一种加热均匀的拉丝辊及应用该拉丝辊的拉丝机

技术领域

本申请涉及拉丝辊的领域，尤其是涉及一种加热均匀的拉丝辊及应用该拉丝辊的拉丝机。

背景技术

拉丝机也被叫做拔丝机，是在工业应用中使用很广泛的机械设备，广泛应用于机械制造、五金加工、石油化工、塑料、竹木制品、电线电缆等行业。拉丝机按其用途可分为金属拉丝机(用于标准件等金属制品生产预加工)，塑料拉丝机(用于塑料制品行业中以涤纶、尼龙、聚乙烯、聚丙烯、聚酯切片等为原料生产各种空心、实心圆丝或扁丝进行深加工的专用成套设备)，竹木拉丝机(用于竹木制品行业中制作筷子、牙签、烧烤棒等，拉出竹丝、木丝进行再加工的专用设备)等。塑料拉丝机利用聚丙烯、高密度乙烯为原料，经加热、挤出、剖丝、拉伸形成扁丝经收卷后供圆织机编织。

公告号为CN202072822U的中国专利公开了一种塑料挤出草坪单丝拉丝机组用热辊，包括热辊轴，热辊轴外设置双层套筒结构，双层套筒结构之间设有螺旋导流片,双层套筒结构包括外筒体和内筒体，外筒体和内筒体之间设有螺旋导流片。

发明人发现，上述方案中的热辊采用螺旋状的流道，使得导热油与导热辊的接触更充分，进而提升了热交换的效果，但导热油在流动的过程中，热量会逐渐流失，使得热辊沿自身轴向各处的温度存在差距，导致拉出的丝线收缩不均。

发明内容

为了改善热辊沿自身轴向各处的温度不相等的问题，本申请提供一种加热均匀的拉丝辊及应用该拉丝辊的拉丝机。

第一方面，本申请提供的一种加热均匀的拉丝辊，采用如下的技术方案：

一种加热均匀的拉丝辊，包括辊筒，所述辊筒内沿自身轴向依次设有多个加热模块，每个所述加热模块与辊筒内壁之间均形成有加热区域，每个所述加热模块内均设有用于监测加热区域温度且可控制加热模块启闭的测温组件。

通过采用上述技术方案，多个加热模块在辊筒内形成多个加热区域，每个加热区域均由一组测温组件进行温度监测，当该加热区域的温度过高时，测温组件控制加热模块关闭；当该加热区域温度过低时，测温组件控制加热模块开启，使得每个加热区域的温度始终近乎相等，提升辊筒整体加热的均匀度，进而使拉丝机拉出的丝线收缩均匀；同时采用加热模块进行加热，相比于导入热源，无需在拉丝机意外再设置加热装置，降低了使用成本。

可选的，还包括辊轴，所述辊筒与辊轴同轴，所述辊轴位于辊筒内，且所述辊轴与辊筒转动连接，所述加热模块和测温组件均设置于辊轴上。

通过采用上述技术方案，辊轴固定不动，相比于安装于辊筒上，加热模块和测温组件安装于辊轴上时较为方便，可提升装配效率。

可选的，所述辊筒的内壁上设有隔热板，所述隔热板沿辊筒的轴向设有多个，所述隔热板设于相邻的加热区域之间。

通过采用上述技术方案，隔热板便于将相邻加热区域隔开，使得加热区域的热量流动更少，进而使得温度监测更为准确，同时隔热板还可提升辊筒的强度，减少辊筒在长久的拉丝过程中发生变形的可能。

可选的，加热模块包括安装架和加热管，所述安装架包括安装筒和安装环，所述安装筒与辊轴同轴线，且套于辊轴上，所述安装环相对设置于安装筒沿其轴向的两端，所述加热管设置于两个安装环之间，所述加热管沿辊筒的周向设有多个。

通过采用上述技术方案，安装筒和安装环的组合便于安装和保护加热管，进而提升加热效率。

可选的，所述测温组件包括红外传感器，所述红外传感器固定连接于辊轴的侧壁上，所述红外传感器设于相邻的加热管之间，所述安装筒上设有供红外传感器穿过的避让孔，所述红外传感器的感应端朝向加热区域设置。

通过采用上述技术方案，红外传感器安装于辊轴的侧壁上，相比与安装于辊轴内，更加便于装拆，提升操作人员装配和维修的效率。

可选的，所述辊筒沿其轴向的两端均设有散热孔。

通过采用上述技术方案，散热孔利于辊筒散热，便于在辊筒加热温度过高时迅速降至设定值。

第二方面，本申请还提供的一种拉丝机，采用如下的技术方案：

一种拉丝机，包括机架，所述辊轴水平固定连接于机架上，所述机架上设有驱动辊筒转动的驱动装置。

通过采用上述技术方案，采用带有上述方案中的辊轴和辊筒，在工作的过程中当中，辊轴固定，而辊筒转动，辊轴对辊筒起到较好的支承作用，降低辊筒转动是的跳动；另一方面，采用自加热的加热模块和对应的测温组件，可实现多区域单独测温和控温，提升温度控制的精度，进而提升辊筒整体的热均匀度，使得拉丝机拉出的丝线收缩均匀。

可选的，所述辊筒远离机架的一端设有支撑架，所述支撑架上固定连接有连接杆，所述连接杆远离支撑架的一端与销轴固定连接。

通过采用上述技术方案，支撑杆和连接架便于对辊轴进行支撑，配合机架提升辊轴固定的稳定性，进而减少辊筒转动时发生跳动的可能。

可选的，所述连接杆上转动连接有吹风组件，所述吹风组件与辊筒固定连接，所述吹风组件受辊筒驱动而产生的气流朝向辊轴流动。

通过采用上述技术方案，辊筒转动时，带动吹风组件转动，产生强烈气流朝向辊轴流动，对辊筒进行冷却，减少因辊筒难以散热导致即便加热模块不工作，辊筒温度仍旧难以下降的可能，便于对辊筒的温度进行控制，进而提升辊筒整体的热均匀度；同时辊筒带动吹风组件转动，无需采用其他驱动源，降低了能源消耗。

可选的，所述辊轴朝向支撑架的一端设有用于将吹风组件产生的气流导入辊轴内的导风套，所述销轴朝向支撑架的一端设有供气流穿过的通风孔。

通过采用上述技术方案，辊轴内部是热量流动较小的区域，散热困难，导风套将吹风组件产生的气流导入辊轴内部，可加速辊轴内部的热量流动，便于对辊筒的温度进行控制。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过加热模块和测温组件的设置，具有提升辊筒整体加热的均匀度，使拉丝机拉出的丝线收缩均匀的效果；

2.通过支撑架和连接杆的设置，具有提升辊轴固定的稳定性，降低辊筒转动的跳动的效果；

3.通过吹风组件和导风套的设置，以辊筒的转动加快辊轴内部的散热速度，减少了能源的浪费，便于实现对辊筒的温度控制，同时结构紧凑，无需额外增加风机，降低了生产成本。

附图说明

图1是本申请实施例一种加热均匀的拉丝辊中体现整体的结构示意图。

图2是本申请实施例一种加热均匀的拉丝辊中体现加热模块、测温组件和加热区域的结构示意图。

图3是本申请实施例一种加热均匀的拉丝辊中体现转动组件的结构示意图。

图4是图3中A部的局部放大图。

图5是图3中B部的局部放大图。

图6是本申请实施例一种加热均匀的拉丝辊中体现加热模块和测温组件的结构示意图。

图7是图3中C部的局部放大图。

图8是本申请实施例一种拉丝机中体现整体的结构示意图。

图9是本申请实施例一种拉丝机中体现转动组件的结构示意图。

图10是图8中D部的局部放大图。

图11是图7中C部的局部放大图。

图12是本申请实施例一种拉丝机中体现插入块和第二连接孔的结构示意图。

附图标记说明：1、辊轴；11、支撑块；111、支撑杆；12、第一法兰；2、辊筒；21、转动组件；211、第一带轮；212、第二法兰；2121、第一滚动槽；2122、第一轴肩；2123、第一轴承段；2124、第一轴承；212、第三法兰；2131、第二滚动槽；2132、第二轴肩；2133、第二轴承段；2134、挡圈槽；2135、弹性挡圈；2136、第二轴承；22、加热区域；23、隔热板；24、散热孔；3、加热模块；31、安装架；311、安装筒；312、安装环；32、加热管；4、测温组件；41、红外传感器；42、安装套；43、连接板；431、第一横板；432、第二横板；433、竖板；44、锁紧套；5、机架；51、驱动装置；511、驱动电机；512、第二带轮；513、传送带；52、固定组件；521、衬套；522、固定环；53、支撑架；531、连接杆；532、风扇；5321、风环；5322、扇叶；5323、框架；533、导风套；534、固定板；5341、转动轴；5342、转动板；5343、插入杆；5344、插入块；5345、限位块；5346、压缩弹簧；5347、第一连接孔；5348、第二连接孔；54、调速组件；541、内齿轮；542、主齿轮；543、行星齿轮；544、转动环；545、行星杆；546、行星轴；547、第一固定杆；548、第二固定杆。

具体实施方式

以下结合附图1-12对本申请作进一步详细说明。

第一方面，本申请实施例公开一种加热均匀的拉丝辊。

参照图1和图2，一种加热均匀的拉丝辊包括辊轴1和辊筒2，辊轴1固定不动，辊筒2同轴套设于辊轴1上，且辊筒2通过转动组件21与辊轴1转动连接。辊轴1上沿其轴向设有多个加热模块3，加热模块3可以是3个，也可以是四个。每个加热模块3与辊筒2之间形成有加热区域22，每个加热模块3内还设有测温组件4，用于监测对应的加热区域22的温度，并控制加热模块3的启闭。加热模块3产生热量，热量发散至加热区域22，对辊筒2进行加热，辊筒2再对经过辊筒2的丝线进行加热；此时测温组件4对加热区域22的温度进行监测，若加热区域22的温度过高，则控制加热模块3关闭，若加热区域22温度过低，则控制加热模块3开启，使得加热区域22的温度始终保持一个固定值，进而使经过辊筒2的丝线收缩均匀。

参照图1，辊筒2沿其轴向两端的端面上均开设有散热孔24，散热孔24沿辊筒2的周向阵列有多个，便于散热，使得辊筒2加热区域22温度过高时，可迅速降至设定值。辊轴1内还设有支撑块11，支撑块11沿辊轴1的轴向相对设置于辊轴1的两端，支撑块11的周向上焊接有支撑杆111，支撑杆111沿辊轴1的轴向阵列设置有若干个，支撑杆111远离支撑块11的一端与辊轴1的内壁焊接。支撑块11与支撑杆111配合，可对辊轴1进行支撑，增加辊轴1的强度，减少因辊轴1变形导致辊筒2难以转动或跳动过大的可能。

参照图3和图4，转动组件21包括第一带轮211和第二法兰212，第一带轮211套设于辊轴1上，第一带轮211远离辊筒2的一端开设有第一滚动槽2121，第一滚动槽2121内过盈配合有第一轴承2124，辊轴1上还开设有第一轴肩2122，第一轴承2124的内圈远离辊筒2的一端与第一轴肩2122抵接。第一带轮211朝向辊筒2的一端与第二法兰212通过螺栓固定连接，第二法兰212远离第一带轮211的一端通过螺栓与辊筒2螺纹连接。第一轴肩2122朝向辊筒2的一端一体成型有第一轴承段2123，用于与第一轴承2124的内圈过盈配合。第一轴承段2123的直径略大于辊轴1与辊筒2重合的部分，便于第一轴承2124安装时穿过辊轴1与辊筒2重合的部分。因第一轴承段2123的加工要求较高，故第一轴承段2123的长度设置较短，可略大于或略小于第一轴承2124的宽度。

参照图3和图5，转动组件21还包括第三法兰212，辊筒2远离第一轴肩2122的一端与第三法兰212通过螺栓固定连接。第三法兰212远离辊筒2的一端开设有第二滚动槽2131，第二滚动槽2131内过盈配合有第二轴承2136，辊轴1上还开设有第二轴肩2132，第二轴肩2132设置于辊筒2远离第一轴肩2122的一端，第二轴承2136内圈朝向辊筒2的一端与第二轴肩2132抵接。第二轴肩2132远离辊筒2的一端一体成型有第二轴承段2133，第二轴承段2133的直径略小于辊轴1与辊筒2重合的部分的直径，用于与第二轴承2136的内圈过盈配合，第二轴承段2133的侧壁上沿其周向上开设有挡圈槽2134，挡圈槽2134内卡接有弹性挡圈2135，弹性挡圈2135与第二轴承2136的内圈远离辊筒2的一端抵接。

安装时，先将第一轴承2124嵌合于第一滚动槽2121内，然后将第二法兰212套于辊轴1上，并使第一轴承2124的内圈与第一轴承段2123过盈配合；接着将辊筒2套于辊轴1上，并通过螺栓将第二法兰212与辊筒2固定连接，随后将第二轴承2136安装于第二滚动槽2131内，再将第三法兰212套于辊轴1上，使第二轴承2136的内圈与第二轴承段2133过盈配合，然后将弹性挡圈2135卡入挡圈槽2134，最后通过螺栓将第三法兰212与辊筒2固定连接，完成辊筒2与辊轴1之间连接，便于辊筒2与辊轴1之间发生相对转动。

参照图2和图6，加热模块3包括安装架31和加热管32，安装架31包括一体成型的安装筒311和安装环312，安装筒311与辊轴1同轴线，且套于辊轴1上。安装环312相对设置于安装筒311沿其轴向的两端，加热管32固定环522连接于两个安装环312之间，且沿辊筒2的周向阵列有多个，加热管32可采用石英加热管32，也可以是电加热管32。为便于将安装筒311和安装环312固定于辊轴1上，安装筒311和安装环312可采用剖分式结构，沿安装环312轴线剖分开的两部分之间采用螺栓固定，且剖分开的两部分之间相互夹紧，进而固定于辊轴1上。

参照图6和图7，测温组件4包括红外传感器41和安装套42，红外传感器41的感应端朝向加热区域22设置，便于监测加热区域22的温度。安装套42与辊轴1的侧壁焊接，安装套42沿自身轴向的一端穿入辊轴1内，辊轴1的内孔内设有连接板43，连接板43呈匚形，包括依次一体成型的第一横板431、竖板433和第二横板432，第一横板431与第二横板432平行。第一横板431被安装套42位于辊轴1内的一端穿过，安装套42穿过第一横板431的一端螺纹连接有锁紧套44，锁紧套44朝向第一横板431的一端与第一横板431抵接。锁紧套44位于第一横板431与第二横板432之间，红外传感器41螺纹连接于第二横板432上，便于调节红外传感器41与加热区域22之间的距离，以提升检测的准确度。检测时，红外传感器41光线自安装套42穿过，射于加热区域22上。

参照图6和图7，安装筒311上开设有避让安装套的避让孔，以便于安装套的安装。红外传感器41与加热管32的控制器电连接，当红外传感器41检测到加热区域22的温度过高时，红外传感器41向加热管32的控制器发射电信号，控制加热管32停止加热；当红外传感器41检测到加热区域22的温度过低时，红外传感器41向加热管32的控制器发射电信号，控制加热管32进行加热，进而使加热区域22的温度保持较为稳定。

参照图2，辊筒2的内壁上还焊接有隔热板23，隔热板23沿辊筒2的轴向设有多个，隔热板23沿辊筒2的轴向呈环状。隔热板23设置于相邻加热区域22之间，减少因相邻加热区域22之间的热传递而导致加热区域22内的温度不稳定的可能。隔热板23的内径大于安装环312的外径，减少辊筒2套于辊轴1上时，隔热板23与安装环312之间产生干涉的可能。隔热板23也可以伸入相邻的安装环312之间，但采用这种方式时，辊筒2与隔热板23需采用剖分式的结构，以便辊筒2的安装。

本申请实施例一种加热均匀的拉丝辊的实施过程为：拉丝辊工作时，辊筒2相对于辊轴1转动，带动丝线传动，同时加热管32发热，热量充斥加热区域22。此时红外传感器41对加热区域22的温度进行监测，当红外传感器41检测到加热区域22的温度过高时，红外传感器41向加热管32的控制器发射电信号，控制加热管32停止加热；当红外传感器41检测到加热区域22的温度过低时，红外传感器41向加热管32的控制器发射电信号，控制加热管32进行加热，进而使加热区域22的温度保持较为稳定。

第二方面，本申请实施例还公开一种拉丝机。

参照图8，一种拉丝机包括机架5和上述方案中的拉丝辊，辊轴1通过固定组件52固定于机架5上，机架5上还设有驱动装置51，驱动装置51包括驱动电机511、第二带轮512和传送带513，驱动电机511固定连接于机架5远离辊筒2的一端，驱动电机511的输出轴穿过机架5与第二带轮512同轴固定，传送带513套于第一带轮211和第二带轮512上，实现第一带轮211和第二带轮512的传动。传送带513可以是V带，也可以是同步带。

参照图9和图10，固定组件52包括衬套521，机架5上设有供辊轴1穿过的安装孔，衬套521焊接于安装孔的侧壁上，衬套521同时套于辊轴1上，衬套521远离辊筒2的一端焊接有固定环522，固定环522与机架5远离辊筒2的一端抵接。辊轴1沿其轴向的一端穿过衬套521并焊接有第一法兰12，第一法兰12与固定环522远离机架5的一端抵接，第一法兰12与固定环522通过螺栓固定连接。衬套521、固定环522和第一法兰12的配合，使得辊轴1与机架5间的固定较为稳定。

参照图8和图11，辊筒2远离机架5的一端设有支撑架53，支撑架53固定连接于地面上，支撑架53朝向辊筒2的一端固定连接有连接杆531，连接杆531远离支撑架53的一端与支撑块11固定连接，便于对辊轴1进一步支撑，提升辊轴1固定的稳定性。连接杆531与支撑块11之间可以是焊接，也可以是螺纹连接。

参照图8和图10，连接杆531上设有吹风组件，吹风组件包括风环5321、扇叶5322和框架5323，风环5321转动连接于连接杆531上，扇叶5322固定连接于风环5321的外壁上，且沿风环5321的周向阵列有多个，可以是三个，也可以是四个。辊筒与吹风组件之间通过调速组件连接。

参照图11，调速组件54包括内齿轮541、主齿轮542和行星齿轮543，内齿轮541同轴固定于辊筒2的内壁上，主齿轮542则同轴固定于辊轴1的外壁上。辊轴1的外壁上还同轴转动连接有转动环544，转动环544的侧壁上固定连接有行星杆545，行星杆545远离转动环544的一端固定连接有行星轴546，行星轴546平行于辊轴1的轴线设置，且与行星齿轮543同轴转动连接。内齿轮541与行星齿轮543啮合，而行星齿轮543又与主齿轮542啮合，由于主齿轮542与辊轴1固定，故内齿轮541被辊筒2带动而转动时，行星齿轮543自转且同时通过行星杆545绕辊轴1公转，行星齿轮543的公转方向也与内齿轮541的自转方向相同。

参照图11和图12，框架5323的外壁上固定连接有固定板534，辊筒2朝向风环5321的一端固定连接有第一固定杆547，第一固定杆547远离辊筒2的一端与固定板534抵接。行星轴546穿过行星齿轮543的一端固定连接有第二固定杆548，第二固定杆548远离行星齿轮543的一端与固定板534抵接。固定板534远离辊筒2的一端转动连接有转动轴5341，转动轴5341的轴线与辊轴1的轴线平行。转动轴5341远离固定板534的一端固定连接有转动板5342，转动板5342上沿转动轴5341的轴向穿设有插入杆5343，插入杆5343朝向辊轴1的一端固定连接有插入块5344，插入杆5343远离辊筒2的一端固定有限位块5345。插入杆5343上套设有压缩弹簧5346，压缩弹簧5346的一端与转动板5342抵接，另一端与插入块5344抵接。

参照图11和图12，第一固定杆547朝向固定板534的一端开设有第一固定孔，第二固定杆548朝向固定板534的一端开设有第二固定孔，固定板534上开设有第一连接孔5347和第二连接孔5348，第一连接孔5347与第一固定孔同轴线且直径相等，第二连接孔5348与第二固定孔同轴线切直径相等，插入块5344与第一固定孔和第二固定孔均相适配。需要连接固定板534与第一固定杆547或第二固定杆548时，捏住限位块5345，朝向固定板534远离辊筒2的方向拉动插入杆5343，然后旋转转动轴5341，使插入块5344插入第一连接孔5347或第二连接孔5348内，直至插入块5344与第一固定孔或第二固定孔的孔底抵接，此时第一固定杆547或第二固定杆548转动即可带动固定板534转动，进而带动扇叶5322转动，产生气流。压缩弹簧5346可减少插入块5344脱离第一固定孔或第二固定孔的可能。插入块5344与第一固定孔或第二固定孔的配合则可切换扇叶5322的不同转速，当插入块5344插于第一固定孔内时，辊筒2转动带动扇叶5322转动；当插入块5344插于第二固定孔内时，行星齿轮543公转带动扇叶5322转动，进而产生不同转速。

参照图11，辊轴1朝向支撑架53的一端固定连接有导风套533，导风套533远离辊轴1的一端沿辊轴1轴向的投影将扇叶5322覆盖，导风套533的直径自辊轴1朝向支撑架53的方向逐渐增大。相邻支撑杆111之间形成有通风孔，便于气流穿过。扇叶5322转动产生的气流朝向辊筒2的流动，顺着导风套533流入辊轴1内部，对辊轴1内部进行冷却。

本申请实施例一种拉丝机的实施过程为：拉丝机工作时，驱动电机511带动第二带轮512转动，第二带轮512通过传送带513带动第一带轮211转动，进而带动辊筒2转动，对丝线进行传送。辊筒2转动则带动行星齿轮和第二固定杆转动，然后通过第一固定杆或第二固定杆带动固定板转动，进而带动扇叶转动，产生气流流入导风套533，顺着导风套533流入辊轴1内部，对辊轴1内部进行冷却。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。