水，可以带走大部分热量，降温效果较好，能实现特定时间内金属表面温度下降到某设定值。

目前，有一种由辊轴、辊体和旋转接头组成的水冷辊，旋转接头安装在辊轴上，其上有进水孔、进水管、导流管和排水孔，其特征在于辊体焊接在辊轴上，辊体和辊轴中有相互连通的冷却水道，利用冷却水在螺旋式的导流管中流动，带走水冷辊外部的热量，从而实现降温的目的。另外，还有一种水冷辊，包括操作侧轴、传动侧轴和辊筒，操作侧轴和传动侧轴上设有内板、外端板和内端板，内端板和外端板之间设置圆筒，操作侧轴内部设有第一水道，辊筒在壁厚圆周方向均匀设有多条沿轴向贯通的第二水道，被动侧轴内部设有第三水道，第一水道与操作侧的内腔连通，第二水道与传动侧的内腔连通，第三水道连通操作侧的外腔和传动侧的外腔，冷却水从第一水道进入，经过第二水道与外部进行热交换，最后从第三水道流出。

以上两种水冷辊装置中，前者采用螺旋式的导流管，导流时间过长且水冷接触面积较小，后者存在较大的内腔结构，冷却水进行热交换后在水冷辊内部滞留时间较长，都会导致水冷辊的冷却效率降低。

技术实现要素：

本实用新型提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的水冷辊。

本实用新型提供一种水冷辊。一种水冷辊，包括：内辊筒和外辊筒，所述内辊筒和所述外辊筒为空心圆柱，所述内辊筒通过左右两侧内辊筒定位板密封，沿所述左右两侧内辊筒定位板的径向分别开设有贯通的内进水道和内出水道，所述内辊筒同轴套设于外辊筒内，通过左右两侧外辊筒定位板将所述外辊筒密封，所述左右两侧外辊筒定位板分别与所述左右两侧内辊筒定位板一体化连接，沿左右两侧所述外辊筒的轴向由外向内开设有外进水道和外出水道，所述外进水道与所述内进水道连通，所述外出水道与所述内出水道连通。

优选地，所述外进水道开设于第一支撑轴的轴心，所述外出水道开设于第二支撑轴的轴心，左右两侧所述内辊筒定位板和所述外辊筒定位板的中心均开有通孔，所述第一支撑轴的轴端与左侧所述内辊筒定位板和所述外辊筒定位板的通孔配合并一体化连接，所述第二支撑轴的轴端与右侧所述内辊筒定位板和所述外辊筒定位板的通孔配合并一体化连接。

优选地，所述第一支撑轴和所述第二支撑轴的轴端为阶梯型，所述内辊筒定位板的通孔孔径小于所述外辊筒定位板的通孔孔径。

优选地，所述第一支撑轴和所述第二支撑轴的轴端分别设有堵头。

优选地，所述外进水道的口径大于所述外出水道的口径。

优选地，所述内进水道和所述内出水道为多个。

优选地，所述密封和所述一体化连接的方式均为气密性焊接。

本申请提供的一种水冷辊，通过在内辊筒定位板径向上开设贯通的内部水道，将外部水道与内外辊筒之间的密闭空间直接连通，在保证水冷接触面积的最大化的基础上减少水冷辊内部不必要的储水空间，从而加速冷却水热交换后的流通，提高了水冷辊的降温效果。

附图说明

图1为根据本实用新型的一种水冷辊的结构示意图；

图2为根据本实用新型的一种水冷辊的结构示意图；

图3为图2中K-K截面的剖面图；

附图标记：

1-内辊筒； 2-外辊筒； 3-内辊筒定位板；

4-外辊筒定位板； 5-外进水道； 6-外出水道；

7-内进水道； 8-内出水道； 9-第一支撑轴；

10-第二支撑轴； 11-堵头。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

图1为根据本实用新型的一种水冷辊的结构示意图，如图1所示，一种水冷辊，包括内辊筒1和外辊筒2，内辊筒1和外辊筒2为空心圆柱，内辊筒1通过左右两侧内辊筒定位板3密封，沿左右两侧内辊筒定位板3的径向分别开设有贯通的内进水道7和内出水道8，内辊筒1同轴套设于外辊筒3内，通过左右两侧外辊筒定位板4将外辊筒2密封，左右两侧外辊筒定位板4分别与左右两侧内辊筒定位板3一体化连接，沿左右两侧外辊筒2的轴向由外向内开设有外进水道5和外出水道6，所述外进水道5与所述内进水道7连通，所述外出水道6与所述内出水道8连通。

具体地，首先将内辊筒1的两端通过两块内辊筒定位板3进行密封，形成一个密闭的空间，保证冷却水不进入内辊筒内部。然后将密封好的内辊筒1套设于外辊筒2内部，且内辊筒1与外辊筒2同轴放置，将外辊筒2的两端通过两块外辊筒定位板4进行密封，并且左侧的外辊筒定位板4与左侧的内辊筒定位板3一体化连接，右侧的外辊筒定位板4与右侧的内辊筒定位板3一体化连接，中间不留缝隙，这样内辊筒1、外辊筒2、内辊筒定位板3和外辊筒定位板4连接成为一个整体结构，内辊筒1、外辊筒2和外辊筒定位板4形成密闭的冷却水工作区域，保证水冷工作区域的接触面积最大化。最后沿左右两侧外辊筒2的轴向分别由外向内开设有外进水道5和外出水道6，贯通的内进水道7将从外进水道5进入的冷却水直接引入冷却水工作区域，不经过其他腔体结构，冷却水流经外辊筒2的内表面与外界进行热交换后，贯通的内出水道8将交换后的冷却水及时排出到外出水道6，整个循环通道不经过多余的通道，从而大大提高了水冷辊的冷却效率。

本实施例提供的一种水冷辊，通过在内辊筒定位板径向上开设贯通的内部水道，将外部水道与内外辊筒之间的密闭空间直接连通，保证水冷接触面积最大化的同时减少水冷辊内部不必要的储水空间，从而加速冷却水热交换后的流通，提高了水冷辊的降温效果。

基于上述实施例的内容，图2为根据本实用新型的一种水冷辊的结构示意图，如图2所示，外进水道5开设于第一支撑轴9的轴心，外出水道6开设于第二支撑轴10的轴心，左右两侧内辊筒定位板3和外辊筒定位板4的中心均开有通孔，第一支撑轴9的轴端与左侧内辊筒定位板3和外辊筒定位板4的通孔配合并一体化连接，第二支撑轴10的轴端与右侧内辊筒定位板3和外辊筒定位板4的通孔配合并一体化连接。

具体地，为了更好的使用水冷辊进行冷却，需要在两侧加装支撑轴，便于水冷辊转动。在第一支撑轴9的轴心加工外进水道5，在第二支撑轴10的轴心加工外出水道6，加工方式同样的可以为机械钻孔，但不局限于此。将第一支撑轴9的轴端与左侧内辊筒定位板3和外筒定位板4的通孔配合并一体化连接，将第二支撑轴10的轴端与右侧内辊筒定位板3和外筒定位板4的通孔配合并一体化连接，由于沿左右两侧内辊筒定位板3的径向分别开设有贯通的内进水道7和内出水道8，因此内进水道7贯穿于第一支撑轴9，内出水道8贯穿于第二支撑轴10，保证外进水道5与内进水道7连通，外出水道6与内出水道8连通，从而实现冷却水在工作区域的流通。

本实施例提供的一种水冷辊，通过在水冷辊的两侧装设支撑轴，方便水冷辊旋转，增大与外界热交换的面积，同时将外部水道与内外辊筒之间的工作区域连通，在保证水冷接触面积的最大化的基础上减少水冷辊内部不必要的储水空间，从而提高水冷辊的降温效果。

基于上述各实施例的内容，第一支撑轴和所述第二支撑轴的轴端为阶梯型，所述内辊筒定位板的通孔孔径小于所述外辊筒定位板的通孔孔径。为了便于第一支撑轴和所述第二支撑轴的轴向定位，将第一支撑轴和第二支撑轴的轴端都设计成阶梯型，末端的截面面积变小，截面面积变化的位置为内辊筒定位板和外辊筒定位板的分界面，并且将内辊筒定位板的通孔孔径设计成小于所述外辊筒定位板的通孔孔径，便于与阶梯型的第一支撑轴和第二支撑轴配合，保证轴向定位的准确性。

基于上述各实施例的内容，如图2所示，所述第一支撑轴9和所述第二支撑轴10的轴端分别设有堵头11。堵头，也称为管帽、盖头、管子盖或闷头，用来把管道中不需要的口堵起来，起到封闭作用，可直接旋在管到上，也可以焊接在管到上，本实施例选用焊接设计。为了方便机械加工，将第一支撑轴9内的外进水道5和第二支撑轴10内的外出水道6加工为贯通的水道，此时需要将外进水道5和内进水道6靠近轴端的一端分别焊接堵头11进行封堵，防止冷却水进入内辊筒1的内部空间，从而会降低冷却效果。

基于上述各实施例的内容，所述外进水道的口径大于所述外出水道的口径。将冷却水由外进水道进入内进水道，再由内进水道进入内外辊筒之间的封闭区域，因入口直径大于出口直径，冷却水能有效填满内外辊筒之间的封闭区域，由于外辊筒与高温铝箔接触，外滚筒温度较高，冷却水流经外辊筒的内表面，吸入热量，在入口压力和流量的作用下，冷却水由内出水道更加容易进入外出水道排出，提高了冷却水的循环效率，从而提高水冷混的冷却效果。

基于上述各实施例的内容，图3为图2中K-K截面的剖面图，结合图2和图3所示，所述内进水道5和内出水道6为多个。在左侧内辊筒定位板3的径向开设有多个贯通的内进水道5，在右侧内辊筒定位板3的径向开设有多个贯通的内出水道6，这样对于流入的冷却水，可以快速流入工作区域，也就是内辊筒1和外辊筒2之间围成的圆周区域，同时可以快速的将工作区域内已经进行冷热交换的水排出到外出水口，进一步提高了整个水冷辊的冷却效果。

基于上述各实施例的内容，所述密封和所述一体化连接的方式均为气密性焊接。气密性焊接就是在焊接后要保证没有穿透性缺陷，不漏气的意思，一般不要求焊接表面质量的焊接完成以后进行煤油渗漏实验，如有特殊要求则需要进行气密性试验或着色探伤检查。为了保证整个装置的密封性，所有的密封和一体化连接的方式都需要采用气密性焊接，确保冷却水按照外进水道、内进水道、工作区域、内出水道和外出水道的通道顺序流动，不能发生冷却水渗漏现场，从而影响冷却效果。

本实用新型提供的一种水冷辊，通过在内辊筒定位板径向上开设贯通的内部水道，将外部水道与内外辊筒之间的冷却水工作区域直接连通，在保证水冷接触面积的最大化的基础上减少水冷辊内部不必要的储水空间，从而加速冷却水热交换后的流通，提高了水冷辊的降温效果。

最后，本实用新型中的装置仅为较佳的实施方案，并非用于限定本实用新型的保护范围。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。