一种阴极辊专用在线防氧化装置的制作方法

1.本发明涉及一种阴极辊在线防护结构，更具体地说，尤其涉及一种阴极辊专用在线防氧化装置。


背景技术：

2.电解铜箔是覆铜板(ccl)及印制电路板(pcb)、锂离子电池制造的重要的材料。在当今电子信息产业高速发展中，电解铜箔被称为电子产品信号与电力传输、沟通的“神经网络”。2002年起，我国印制电路板的生产值已经越入世界第三位，作为pcb的基板材料———覆铜板也成为世界上第三大生产国。由此也使我国的电解铜箔产业在近几年有了突飞猛进的发展。
3.生箔机，是制备电解铜箔的关键设备，其主要有相配合的阳极槽和阴极辊构成。而阴极辊的表面平整度，是保证电解铜箔品质的最基本元素。在实际生产过程中，由于阴极辊在工作时转速较慢，在铜箔剥离后，有一部分阴极辊会较长时间暴露在空气中，易发生氧化形成氧化层，影响电解铜箔的生成，导致产品品质不稳定。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种结构紧凑、密封方式独特且效果良好的阴极辊专用在线防氧化装置。
5.本发明的技术方案是这样实现的：一种阴极辊专用在线防氧化装置，包括罩设在剥离辊沿阴极辊转动方向前侧的隔离罩，在隔离罩上表面分布有若干进气接头，进气接头与外部压缩氮气源管路连接；在远离剥离辊的隔离罩一端近端部连接有升降平移机构；
6.在隔离罩与阴极辊辊面相对的上下两端分别设置有可调式隔离组件，所述可调式隔离组件自由端与阴极辊辊面之间的间距为0.8
‑
1.2mm；
7.在隔离罩左右两端设置有与阴极辊两侧端面相配合的动态密封组件，通过可调式隔离组件和动态密封组件配合，隔离罩和阴极辊之间形成上下两端具有0.8
‑
1.2mm开口的密封腔室，在密封腔室内填充有氮气，位于密封腔室内的氮气压强比密封腔室外的大气压强大0.1
‑
0.3mpa。
8.上述的一种阴极辊专用在线防氧化装置中，所述升降平移机构包括沿水平方向固定在阴极辊侧边的操作台上的无杆气缸，在无杆气缸侧边的操作台上设置有第一让位长孔，在第一让位长孔上方设置有呈h形的安装座，在安装座下端凹槽内沿竖直方向设置有升降气缸，升降气缸活塞杆自由端穿过安装座并与位于安装座上侧的l形连接块连接。
9.在升降气缸两侧的安装座上分别设置有导向孔，在导向孔内穿设有导向杆，导向杆上端与l形连接块固定连接；所述隔离罩与l形连接块连接。
10.上述的一种阴极辊专用在线防氧化装置中，所述所述隔离罩两端分别固定焊接有与l形连接块15e相对应的转轴，在l形连接块上设置有与转轴相配合的轴座；在转轴侧边的隔离罩上表面设置有手动操作手柄。
11.在隔离罩与l形连接块之间的转轴上固定连接有限位块，在靠近隔离罩一侧的l形连接块侧面上焊接有两个与限位块相配合的限位柱，所述限位柱分别位于转轴两侧。
12.当限位块与靠近阴极辊轴心的限位柱接触时，隔离罩罩在阴极辊表面；当限位块与远离阴极辊轴心的限位柱接触时，隔离罩处于打开状态。
13.上述的一种阴极辊专用在线防氧化装置中，所述隔离罩上表面在靠近剥离辊的一端设置有安装缺口，安装缺口的长度与隔离罩内宽相同。
14.所述可调式隔离组件包括隔离板，所述隔离板由相互连接呈v形的调节板和密封板构成，调节板自由端铰接在安装缺口侧边的隔离罩上表面。
15.在密封板自由端沿长度方向连接有硅胶片，硅胶片的长度与密封板长度相同。
16.在调节板与隔离罩之间设置有间距微调组件和自张紧组件，通过间距微调组件和自张紧组件配合，使硅胶片与阴极辊辊面之间的间距为0.8
‑
1.2mm。
17.在密封板侧边的隔离罩端部内顶面设置有辅助密封胶条，辅助密封胶条自由端与密封板内侧面相接触且辅助密封胶条中部始终保持上拱状态。
18.上述的一种阴极辊专用在线防氧化装置中，所述间距微调组件包括夹设在调节板与隔离罩之间的调节楔块，在调节板铰接端外侧的隔离罩上设置有定位座，在定位座上沿水平方向螺纹连接有微调丝杆；微调丝杆一端通过轴承与调节楔块转动连接，另一端焊接有外六角操作螺帽，在定位座两侧的微调丝杆上均设置有至少两个防松动螺母。
19.上述的一种阴极辊专用在线防氧化装置中，所述调节板上设置有与自张紧组件相配合的第二让位长孔，所述自张紧组件包括设置在隔离罩上表面端部的铰接座，在铰接座上铰接有连杆，位于调节板外侧的连杆上由下至上依序设置有滑动座、第一张紧弹簧、垫片和调节螺丝；在连杆自由端成形有与调节螺丝相配合的螺纹部；当间距微调组件动作时，滑动座相对调节板进行相适应的滑动，使连杆始终与调节板保持垂直状态。
20.上述的一种阴极辊专用在线防氧化装置中，所述滑动座包括套设在连杆外围的座体，在第二让位长孔两侧的座体底部沿第二让位长孔长度方向间隔分布有若干安装沉孔，在安装沉孔内由内到外依序设置有第二张紧弹簧、滚珠座和滚珠，在座体底部通过螺丝固定连接有与各安装沉孔相对应的定位板，在定位板上成形有与各滚珠一一对应的限位通孔；在第二让位长孔两侧的调节板上成形有与滚珠相配合的导向槽。
21.上述的一种阴极辊专用在线防氧化装置中，所述密封板外侧面一体成型有呈扁平状的抽气口，抽气口与外部尾气处理系统管路连接。
22.上述的一种阴极辊专用在线防氧化装置中，阴极辊辊面两端连接有pvc环，所述隔离罩左右两端的侧板自由端弯折成形有水平密封板，水平密封板自由端延伸pvc环与阴极辊的接触部；在水平密封板自由端成形有收纳凹槽。
23.所述动态密封组件包括前端面与pvc环相贴合且下端面与水平密封板贴合的石墨盘根，在隔离罩侧板上长度方向间隔分布有若干与石墨盘根相连接的自动压紧组件。
24.所述自动压紧组件包括焊接在隔离罩侧壁上的连接环，在连接环内设有导向滑座，导向滑座由与连接环套投的导向部及与导向部一体成型并穿过隔离罩与石墨盘根相对的连接部组成，在隔离罩侧壁设置有与连接部相适应的让位通孔；在连接部自由端焊接有固定石墨盘根的安装板。
25.在连接环外壁上螺纹连接有调节端盖，在调节端盖内底部中心设置有定位槽，在
定位槽内设置有压力传感器，在压力传感器和导向滑座之间夹设有第三张紧弹簧。
26.上述的一种阴极辊专用在线防氧化装置中，所述导向滑座与第三张紧弹簧相对的端面设置有容置槽，所述第三张紧弹簧一端位于容置槽内；在容置槽侧边的导向滑座端面设置有观测杆，在观测杆侧壁上设置有刻度线。
27.本发明采用上述结构后，首先通过隔离罩在阴极辊裸露区域形成大面积覆盖，然后再在与阴极辊辊面相对的两端形成0.8
‑
1.2mm的微小间隙，同时在与阴极辊左右两端相对的端面采用动态密封组件密封，使隔离罩与阴极辊之间形成上下两端具有0.8
‑
1.2mm开口的密封腔室，最后通过持续充入氮气使密封腔室内的氮气压强比密封腔室外的大气压强大0.1
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0.3mpa。从而实现对阴极辊绝大部分裸露面的绝对密封，完全隔绝与氧气的接触，极大地减缓了阴极辊表面的氧化。由于密封腔室所具有的间隙非常小，同时充入的氮气压强为经过实验所得的最优值，因此其外泄量非常少，对外部环境几乎无影响。通过长时间现场使用并测试，阴极辊表面的氧化速率，降低为原来氧化速率的5
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8％，效果非常显著。
附图说明
28.下面结合附图中的实施例对本发明作进一步的详细说明，但并不构成对本发明的任何限制。
29.图1是本发明的结构示意图；
30.图2是图1中a处局部放大示意图；
31.图3是图2中b处局部放大示意图；
32.图4是本发明动态密封组件的结构示意图；
33.图5是本发明升降平移机构的结构示意图。
34.图中：1、隔离罩；1a、安装缺口；1b、水平密封板；1c、收纳凹槽；2、进气接头；3、升降平移机构；3a、无杆气缸；3b、第一让位长孔；3c、安装座；3d、升降气缸；3e、l形连接块；3f、导向杆；3g、转轴；3h、轴座；3i、手动操作手柄；3j、限位块；3k、限位柱；4、可调式隔离组件；4a、调节板；4b、密封板；4c、硅胶片；4d、辅助密封胶条；4e、第二让位长孔；4f、抽气口；5、动态密封组件；5a、石墨盘根；6、密封腔室；7、间距微调组件；7a、调节楔块；7b、定位座；7c、微调丝杆；7d、轴承；7e、外六角操作螺帽；7f、防松动螺母；8、自张紧组件；8a、铰接座；8b、连杆；8c、滑动座；8d、第一张紧弹簧；8e、垫片；8f、调节螺丝；8g、座体；8h、安装沉孔；8i、第二张紧弹簧；8j、滚珠座；8k、滚珠；8l、定位板；8m、限位通孔；9、pvc环；10、自动压紧组件；10a、连接环；10b、导向部；10c、连接部；10d、安装板；10e、调节端盖；10f、定位槽；10g、压力传感器；10h、第三张紧弹簧；10i、容置槽；11、观测杆；12、阴极辊；13、剥离辊。
具体实施方式
35.参阅图1至图5所示，本发明的一种阴极辊专用在线防氧化装置，包括罩设在剥离辊沿阴极辊转动方向前侧的隔离罩1，在隔离罩1上表面分布有若干进气接头2，进气接头2与外部压缩氮气源管路连接；在远离剥离辊的隔离罩1一端近端部连接有升降平移机构3。
36.在隔离罩1与阴极辊辊面相对的上下两端分别设置有可调式隔离组件4，所述可调式隔离组件4自由端与阴极辊辊面之间的间距为0.8
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1.2mm。
37.在隔离罩1左右两端设置有与阴极辊两侧端面相配合的动态密封组件5，通过可调
式隔离组件4和动态密封组件5配合，隔离罩1和阴极辊之间形成上下两端具有0.8
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1.2mm开口的密封腔室6，在密封腔室6内填充有氮气，位于密封腔室6内的氮气压强比密封腔室6外的大气压强大0.1
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0.3mpa。通过持续向密封腔室内充入氮气，使其压强保持略大于外部压强。该数值是经过实验获得的，在此压强下，可以完全避免外部空气进入密封腔室内，同时内部氮气会以很低的速度外溢，从而既节省氮气用量，又实现阴极辊的防氧化。
38.在隔离罩上设置导通内部的压力传感器或设置压力表。或者在进气接头或者连接进气接头的管路上设置压力表，通过控制压力表上的数值，即可实现密封腔室6内的氮气压强比密封腔室6外的大气压强大0.1
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0.3mpa的目的。这是本领域技术人员在上述公开技术方案的基础上容易想到的。
39.参阅图5所示，在本实施例中，所述升降平移机构3包括沿水平方向固定在阴极辊侧边的操作台上的无杆气缸3a，在无杆气缸3a侧边的操作台上设置有第一让位长孔3b，在第一让位长孔3b上方设置有呈h形的安装座3c，在安装座3c下端凹槽内沿竖直方向设置有升降气缸3d，升降气缸3d活塞杆自由端穿过安装座3c并与位于安装座3c上侧的l形连接块3e连接。
40.在升降气缸3d两侧的安装座3c上分别设置有导向孔，在导向孔内穿设有导向杆3f，导向杆3f上端与l形连接块3e固定连接；所述隔离罩1与l形连接块3e连接。
41.当需要移开隔离罩时，首先升降气缸顶升一段距离，使隔离罩内底部高于阴极辊上端面，再启动无杆气缸进行平移，避免平移时碰到阴极辊。升降气缸的具体升降距离，视具体情况调整而定。
42.进一步优选地，为了更快捷地实现隔离罩与阴极辊的分离，便于撕边时的快速反应操作。所述所述隔离罩1两端分别固定焊接有与l形连接块3e相对应的转轴3g，在l形连接块3e上设置有与转轴3g相配合的轴座3h；在转轴3g侧边的隔离罩1上表面设置有手动操作手柄3i。
43.在隔离罩1与l形连接块3e之间的转轴3g上固定连接有限位块3j，在靠近隔离罩1一侧的l形连接块3e侧面上焊接有两个与限位块3j相配合的限位柱3k，所述限位柱3k分别位于转轴3g两侧。
44.当限位块3j与靠近阴极辊轴心的限位柱3k接触时，隔离罩1罩在阴极辊表面；当限位块3j与远离阴极辊轴心的限位柱3k接触时，隔离罩1处于打开状态。
45.优选地，所述隔离罩1上表面在靠近剥离辊的一端设置有安装缺口1a，安装缺口1a的长度与隔离罩1内宽相同。也即是保留端部隔离罩的侧面，而将顶面完全去除，有利于后续密封。
46.所述可调式隔离组件4包括隔离板，所述隔离板由相互连接呈v形的调节板4a和密封板4b构成，调节板4a自由端铰接在安装缺口1a侧边的隔离罩1上表面。
47.在密封板4b自由端沿长度方向连接有硅胶片4c，硅胶片4c的长度与密封板4b长度相同。自由端设置硅胶片，主要是为了避免密封板端部与阴极辊的意外磕碰。
48.在调节板4a与隔离罩1之间设置有间距微调组件7和自张紧组件8，通过间距微调组件7和自张紧组件8配合，使硅胶片4c与阴极辊辊面之间的间距为0.8
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1.2mm。
49.在密封板4b侧边的隔离罩1端部内顶面设置有辅助密封胶条4d，辅助密封胶条4d自由端与密封板4b内侧面相接触且辅助密封胶条4d中部始终保持上拱状态。这样可以使密
封板与隔离罩端部之间的间隙被完全密封但又不影响密封板的移动。
50.可调式隔离组件的设计，主要是为了便于保持硅胶片与阴极辊辊面之间的间距。由于阴极辊定期会进行抛光打磨修复，其外圆会逐渐缩小，如果隔离罩为固定结构，则两者之间的间距会越来越大。进而造成氮气用量的显著增加，同时溢出的氮气量也会显著增加，既增加了成本，又不利于环境安全。
51.参阅图2所示，进一步优选地，所述间距微调组件7包括夹设在调节板4a与隔离罩1之间的调节楔块7a，在调节板4a铰接端外侧的隔离罩1上设置有定位座7b，在定位座7b上沿水平方向螺纹连接有微调丝杆7c；微调丝杆7c一端通过轴承7d与调节楔块7a转动连接，另一端焊接有外六角操作螺帽7e，在定位座7b两侧的微调丝杆7c上均设置有至少两个防松动螺母7f。
52.同时，在调节板4a上设置有与自张紧组件8相配合的第二让位长孔4e，所述自张紧组件8包括设置在隔离罩1上表面端部的铰接座8a，在铰接座8a上铰接有连杆8b，位于调节板4a外侧的连杆8b上由下至上依序设置有滑动座8c、第一张紧弹簧8d、垫片8e和调节螺丝8f；在连杆8b自由端成形有与调节螺丝8f相配合的螺纹部；当间距微调组件7动作时，滑动座8c相对调节板4a进行相适应的滑动，使连杆8b始终与调节板4a保持垂直状态。
53.滑动座的作用，是保证连杆与调节板的始终垂直，避免在调节时因为弹簧移动的卡顿，造成位置的失真，而在后续工作过程中，弹簧又突然因为微振动而发生位移，造成硅胶片与阴极辊辊面距离的变动，由于该间距非常小，因此必须保证自张紧组件在调节时位置的唯一性，避免出现二次位移情况。
54.参阅图3所示，在本实施例中，所述滑动座8c包括套设在连杆8b外围的座体8g，在第二让位长孔4e两侧的座体8g底部沿第二让位长孔4e长度方向间隔分布有若干安装沉孔8h，在安装沉孔8h内由内到外依序设置有第二张紧弹簧8i、滚珠座8j和滚珠8k，在座体8g底部通过螺丝固定连接有与各安装沉孔8h相对应的定位板8l，在定位板8l上成形有与各滚珠8k一一对应的限位通孔8m；在第二让位长孔4e两侧的调节板4a上成形有与滚珠8k相配合的导向槽。
55.进一步优选地，为避免氮气外泄对环境造成影响，在密封板4b外侧面一体成型有呈扁平状的抽气口4f，抽气口4f与外部尾气处理系统管路连接。这样，通过抽气口的负压，既保证将外溢氮气的完全抽取，又为密封腔室的开口部提供吸力，可进一步保证空气不会进入密封腔室内。
56.参阅图4所示，在本实施例中，阴极辊辊面两端连接有pvc环9，所述隔离罩1左右两端的侧板自由端弯折成形有水平密封板1b，水平密封板1b自由端延伸pvc环9与阴极辊的接触部；在水平密封板1b自由端成形有收纳凹槽1c。所述动态密封组件5包括前端面与pvc环9相贴合且下端面与水平密封板1b贴合的石墨盘根5a，在隔离罩1侧板上长度方向间隔分布有若干与石墨盘根5a相连接的自动压紧组件10。收纳凹槽可以收纳石墨盘根与pvc环摩擦产生的微量粉末，避免粉末落入阳极槽内。同时，通过石墨盘根与pvc环和水平密封板的配合，可以实现隔离罩与阴极辊之间的侧面动态密封。进一步减少氮气的外溢量。
57.优选地，所述自动压紧组件10包括焊接在隔离罩1侧壁上的连接环10a，在连接环10a内设有导向滑座，导向滑座由与连接环10a套投的导向部10b及与导向部10b一体成型并穿过隔离罩1与石墨盘根5a相对的连接部10c组成，在隔离罩1侧壁设置有与连接部10c相适
应的让位通孔；在连接部10c自由端焊接有固定石墨盘根5a的安装板10d。
58.在连接环10a外壁上螺纹连接有调节端盖10e，在调节端盖10e内底部中心设置有定位槽10f，在定位槽10f内设置有压力传感器10g，在压力传感器10g和导向滑座之间夹设有第三张紧弹簧10h。
59.进一步优选地，所述导向滑座与第三张紧弹簧10h相对的端面设置有容置槽10i，所述第三张紧弹簧10h一端位于容置槽10i内；在容置槽10i侧边的导向滑座端面设置有观测杆11，在观测杆11侧壁上设置有刻度线。容置槽的设计，主要是为了保证在整体结构体积不变大的情况下，可以使用更长的第三张紧弹簧，向石墨盘根提供更稳定的张力输出，保证密封性。带有刻度线的观测杆，可方便操作人员实时观察内部石墨盘根的余量，辅助了解第三张紧弹簧的张紧度。当然，通过压力传感器，也可以在系统中实时观察到各第三张紧弹簧向石墨盘根所输出的压力值。
60.使用时，首先根据设计方案，将隔离罩罩在阴极辊表面。然后调节上下两端可调式隔离组件上硅胶片与阴极辊辊面的距离，该操作由人工手动完成。然后再根据预先设计的压力值，通过调节连接环与调节端盖之间的连接深度，调节第三张紧弹簧的张力。然后，再向隔离罩内持续供入预定量的氮气，以足够内外压力差。至此即完成对阴极辊表面的密封操作，达到防氧化目的。
61.当需要打开隔离罩时，先将其升起一段距离再水平平移，然后再视具体情况对隔离罩进行手动的翻转打开操作。比如检修或撕边等。
62.以上所举实施例为本发明的较佳实施方式，仅用来方便说明本发明，并非对本发明作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。