一种复合滚轮的制作方法

1.本实用新型涉及机械滚压零件技术领域，尤其涉及一种复合滚轮。


背景技术：

2.在一些特殊应用场合，如压面机或压榨装置等，都是采用一个或两个滚轮来对面皮等进行碾压或挤压。在使用过程中，由于硬物卡入或者负载很大时，除了会引起电机堵转外，还可能直接损坏其中的滚轮，其最主要的原因在于滚轮之间的间隙是固定的，不允许有异物或者难以压缩的物体存在。
3.为改善这些特殊环境使用下的使用滚轮的便利性，降低使用要求，这里提出了一个新的解决方案，通过对滚轮的结构径向复合，则能够很好的解决上述问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种复合滚轮，以解决上述背景技术中遇到的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：
6.一种复合滚轮，包括芯轴、弹性层和外壳，所述外壳由刚性硬质材料制成，所述弹性层由弹性材料制成，所述弹性层安装在芯轴和外壳之间，所述外壳包绕在所述弹性层的外表面，所述芯轴安装在所述弹性层的中心轴线上。
7.上述方案中，所述芯轴为一体式结构，所述芯轴包括传动部和转动部，所述转动部设有两个且连接在传动部的两端，所述传动部和转动部同轴设置，所述传动部的长度尺寸与弹性层的长度尺寸相同。
8.上述方案中，所述传动部的径向截面为矩形、正方形、三角形、多边形中的任意一种，以及是具有这些截面的空心结构。
9.上述方案中，所述弹性层的外周面均匀设有沿中心轴线方向布置的凹槽，所述外壳的内壁上均匀设有与凹槽相配合的凸块。
10.上述方案中，还包括填充层，所述填充层安装在芯轴和弹性层之间，所述填充层包绕在所述芯轴的外表面，所述填充层由弹性材料制成，所述填充层的弹性模量大于所述弹性层的弹性模量。
11.进一步的，所述填充层的径向截面为矩形、正方形、三角形、多边形、圆形中的任意一种。
12.进一步的，所所述芯轴为一体式结构，所述芯轴包括传动部和转动部，所述转动部设有两个且连接在传动部的两端，所述传动部和转动部同轴设置，所述传动部的长度尺寸与弹性层的长度尺寸相同。
13.进一步的，所所述传动部的径向截面为矩形、正方形、三角形、多边形中的任意一种，以及是具有这些截面的空心结构。
14.进一步的，所所述弹性层的外周面均匀设有沿中心轴线方向布置的凹槽，所述外壳的内壁上均匀设有与凹槽相配合的凸块。
15.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：这个结构应用在压面机中，当滚轮中外壳的径向负载过大时，中间的弹性层发生弹性变形，受压侧的半径减小，就能允许更大的物件通过，从而避免滚轮本身损坏。除了可以有效的保护滚子外，还能提供新的功能，比如直接加入核桃、碧根果之类的坚果等，而不用担心卡堵的问题。
附图说明
16.参照附图来说明本实用新型的公开内容。应当了解，附图仅仅用于说明目的，而并非意在对本实用新型的保护范围构成限制。在附图中，相同的附图标记用于指代相同的部件。其中：
17.图1为实施例1中本实用新型立体结构示意图；
18.图2为实施例1中本实用新型轴向截面结构示意图；
19.图3为实施例1中本实用新型径向截面结构示意图；
20.图4为实施例1中本实用新型中滚轮的径向力与径向形变量之间的关系图；
21.图5为实施例2中本实用新型立体结构示意图；
22.图6为实施例2中本实用新型轴向截面结构示意图；
23.图7为实施例2中本实用新型径向截面结构示意图；
24.图8为实施例2中本实用新型中滚轮的径向力与径向形变量之间的关系图；
25.图中标号：1
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芯轴；11
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传动部；12
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转动部；2
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外壳；21
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凹槽；3
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弹性层；31
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凸块；4
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填充层。
具体实施方式
26.为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示本实用新型有关的构成。
27.根据本实用新型的技术方案，在不变更本实用新型实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本实用新型的技术方案的示例性说明，而不应当视为本实用新型的全部或者视为对本实用新型技术方案的限定或限制。
28.下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明。
29.实施例1，如图1至图3所示，一种复合滚轮，包括芯轴1、弹性层2和外壳3。外壳3由刚性硬质材料制成，可以采用硬质塑料或者不锈钢制作，用于挤压或碾压硬质产品，对产品进行压平或粉碎。弹性层2由弹性材料制成，可以采用橡胶或者发泡的弹性聚丙烯塑料。弹性层2通过发泡安装在芯轴1和外壳3之间，外壳3包绕在弹性层2的外表面，芯轴1安装在弹性层2的中心轴线上。
30.作为一种优选的方案，芯轴1为一体式结构，一般由铸钢、铸铁、铸铝等金属制成，芯轴1包括传动部11和转动部13，转动部13设有两个且连接在传动部11的两端，传动部11和转动部13同轴设置，传动部11的长度尺寸与弹性层2的长度尺寸相同。在现有的技术中，芯轴1采用销键与外部的部件固定连接，通过驱动芯轴1转动，带动其外部的部件一起转动。
31.作为一种优选的方案，传动部11的径向截面为矩形、正方形、三角形、多边形中的
任意一种，以及是具有这些截面的空心结构，可以为空心结构或者为实心结构。芯轴中传动部11为矩形或者其他多边形结构，用以提高运行中能承受的扭矩，不需要采用传统的销键来固定，扭矩力大，稳定性更好。
32.作为一种优选的方案，弹性层2的外周面均匀设有沿中心轴线方向布置的凹槽21，外壳3的内壁上均匀设有与凹槽21相配合的凸块31。通过将凸块31插入凹槽21中，使弹性层2和外壳3牢固的固定在一起，用于提高外壳3在工作时的承载能力，也用于提高滚轮在运行中能承受的扭矩。
33.请参阅图4，当滚轮的收到径向力f的作用时，受力侧的半径将减小产生变形，变形量为δ，如图4(a)。对于不需要预压缩的弹性层2，弹性层可以通过简单的装配完成，也可以采用开放的发泡方式完成，此时的作用力f与变形与径向形变量δ之间的关系如图4(b)所示，变形
‑
强度曲线直接从原点开始上升。而如果中间的弹性层2是经过预压缩再装配或者是封闭环境下发泡的，则滚轮径向力和偏心变形量的关系能如4(c)曲线所示，变形将从受到一定的径向力f0后才开始出现，并随着径向力的增加而逐渐增加，由此提供良好的使用性能。
34.实施例2，如图5至图6所示，在实施例1的基础上，还包括填充层4，填充层4安装在芯轴1和弹性层2之间，填充层4包绕在芯轴1的外表面，填充层4由弹性材料制成，填充层4的弹性模量大于弹性层2的弹性模量。这种结构允许嵌套，径向的填充层4可以由多层组合起来。
35.组合的多层弹性层可以具备不同的弹性特性，甚至其中的一层为弹性层2，另外一层具备高阻尼、能快速吸收冲击的填充层4。中间的填充层4可以是聚氨酯发泡，也可以是橡胶，可以是可塑性的弹性材料tpe/tpu，也可以是非牛顿流体等。
36.作为一种优选的方案，芯轴1为一体式结构，一般由铸钢、铸铁、铸铝等金属制成，芯轴1包括传动部11和转动部13，转动部13设有两个且连接在传动部11的两端，传动部11和转动部13同轴设置，传动部11的长度尺寸与弹性层2的长度尺寸相同。在现有的技术中，芯轴1采用销键与外部的部件固定连接，通过驱动芯轴1转动，带动其外部的部件一起转动。
37.作为一种优选的方案，传动部11的径向截面为矩形、正方形、三角形、多边形中的任意一种，以及是具有这些截面的空心结构，可以为空心结构或者为实心结构。芯轴中传动部11为矩形或者其他多边形结构，用以提高运行中能承受的扭矩，不需要采用传统的销键来固定，扭矩力大，稳定性更好。
38.作为一种优选的方案，弹性层2的外周面均匀设有沿中心轴线方向布置的凹槽21，外壳3的内壁上均匀设有与凹槽21相配合的凸块31。通过将凸块31插入凹槽21中，使弹性层2和外壳3牢固的固定在一起，用于提高外壳3在工作时的承载能力，也用于提高滚轮在运行中能承受的扭矩。
39.类似的，在本实施例中，滚轮径向力f和径向形变量δ的关系可以如图8所示，8(a)为滚轮受到外力f的作用下产生径向变形δ的示意图，滚轮的径向力和滚轮的形变之间的关系如图8(b)曲线所示。
40.因加入了两种弹性材料，并设定有不同的预压力，弹性层2设定的预压力为f0，中间层4的预压力设定在f1，当径向力增加至f0时，弹性层先出现变形，径向变形δ开始出现并随着径向力f的增加而增加，当径向力f增加至f1时，中间层也将出现径向变形，最终径向变
形δ体现出新的弹性特征，从而满足更高的要求。
41.这个结构应用在压面机中，当滚轮中外壳3的径向负载过大时，中间的弹性层2发生弹性变形，受压侧的半径减小，就能允许更大的物件通过，从而避免滚轮本身损坏。除了可以有效的保护滚子外，还能提供新的功能，比如直接加入核桃、碧根果之类的坚果等，而不用担心卡堵的问题。
42.除此之外，这种结构可以运用在不同的场合，比如粉碎机，甚至于车轮上，除了提供必要的承载能力，在收到冲击时，可以提供良好的冲击
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变形性能，提供对于冲击的良好吸能性能，因此具有良好的运用前景。
43.以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式，并不用于限定本实用新型保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应含在本实用新型的保护范围之内。