[發(fā)明專利]一種高精度溫控加熱輥

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911080001.0
• 申請(qǐng)日: 2019-11-07
• 公開（公告）號(hào): CN111216263A
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾廣勝;江太君;尹琛;孟聰;陳一;胡燦;劉水長
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖南工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B29B7/56
• 分類號(hào): B29B7/56;B29B7/62;B29C41/46;B29C41/24;B29C41/34;B29C43/24;B29C43/46;B29C43/52;B29B7/82
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 楊千尋;馮振寧

本發(fā)明提供一種高精度溫控加熱輥，包括加熱輥體、輥面、輥肩、熱超導(dǎo)筒體、導(dǎo)熱油腔、輻射加熱器、熱輻射涂層；輻射加熱器位于輥體中心，熱輻射涂層包裹著輻射加熱器，熱輻射涂層外層為熱超導(dǎo)筒體，熱超導(dǎo)筒體與加熱輥體的間隔為導(dǎo)熱油腔，加熱輥體表面為輥面。本發(fā)明采用動(dòng)態(tài)輻射加熱器作為熱源，通過熱超導(dǎo)體快速均化溫度，再通過低比熱導(dǎo)熱油的熱傳導(dǎo)將熱量傳遞給加熱輥體的輥面，以達(dá)到提升輥面溫度均勻性的目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及輥筒領(lǐng)域，更具體地，涉及一種高精度溫控加熱輥。

背景技術(shù)

在高分子材料的加工過程中很多設(shè)備經(jīng)常會(huì)使用到輥，如雙輥開煉機(jī)、多輥壓延機(jī)、輥式拉伸機(jī)、流延機(jī)、復(fù)合機(jī)等等。傳統(tǒng)輥的加熱方式有電加熱、油加熱。電加熱多采用加熱管結(jié)構(gòu)，在輥的內(nèi)腔內(nèi)均勻設(shè)置若干個(gè)加熱管，借助加熱管產(chǎn)生熱量的擴(kuò)散與傳遞來實(shí)現(xiàn)輥面溫度的控制，這種工藝因加熱管熱源分布不連續(xù)，會(huì)導(dǎo)致輥面周向溫差偏大。另一應(yīng)用廣泛的加熱方式為油加熱，油加熱工藝是在輥的內(nèi)腔內(nèi)設(shè)置相對(duì)均勻的導(dǎo)熱油流道，流道結(jié)構(gòu)多為螺旋狀或徑向循環(huán)分布，這種工藝通過導(dǎo)熱油優(yōu)良的比熱以及其與管壁面高精度接觸實(shí)現(xiàn)快速熱傳導(dǎo)來保證輥面溫度的均勻性。但是這種工藝也同樣存在導(dǎo)熱油流道分布的不連續(xù)，從而導(dǎo)致輥面溫差存在。也有新的技術(shù)方案采用輻射加熱方法改善傳統(tǒng)電加熱與油加熱過程中熱源分布不連續(xù)的問題，但是輻射加熱工藝中輻射管兩端的傳熱效果會(huì)明顯減弱，導(dǎo)致輥軸向的兩端出現(xiàn)明顯溫差。而輥表面溫度的不均勻性直接影響到高分子材料制品加工的穩(wěn)定性與各向性能的不均勻，影響制品的使用，因此有必要開發(fā)一種輥面溫度非常均勻的高精度溫控輥。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針高分子材料加工過程中加熱輥末端效應(yīng)嚴(yán)重，輥面溫差大的問題，提供一種高精度溫控加熱輥。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種高精度溫控加熱輥，包括加熱輥體、輥面、輥肩、熱超導(dǎo)筒體、導(dǎo)熱油腔、輻射加熱器、熱輻射涂層；輻射加熱器位于輥體中心，熱輻射涂層包裹著輻射加熱器，熱輻射涂層外層為熱超導(dǎo)筒體，熱超導(dǎo)筒體與加熱輥體的間隔為導(dǎo)熱油腔，加熱輥體表面為輥面。

進(jìn)一步的，加熱輥體與熱超導(dǎo)筒體同軸心，兩者相對(duì)位置固定。

進(jìn)一步的，熱超導(dǎo)筒體材料可以為金、銀、銅以及摻雜型復(fù)合熱超導(dǎo)材料。

進(jìn)一步的，熱超導(dǎo)筒體外側(cè)涂覆熱輻射涂層。

進(jìn)一步的，導(dǎo)熱油腔內(nèi)由低比熱導(dǎo)熱油填充。

進(jìn)一步的，輻射加熱器為圓柱形，位于加熱輥體軸中心，始終與熱超導(dǎo)筒體保持相對(duì)旋轉(zhuǎn)。

本發(fā)明的有益效果為本發(fā)明采用動(dòng)態(tài)輻射加熱器作為熱源，通過熱超導(dǎo)體快速均化溫度，再通過低比熱導(dǎo)熱油的熱傳導(dǎo)將熱量傳遞給加熱輥體的輥面，以達(dá)到提升輥面溫度均勻性的目的。

附圖說明

圖1為高精度溫度加熱輥結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：1.加熱輥體；2.輥面；3.輥肩；4.熱超導(dǎo)筒體；5.導(dǎo)熱油腔；6.輻射加熱器；7.熱輻射涂層。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。

實(shí)施例1

一種高精度溫控加熱輥，包括加熱輥體、輥面、輥肩、熱超導(dǎo)筒體、導(dǎo)熱油腔、輻射加熱器、熱輻射涂層；輻射加熱器位于輥體中心，熱輻射涂層包裹著輻射加熱器，熱輻射涂層外層為熱超導(dǎo)筒體，熱超導(dǎo)筒體與加熱輥體的間隔為導(dǎo)熱油腔，加熱輥體表面為輥面。