一种高效集约式加热辊及其控制方法技术

本发明专利技术公开了一种高效集约式加热辊，包括加热辊与第一电加热管、两端面第二电加热管、测温传感器及导电滑环，其中第一电加热管安装在加热辊靠近辊面均匀分布的一圈孔内填充有高效纳米导热材料，在靠近辊面均匀分布的安装加热管的孔与孔之间均匀相间分布安装有测温传感器，将加热、温控集成在了加热辊内，均匀分布的电加热管将电加热产生的热量通过含有石墨烯的高效纳米导热材料均匀的传导给加热辊，有效的保证了辊面加热温度的一致性，同时本发明专利技术公开了独立控制第一电加热管和第二电加热管的控制方法，根据检测到的辊面温度，控制第一加热管间歇式加热和第二加热管补充加热，使得辊面温度控制更准确。

An efficient and intensive heating roller and its control method

The invention discloses an efficient and intensive heating roll, which comprises a heating roll and a first electric heating tube, a second electric heating tube at both ends, a temperature sensor and a conductive sliding ring. The first electric heating tube is installed in a hole near the roll surface and is filled with high-efficiency nano-thermal conductive material, which is evenly distributed near the roll surface. A temperature sensor is installed between the holes and holes of the installation heating tube, which integrates heating and temperature control into the heating roll. The uniformly distributed electric heating tube transmits the heat generated by electric heating to the heating roll through the high-efficiency nano-thermal conductive material containing graphene, which effectively ensures the heating temperature of the roll surface. At the same time, the invention discloses a control method of independently controlling the first electric heating tube and the second electric heating tube. According to the detected roll surface temperature, the intermittent heating of the first heating tube and the supplementary heating of the second heating tube are controlled to make the roll surface temperature control more accurate.

【技术实现步骤摘要】
一种高效集约式加热辊及其控制方法
本专利技术涉及一种加热装置，尤其是，涉及一种高效集约式加热辊。
技术介绍
常规的加热辊是通过旋转接头、金属软管连接到独立加热器上，由循环油泵对加热器内经过加热的温度较高的导热油和加热辊内的温度较低的导热油进行循环，逐步加热到设定温度，并通过加热器的间歇的工作和导热油的连续循环实现导热油的温度在一个较小的范围内变化，从而使辊面温度趋于恒定。常规的加热辊主要存在一下几方面的缺陷：1、辊面两端由于散热不均存在温差，导致加热辊辊面热变形不均匀，辊面直线度误差变大；2、加热系统中的检测与设定的是独立加热器出油口和回油口的温度，与辊面的实际温度存在误差；3、导热油循环管件连接处存在渗漏油的隐患；4、现有加热辊加热过程中会产生油烟油气而污染环境；5、现有的加热系统散热损失较大，造成能源浪费；6、现有的加热系统成本高，占用空间大；7、现有加热辊更换或修磨时，操作复杂。
技术实现思路
为了解决常规加热辊存在的技术问题，本专利技术提供了一种将加热和温控集成在加热辊内部利用电阻加热和石墨烯纳米导热材料实现均匀导热的高效集约式加热辊。本专利技术提供了一种高效集约式加热辊，包括加热辊与电加热管、测温传感器、导电滑环和电气控制柜，所述加热辊内安装有用于加热所述加热辊的电加热管，所述加热辊两侧设置有用于检测温度的测温传感器，所述加热辊一端设置有用于给所述电加热管供电的导电滑环，所述电加热管与所述导电滑环电连接，所述温度传感器与所述导电滑环电连接，所述导电滑环与所述电气控制柜电连接。优选地，所述加热辊上设置有若干从长度方向上贯穿所述加热辊的贯穿孔，所述贯穿孔均匀分布设置在所述加热辊横截面上。优选地，所述电加热管包括安装在所述贯穿孔内的第一电加热管和设置在所述加热辊两端面用于温度补偿的第二电加热管，所述第一电加热管安装到所述贯穿孔内，与所述导电滑环通过导线连接，所述第一点加热管与所述贯穿孔之间填充有导热材料。优选地，所述导热材料为含有石墨烯的纳米导热材料，纳米导热材料在所述第一电加热管与所述贯穿孔之间形成导热网络，将所述第一电加热管产生的热量均匀的传导给所述加热辊，所述纳米导热材料中的石墨烯导热系数高，有利于将所述第一电加热管产生的热量快速的传导给所述加热辊。优选地，所述第二电加热管为第二电加热管，通过导线与所述导电滑环连接，所述导线设置在所述加热辊内，与所述加热辊端面同心安装，所述第二点加热管的加热功率和加热时间相对于所述第一电加热管由所述电气控制柜独立控制。优选地，所述加热辊两端面上设置有位于所述贯穿孔之间的安装孔，所述安装孔用于安装所述测温传感器，所述测温传感器通过信号线连接到所述导电滑环上，所述信号线设置在所述加热辊内。优选地，还包括加热管固定板，所述加热管设置在所述加热辊两端面上，所述第一电加热管、所述第二电加热管、所述测温传感器由所述加热管固定板固定，所述加热辊内设置有用于所述导线和所述信号线穿过的走线孔，所述孔的数目与所述贯穿孔和所述安装孔的数目相匹配，所述加热辊轴心位置设置有盲孔，所述盲孔用于所述导线和所述信号线穿过，保证所述第一加热管、所述第二加热管、所述测温传感器、所述导线和所述信号线能够随加热辊一同转动。优选地，还包括设置在加热辊两端面用于保温的保温层，所述保温层包括设置在所述测温传感器和所述电加热管表面的保温材料层和用于保护所述保温材料层的保温护罩。优选地，所述导电滑环上设置有若干触点圆环，所述触点圆环数目相应于所述电加热管和所述测温传感器数目设置，所述导电滑环上设置有电刷，所述电刷与所述触点圆环相应设置，所述电刷与所述电气控制柜电连接，实现对于所述电加热管和所述测温传感器的控制。本专利技术提供的高效集约式加热辊的控制方法如下：步骤1.所述测温传感器检测的辊面温度作为反馈信号，通过信号线和所述导电滑环传递到所述电气控制柜内；步骤2.若反馈的辊面温度低与电气控制柜设定值，所述电气控制柜通过所述导电滑环和所述导线控制所述第一加热管工作，通过控制所述第一加热管的加热功率和加热时间将加热辊加热到设定温度，并通过电加热管间歇的工作保证加热辊的温度在较小的范围±1℃内变化，从而使辊面温度趋于恒定；步骤3.在步骤2进行过程中，所述电气控制柜控制所述第二电加热管工作，用于对加热辊两端面补偿加热，所述第二电加热管加热功率和加热时间相对于所述第一电加热管独立控制，可以保证辊面有效使用宽度内加热温度一致。本专利技术提供的高效集约式加热辊，将加热、温控集成在了加热辊内，第一电加热管经过严格分选，每一支的电阻、加热功率完全一致，均匀分布的电加热管将电加热产生的热量通过含有石墨烯的高效纳米导热材料均匀的传导给加热辊，有效的保证了辊面加热温度的一致性；加热辊两端设有端面温度补偿环形加热管，加热功率和加热时间独立控制，可以有效解决轧辊两端因相对散热面积较大、散热较快、辊面有效使用宽度变窄的问题，从而保证辊面有效使用宽度内加热温度的一致性。既不存在常规加热辊独立加热器及相连接管件的渗漏油、油气污染等问题，又减少了外联加热系统散热损耗；同时测温传感器安装在加热辊内，检测的是辊面的实际温度而不是导热油的温度，辊面温度控制更准确。本专利技术具有以下有益效果：1、本专利技术采用了含有石墨烯的高效纳米导热材料作为导热材料，使得电加热管产生的热量能够快速、高效、均匀的传导给加热辊，可以有效的保证辊面加热温度的一致性；2、本专利技术在加热辊两端面增设了温度补偿环形加热管，加热功率和加热时间独立控制，可以有效解决轧辊两端因相对散热面积较大、散热较快、辊面有效使用宽度变窄的问题，从而保证辊面有效使用宽度内加热温度的一致性。3、本专利技术引进使用了导电滑环技术，使加热辊的电加热管在随加热辊旋转的同时，能够通过导电滑环得到电力，测温传感器随加热辊旋转的同时，能够通过导电滑环反馈检测信号，通过电气控制柜实现对加热辊的温度控制，并且本专利技术提供的加热辊结构紧凑，拆卸导电滑环后即可完成加热辊的更换修磨，操作简便。附图说明图1本专利技术一个实施方式中高效集约式加热辊的左视示意图及剖面示意图，图中A-A截面经过第一加热管轴线；图2本专利技术一个实施方式中高效集约式加热辊的左视示意图及剖面示意图，图中B-B截面经过测温传感器轴线；图3常规加热辊的局部剖面面结构示意图，其中图中所示箭头为导热油循环方向；图4本专利技术一个实施方式中高效集约式加热辊的导电滑环局部放大示意图。图中：101-导电滑环，102-信号线，103-保温材料层，104-保温护罩，105-测温传感器，106-高效纳米导热材料，107-第一电加热管，108-第二电加热管，109-加热管固定板，1010-导线，1011-加热辊，1012-电刷，1013-触点圆环；2021-金属软管，2022-旋转接头，2023-旋转接头内管，202-第一加热辊辊轴，206-加热辊辊套，207-导热油，209-密封圈，2010-密封压盖，2011-第二加热辊辊轴。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位和位置关系为基于附图的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效集约式加热辊，其特征在于，包括加热辊与电加热管、测温传感器、导电滑环和电气控制柜，所述加热辊内安装有用于加热所述加热辊的电加热管，所述加热辊两侧设置有用于检测温度的测温传感器，所述加热辊一端设置有用于给所述电加热管供电的导电滑环，所述电加热管与所述导电滑环电连接，所述温度传感器与所述导电滑环电连接，所述导电滑环与所述电气控制柜电连接。

【技术特征摘要】
1.一种高效集约式加热辊，其特征在于，包括加热辊与电加热管、测温传感器、导电滑环和电气控制柜，所述加热辊内安装有用于加热所述加热辊的电加热管，所述加热辊两侧设置有用于检测温度的测温传感器，所述加热辊一端设置有用于给所述电加热管供电的导电滑环，所述电加热管与所述导电滑环电连接，所述温度传感器与所述导电滑环电连接，所述导电滑环与所述电气控制柜电连接。2.根据权利要求1所述的高效集约式加热辊，其特征在于，所述加热辊上设置有若干从长度方向上贯穿所述加热辊的贯穿孔，所述贯穿孔均匀分布设置在所述加热辊横截面上。3.根据权利要求2所述的高效集约式加热辊，其特征在于，所述电加热管包括安装在所述贯穿孔内的第一电加热管和设置在所述加热辊两端面用于温度补偿的第二电加热管，所述第一电加热管安装到所述贯穿孔内，与所述导电滑环通过导线连接，所述第一点加热管与所述贯穿孔之间填充有导热材料。4.根据权利要求3所述高效集约式加热辊，其特征在于，所述导热材料为含有石墨烯的纳米导热材料，纳米导热材料在所述第一电加热管与所述贯穿孔之间形成导热网络，将所述第一电加热管产生的热量均匀的传导给所述加热辊，所述纳米导热材料中的石墨烯导热系数高，有利于将所述第一电加热管产生的热量快速的传导给所述加热辊。5.根据权利要求4所述高效集约式加热辊，其特征在于，所述第二电加热管为第二电加热管，通过导线与所述导电滑环连接，所述导线设置在所述加热辊内，与所述加热辊端面同心安装，所述第二点加热管的加热功率和加热时间相对于所述第一电加热管由所述电气控制柜独立控制。6.根据权利要求5所述高效集约式加热辊，其特征在于，所述加热辊两端面上设置有位于所述贯穿孔之间的安装孔，所述安装孔用于安装所述测温传感器，所述测温传感器通过信号线连接到所述导电滑环上，所述信号线设置在所述加热辊内。7.根据权利要求6所述高效集...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘建平，刘计春，
申请(专利权)人：邢台朝阳机械制造有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13