自動壓花機加熱輥冷卻裝置的改進

陳志剛

傳統自動壓花機的加熱輥通過加熱裝置進行加熱，在生產時會產生大量熱量，由于缺乏良好的冷卻裝置，這些熱量無法得到合理處理，容易導致一系列較為嚴重的后果，比如大部分熱量通過加熱輥的軸心從高溫部位向低溫部位傳遞，逐漸散發到自動壓花機的其他部位，從而導致主機溫度升高，對加熱輥的正常工作造成影響。此外，熱量的散發對整個生產過程也是一種能源浪費，因為隨著熱量的散發，加熱輥的溫度就會降低，加熱裝置就會再次對加熱輥進行加熱，于是便造成了更多的能源消耗，提高了壓花的生產成本。為此，筆者認真研究了傳統自動壓花機的結構，對其進行了冷卻裝置的改進，在此愿與同行共享。

改進后的結構

改進后的自動壓花機加熱輥冷卻裝置包括：設在加熱輥相對端軸心處的套環裝置以及與該套環裝置相連的溫控裝置。

套環裝置結構示意圖和剖面圖分別如圖1和圖2所示。從圖中可以看出，套環裝置主要包括內套管、主套體、軸接部、左/右螺紋、流水通道和引導頭。主套體與加熱輥的相對端軸心處進行套接，內套管設在加熱輥與主套體之間。主套體與內套管連接處設有管狀的軸接部，軸接部內表面的同步螺旋內分別設有左螺紋和右螺紋，形成兩段流水通道，左螺紋和右螺紋在鄰近加熱輥的一端處相互連通，兩段流水通道在此處閉合，匯成一條完整的流水通道。內套管的作用是將左螺紋與右螺紋遠離加熱輥一端的開放側封閉，并在此處分別開設第一引導頭和第二引導頭，兩引導頭分別與左螺紋和右螺紋相通。第一引導頭和第二引導頭可通過水管外接溫控裝置。由此，套環裝置內部可形成一條水循環。

溫控裝置為水冷裝置，包括輸水頭、回水頭、入水頭和出水頭。輸水頭和回水頭與主套體相連，其中，輸水頭分為兩支，分別與一側主套體的第一引導頭與另一側主套體的第二引導頭相連；回水頭也分為兩支，分別與一側主套體的第二引導頭和另一側主套體的第一引導頭相連。由此，套環裝置中的水流可通過輸水頭和回水頭進入溫控裝置，參與溫控裝置中的水循環過程。入水頭將外界的水輸入溫控裝置，出水頭則將溫控裝置回收的水輸出。

自動壓花機開機后，冷卻裝置開始運行，套環裝置和溫控裝置內部通水，水循環將加熱輥的熱量帶走，達到冷卻效果。改進后的自動壓花機加熱輥冷卻裝置示意圖如圖3所示。

改進后的優勢

對自動壓花機加熱輥冷卻裝置進行改進后，可實現以下3個優勢。

（1）當自動壓花機處于工作狀態時，溫控裝置可對加熱輥進行冷卻，即通過套環裝置內部的水循環，將加熱輥產生的熱量帶走，或暫時儲存在溫控裝置中；當自動壓花機處于預熱或待機狀態時，溫控裝置能將熱量通過水循環傳遞回套環裝置，使加熱輥溫度保持在一定范圍內，當自動壓花機啟動工作時便無需對加熱輥進行再加熱，減少能量消耗，降低自動壓花機生產過程中需要消耗的能源和經濟成本。

（2）防止加熱輥熱量通過兩端傳遞到主機，避免主機內部組件因過熱而造成自動壓花機發生熱損壞等故障，減少維修成本，延長壓花機使用壽命，保證壓花產品質量。

（3）由于銅的導熱系數較大，內套管、左螺紋和右螺紋均由銅管制成，提高了套環裝置的導熱效果。同時，左螺紋和右螺紋所形成的水流通道可產生交錯的散熱效應，提升了自動壓花機的整體散熱效果，降低了冷卻成本。