輥涂機改進設(shè)計研究

薛　輝（北京鞍信天碩工程技術(shù)有限公司，北京　100070）

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輥涂機改進設(shè)計研究

薛輝
（北京鞍信天碩工程技術(shù)有限公司，北京100070）

摘要：輥涂機漆耗小、生產(chǎn)效率高、操作簡單、維護方便，常被用作帶鋼涂層生產(chǎn)線中。輥涂機的性能決定了材料表面的涂層厚度和涂層均勻度，對機組作業(yè)效率影響重大。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，輥涂機也有了新的發(fā)展。本文通過了解輥涂機的外觀結(jié)構(gòu)、工作原理、輥涂工藝，對新型輥涂機的主要改進方向進行了介紹，探討未來輥涂機發(fā)展。

關(guān)鍵詞：輥涂機；輥涂工藝；涂料漆層厚度；料盤機構(gòu)；改進設(shè)計

0. 前言

輥涂機是帶鋼涂層生產(chǎn)線的關(guān)鍵設(shè)備，決定了材料表面的涂層厚度和涂層均勻度，對機組作業(yè)效率影響重大。而且輥涂機操作簡便、工藝靈活、節(jié)省涂料、性質(zhì)穩(wěn)定，是目前最為常見、使用最為廣泛的涂覆設(shè)備。按輥涂方法輥涂機可分為正向輥涂機、反向輥涂機、二輥式輥涂機和三輥式輥涂機等。輥涂機的輥涂法也有多種類型：自然反轉(zhuǎn)法、全反轉(zhuǎn)法、自然輥涂法等。在進行輥涂機及輥涂法選擇時，應(yīng)根據(jù)具體工藝要求來進行選擇。

圖2

1. 輥涂機的外觀結(jié)構(gòu)與工作原理

輥涂機是一組使用回轉(zhuǎn)輥筒將涂料涂布到平面材料上的裝置。輥涂機的漆耗小、生產(chǎn)效率高、操作簡單、維護方便，常與其他機構(gòu)共同組成自動化生產(chǎn)線。輥涂機由安全拉桿、正面升降料盤機構(gòu)、背面升降料盤機構(gòu)、正面涂敷機構(gòu)、背面涂敷機構(gòu)、頂托機構(gòu)、支撐輥機構(gòu)、同步機構(gòu)以及輥面清理機構(gòu)等組成。圖1即為市面上較常見的輥涂機。

輥涂機以轉(zhuǎn)輥為涂料載體，涂料借助轉(zhuǎn)輥的轉(zhuǎn)動過程與需要輥涂的平面材料接觸，并涂敷在材料表面。輥涂機工作時，轉(zhuǎn)輥與帶鋼平行緊靠，同時勻速向內(nèi)旋轉(zhuǎn)，此時兩者中間會產(chǎn)生一個V形空間，涂料就在此處均勻的流到平面材料上去。再通過調(diào)節(jié)輥、鋼之間壓力，控制粘附在轉(zhuǎn)輥上的涂料厚度和均勻度。

圖1

2. 輥涂作業(yè)工藝

根據(jù)涂輥與帶鋼運行方向的不同，將輥涂機的輥涂工藝分為順涂法和逆涂法兩種，如圖2所示。順涂法，涂覆輥與帶鋼在接觸處切線速度方向一致；逆涂法，涂覆輥與帶鋼在接觸處切線速度方向相反。由于兩種輥涂工藝的涂料運行方式不同，造成輥與輥、輥與帶鋼間摩擦力矩不同，涂料涂覆效果也有多不同，對比兩種工藝的作業(yè)效果可以發(fā)現(xiàn)，順涂法較逆涂法所輥涂的漆膜厚度更小。因此在選擇輥涂工藝時，應(yīng)根據(jù)輥涂材料的實際要求，提高輥涂效率，降低投資成本。

3. 輥涂機的改進設(shè)計方案

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，各類先進技術(shù)也逐漸進入輥涂機機構(gòu)組件之中，傳感裝置、機械材料等新興技術(shù)的使用也為輥涂機的改進和發(fā)展創(chuàng)造了條件。從方便操作、穩(wěn)定性能、靈活設(shè)置等人性化角度對輥涂機進行了改進，圖3即為改進后的輥涂機組成機構(gòu)示意圖。

圖3

3.1輥涂機的安全保護

輥涂機為連續(xù)作業(yè)設(shè)備，需要操作人員24小時不間斷控制，盡管有安全教育和措施，但長時間工作也會增加各類意外事故的發(fā)生幾率。改進后的輥涂機專門就安全防護問題進行了設(shè)計，在出入口位置增設(shè)安全拉桿，緊急情況發(fā)生時，拽動安全拉繩，使設(shè)備緊急停止，保證操作人員安全，體現(xiàn)了新設(shè)計方案的人性化特點。

3.2料盤機構(gòu)要升降自如

該設(shè)計在輥涂機的正面和背面的涂覆機構(gòu)上都裝有一套供漆料盤，如圖4所示。這種供漆料盤機構(gòu)可通過蝸輪蝸桿的升降來調(diào)節(jié)漆盤高度，根據(jù)實際情況設(shè)置液位，滿足更多工藝要求，提高輥涂機涂層質(zhì)量與效率。停機檢修時，也可以降下漆盤，并由軌道從輥涂機本體退出，方便換漆操作，節(jié)約清洗和維修的時間。

圖4

3.3頂托機構(gòu)要簡便操作

舊式輥涂機在停機時為保護輥涂輥不受傷害，需要帶鋼與輥涂輥之間相互脫離，正面涂敷機借助構(gòu)油缸實現(xiàn)同步，背面涂敷機構(gòu)則靠頂托機構(gòu)保持帶鋼使與輥涂輥的分離，在輥涂機工作時，由于基板質(zhì)量的差異，產(chǎn)生浪邊、瓢曲、邊裂、鐮刀彎等問題，背面涂敷機構(gòu)發(fā)生漏涂等。改進后的輥涂機通過靈活調(diào)整頂托輥的位置，有效解決了漏涂和漆膜不均勻的問題。新型頂托機構(gòu)有液壓油缸式和氣缸式兩種驅(qū)動方式，靠齒輪齒條的上下運動進行位置調(diào)節(jié)，操作和維護操作都極為簡單，更方便用戶使用。圖5即為新型頂托機構(gòu)模式圖。

圖5

3.4可精確把握涂料的漆層厚度

漆膜厚度與漆膜均勻性是輥涂工藝的關(guān)鍵，影響漆層厚度的機構(gòu)作用有涂敷輥對基材表面的壓力（即兩者間隙）、涂敷輥與基材間的速度差。舊式輥涂機依靠操作人員憑經(jīng)驗，通過蝸輪蝸桿機構(gòu)對涂敷輥與基材表面間的壓力進行調(diào)節(jié)，對操作人員技術(shù)能力要求極高。改進后的輥涂機，在涂頭移動架與調(diào)節(jié)機構(gòu)間加裝了壓力傳感裝置，將涂敷輥與基材表面之間的壓力顯示在顯示屏上，進行實時觀察、及時調(diào)節(jié)，精確控制涂料的漆層厚度。涂敷輥與基材之間的速度差可以在輥與輥、帶鋼之間形成剪切力，速度差越大剪切力越大，涂料的瞬間黏度越低，有利于涂料流動成膜，提高漆膜均勻性。但涂敷輥與基材之間的速度差也會影響到涂層的厚度，速度差越大圖層就越厚，所以在輥涂機進行作業(yè)前，需按照實際情況控制好涂敷輥與基材之間的壓力與速度差。

結(jié)語

改進后的輥涂機操作簡便、工藝靈活可靠、性能穩(wěn)定，已經(jīng)引起業(yè)內(nèi)人士的關(guān)注和興趣。安全桿、傳感器等新技術(shù)的應(yīng)用讓人看到了輥涂機技術(shù)的發(fā)展，升降自如的供漆料盤機構(gòu)、位置可調(diào)的頂托機構(gòu)也體現(xiàn)了設(shè)計的人性化，相關(guān)操作進一步簡化，安裝、調(diào)試、維護都可以由用戶自行解決。隨著科技的不斷進步，相信新一代輥涂機優(yōu)勢會更加明顯，輥涂機的改進和創(chuàng)新也不會停止。

參考文獻

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中圖分類號：TH122

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