如何确定复卷机所需气胀轴的尺寸?
确定复卷机所需气胀轴的尺寸,需围绕复卷机的设备参数、卷材特性及实际生产需求,从 轴体核心尺寸、适配性尺寸 及 辅助参数 三个维度系统测算,确保气胀轴与设备、卷材完全匹配,避免出现收卷跑偏、轴体过载或安装失效等问题。以下是具体的尺寸确定方法:
一、核心尺寸:气胀轴的 “主体规格”(决定承载与收卷基础)
核心尺寸直接影响气胀轴的承载能力、收卷稳定性,需优先根据复卷机的设计参数和卷材重量确定,主要包括 轴径、轴长 和 轴头规格。
1. 确定气胀轴的 “轴径”(Φ,关键承载指标)
轴径是气胀轴最核心的尺寸,需同时满足 复卷机的轴径兼容范围 和 卷材的收卷重量要求,两者取匹配值。
依据 1:复卷机的 “轴径设计范围”
复卷机的收卷轴安装位(轴承座、传动机构)会明确标注兼容的轴径范围(如 Φ50mm-Φ80mm),气胀轴的轴径必须在此范围内,否则无法安装。可通过查看复卷机的设备说明书、测量安装位内孔直径确定。
依据 2:卷材的 “最大收卷重量”
轴径与气胀轴的承载能力正相关(材质相同前提下,轴径越大,承重越强)。需根据生产中卷材的单卷最大重量(含纸芯 / 管芯重量)选择:
轻型卷材(如薄膜、薄纸,单卷重量<500kg):可选 Φ30mm-Φ60mm 轴径,优先铝合金材质(轻量化);
中型卷材(如厚纸、布匹,单卷重量 500kg-2000kg):可选 Φ60mm-Φ120mm 轴径,建议钢质或铝合金加强型;
重型卷材(如金属箔、厚皮革,单卷重量>2000kg):需 Φ120mm 以上轴径,必须选用高强度钢质气胀轴(如 45# 钢)。
补充:纸芯 / 管芯内径匹配
气胀轴充气后需紧密撑紧卷材的纸芯 / 管芯,因此轴径需与纸芯内径适配:未充气时轴径 ≈ 纸芯内径的 90%-95%(如纸芯内径 Φ76mm,可选未充气轴径 Φ70mm-Φ72mm,充气后膨胀至 Φ76mm-Φ78mm,实现紧密固定)。
2. 确定气胀轴的 “轴长”(L,决定收卷幅宽)
轴长需与复卷机的 有效收卷幅宽 和 卷材的最大幅宽 匹配,确保卷材能完全覆盖轴体,且边缘不超出设备限位。
步骤 1:测量复卷机的 “有效收卷长度”
即复卷机收卷轴两端的 “挡盘间距” 或 “轴承座内侧间距”(去除轴头、传动接头等非收卷部分的长度),这是气胀轴的 最大允许轴长(轴长不能超过此数值,否则轴体无法安装或与设备干涉)。
步骤 2:匹配卷材的 “最大幅宽”
气胀轴的 有效收卷段长度(轴体上用于撑紧卷材的部分,不含轴头)需 ≥ 卷材的最大幅宽,通常预留 5mm-10mm 余量(避免卷材边缘与轴头摩擦)。
例:若卷材最大幅宽为 1500mm,复卷机有效收卷长度为 1600mm,则气胀轴的有效收卷段长度选 1510mm-1520mm,总轴长(含轴头)控制在 1600mm 以内。
3. 确定气胀轴的 “轴头规格”(连接与传动关键)
轴头是气胀轴与复卷机传动系统(如电机、联轴器)、支撑结构(轴承座)连接的部分,需完全匹配设备的接口尺寸,核心参数包括:
轴头类型:根据复卷机传动方式选择,常见有 光轴头(配合皮带轮、联轴器传动)、键槽轴头(通过平键 / 花键传递扭矩,适用于高转速、大扭矩场景)、法兰轴头(直接与设备法兰连接,稳定性强)。
轴头直径与长度:测量复卷机轴承座的内孔直径(确定轴头直径,如 Φ40mm、Φ50mm)和轴头安装位的深度(确定轴头长度,通常需比安装深度长 5mm-10mm,确保固定牢固)。
键槽尺寸:若为键槽轴头,需匹配复卷机传动端的键槽规格(如键宽 × 键高 × 键长:8×7×30mm),可通过测量设备轴套的键槽或查看说明书确定。
二、适配性尺寸:确保与设备、卷材 “无干涉”
除核心尺寸外,还需考虑气胀轴的 膨胀高度、轴体重量 等适配性参数,避免影响收卷精度或设备负载。
1. 膨胀高度(h,撑紧卷材的关键)
膨胀高度指气胀轴充气后,轴体(板条 / 键条)相对于未充气状态的凸起高度,需根据纸芯 / 管芯的厚度和材质选择:
薄纸芯(厚度<3mm,如薄膜用纸质管芯):选膨胀高度 1mm-3mm(避免撑破纸芯);
中厚纸芯 / 塑料芯(厚度 3mm-10mm,如纸张、布匹用管芯):选膨胀高度 3mm-5mm(兼顾撑紧力与安全性);
厚壁金属芯(厚度>10mm,如金属箔用钢芯):可选膨胀高度 5mm-8mm(确保足够撑紧力,防止打滑)。
注意:膨胀高度需与复卷机的 “收卷径向空间” 匹配(即轴体充气后,最外侧到设备护罩 / 其他部件的距离≥10mm,避免运转时干涉)。
2. 轴体重量(适配设备承重能力)
气胀轴的重量会增加复卷机轴承座、传动系统的负载,需确保轴体重量不超过设备的设计承载上限(可在复卷机说明书中查询 “收卷轴最大允许重量”):
轻型轴(铝合金材质,轴径 Φ30-Φ60mm):单米重量约 2kg-5kg,适合中小型复卷机;
重型轴(钢质材质,轴径 Φ120mm 以上):单米重量可达 10kg-20kg,需确认复卷机轴承和传动电机是否能承受。
三、辅助参数:匹配生产场景的 “细节要求”
根据复卷机的运行环境、生产效率等需求,补充确认以下参数,进一步优化气胀轴的适用性:
转速适配:若复卷机为高速机型(收卷转速>300r/min),需选择 “高精度动平衡” 气胀轴(动平衡等级≤G6.3),避免高速运转时产生振动,影响收卷平整度;
环境适配:若生产环境潮湿(如卫生纸复卷)、有腐蚀性(如薄膜印刷后复卷),需选择表面镀锌 / 镀铬的轴体,或选用不锈钢材质(防止轴体生锈影响使用寿命);
气嘴位置:气嘴是充气 / 放气的接口,需根据复卷机的操作空间选择,通常优先选 “轴头端气嘴”(操作方便,不占用收卷空间),若轴头端无空间,可选择 “轴体侧面气嘴”(需避开卷材收卷区域)。
四、总结:尺寸确定的 “三步流程”
查设备参数:从复卷机说明书或实测获取 “轴径兼容范围”“有效收卷长度”“轴头接口规格”“最大承载重量”,确定气胀轴的 轴径、总轴长、轴头类型 上限;
核卷材特性:根据卷材的 “最大幅宽”“单卷重量”“纸芯内径 / 材质”,确定气胀轴的 有效收卷段长度、轴径(结合承重)、膨胀高度;
补场景需求:结合生产转速、环境、操作习惯,确认 动平衡等级、材质、气嘴位置 等细节。
通过以上步骤,可确保所选气胀轴在尺寸上完全适配复卷机与卷材,同时兼顾稳定性、安全性和生产效率。若对参数测算不确定,建议提供复卷机型号、卷材规格(幅宽、重量、纸芯尺寸)等信息,咨询气胀轴生产厂家进行定制化匹配。