一种石墨碳刷式轧辊冷却装置的制作方法

本技术属于锂离子电池生产，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：

1、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。

2、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。

3、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）。

4、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：

5、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；

6、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；

7、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。

技术实现思路

1、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。

2、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；

3、多个冷却单元之间串联有冷却水管；

4、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。

5、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；

6、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。

7、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。

8、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；

9、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；

10、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。

11、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。

12、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。

13、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。

14、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；

15、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。

16、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：

17、（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。

18、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。

19、（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。

20、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。

21、（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。

技术特征：

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；

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；

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；

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；

技术总结本技术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。本技术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，本技术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。本技术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。技术研发人员：苗建军,李佐伟,韩润雨受保护的技术使用者：波若涅利（邢台）电池设备有限公司技术研发日：20231114技术公布日：2024/6/11