专利名称：降低可控中高辊动力消耗的方法及一种可控中高辊的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用以降低可控中高辊动力消耗的方法，该方法包括将一个辊壳设置成绕一固定的辊轴回转，在该辊中，辊壳和辊轴之间的空间利用一纵向密封装置分隔成两部分，从而使该空间包括位于压区一侧的容纳压力流体的一个腔室或腔室系列，该压区的轮廓可以通过调整流入上述容纳压力流体的腔室或腔室系列中的压力介质的压力进行调整。
本发明也涉及一种用以实施该方法的可控中高辊，该辊包括一个绕着一固定的辊轴回转的辊壳，在该辊中，辊壳和辊轴之间的空间利用一个纵向密封装置分隔成两部分，从而使该空间包括位于压区一侧的容纳压力流体的一个腔室或腔室系列，以及位于该纵向密封装置对侧面的一个次级腔室，该压区的轮廓可以通过调整流入上述容纳压力流体的腔体室/腔室系列内的压力介质的压力进行调整。
在造纸机中，这种可控中高辊一般用作形成脱水压榨压区、整平压区或带有背辊的压光压区。在这些应用中，重要的问题是，使沿该辊的轴向压区上的线性载荷分布即全幅横向载荷达成均匀分布;或者说此全幅横向载荷例如能以一种符合要求的方式调整，以便控制纸幅的全幅横向水份含量和/或全幅横向厚度(纸厚度)。为此目的，在现有技术中，已知有各种可控中高辊或者可调中高辊(在下面用术语可控中高辊表示上述两种辊)，利用所提供的装置试图影响压区处线性载荷的分布。
在现有技术中，已知有许多用于造纸机中的不同的可控中高辊。通常，这些可控中高辊包括一个实心的或筒形的、固定辊轴和一个绕着该辊轴回转的辊壳。在上述辊轴和辊壳之间，装有一个作用在该辊壳内表面上的滑块装置和/或用以容纳压力流体的一个腔室或腔室系列，从而使该辊壳在压区处的轴向轮廓可以根据要求调直或调整。通常，由这种中高辊所形成的压区，例如压榨压区或压光压区都可以通过施加在该可控中高辊的和它的背辊的轴颈上的载荷力进行加载。本发明是涉及后一种型式的所谓浮动辊，其中该辊壳利用设置在辊壳和辊轴间容纳压力流体的一个腔室或腔室系列进行加载。
在现有技术的解决方案中，其中辊壳和辊轴间的空间利用纵向密封装置分隔成两部分，从而在纵向密封装置的一侧形成压力流体腔室本身，即初级腔室，而在其对侧面则形成次级腔室。在现有技术中存在一个相当重大的问题是，这些辊的高动力消耗的问题。除了其他事物之外，考虑到对压力流体腔室的密封问题，由于这事实，该中高辊内必须保持充满油液，因此次级腔室也要充满油液。这样，当辊壳回转时，在次级腔室中的油液被迫发生强烈地循环流动。这种循环流动显著地增加该辊的动力消耗。在现有技术中，曾经试图利用例如在瑞典专利343，094号中和联邦德国专利申请书35 27 398号中所建议的方法以降低动力消耗，从而曾制成贯穿在辊轴的多个横向孔，利用这些横向孔可以使该辊腔室内的油液循环更为方便。利用这些解决方案，的确可以在一定程度上降低了该辊的动力消耗，但不能降低很多，因为，增加动力消耗的内摩擦仍然还存在于该辊内。此外，这样一种设置方案会导致许多严重的缺陷。首先是，这样一种辊轴是很难制造的，因为必须要在一个大的而且实心的轴内加工出许多大的横向孔。第二个重要的缺陷是，为了使这些横向孔能在该辊的动力消耗方面产生影响，这些横向孔的总面积必须相当大，这样就会明显地降低辊轴的强度。
本发明的目的是提供一种新颖的方法以及一种可控中高辊，借助其方法可避免现有技术各种解决方案中所存在的缺陷，并通过其方法使该辊的动力消耗大幅度地降低。为达到此目的，本发明方法的主要特征是，使已进入该辊的次级腔室内的压力介质从该次级腔室中排除出去，并将压缩空气供入该次级腔室内。
另一方面，本发明的可控中高辊的主要特征是，该辊配置以用以将压力介质排出次级腔室的装置和配置以用以将压缩空气供入该次级腔室的装置。
与常规的解决方案相比，利用本发明的方法可以获得许多重大优点，其中包括例如在下面的描述中所涉及的一些优点。本发明可以以简单的方式应用于现有的可控中高辊解决方案中，由此可使其动力消耗大幅度地降低。在本发明的解决方案中，将次级腔室中的油液完全排出去而供入空气以取代之，因而这样一种解决方案不会有害于该辊的工作过程，甚至对密封也无害。在早期采用配置以滑块装置的可控中高辊所取得的经验表明将油与空气相混合不会产生任何问题。从制造方面来看，本发明也不会明显地增加制造成本。本发明的其它优点和特征将会通过对本发明的详细描述显示出来。
图1 示出本发明的可控中高辊的全貌的局部垂直剖面视图;
图2 示出本发明的可控中高辊的垂直剖面示意图;
图3 示出本发明的可控中高辊细节的剖面放大示意图。
参看图1和图2，图中所示可控中高辊以总标号10表示。通常，可控中高辊10包括一个固定的中心辊轴11，其上设有一个绕着它回转的辊壳12。辊壳12是借助端部轴承13支承辊轴11上，通常利用纵向密封装置15将在辊壳12和轴11之间的空间分隔成两部分，从而使压力流体腔室本身也就是设初级腔室16处于纵向密封装置的一侧面，而次级腔室17处于密封装置15的对侧面。而且，在正常情况下，借助端部密封装置18密封所述各腔室。压力流体腔室16可为在两端部密封装置18之间的辊10的轴向长度上的连续腔室;或者可以用类似于端部密封装置18的径向密封装置将压力流体腔室16分隔成一个腔室系列，从而使压力流体腔室分隔成多个区，每个区中的压力可以单独地调整。压力介质完全利用常规的方法通过一个压力导管19供入压力流体腔室16内;或者在采用腔室系列的情况下，通过多个压力导管供入，而供给孔口20则使该压力导管或多个压力导管通向压力流体腔室16或压力流体腔室系列内。
在现有技术的解决方案中，次级腔室17也提供以如油液的压力介质的循环流动。作为替代，在本发明的解决方案中，从次级腔室17中排除的压力介质供入该腔室内的压缩空气来取代。为此目的，在辊轴11内制出一个用以通入压缩空气的轴向供入导管23，压缩空气供给孔口24从该导管23通向上述次级腔室。而且，为了排出压力介质，在辊轴11内制出一个排放导管21，由该导管向外设置通向装置30的一个或几个排放孔口22以便排除压力介质。在各附图所示的实施例中，用以排除压力介质的装置30包括一个刮刀，该刮刀的刀口34设置在对靠辊壳的内表面14处，刮刀30借此排出次级腔室17内的油液或与此相当的压力介质，使得通过由该压缩空气供给导管23供给的压缩空气的强制作用，迫使该压力介质通过排放导管21排出次级腔室之外。
图3示出刮刀30的一个实施例，该刮刀可以在本发明的方法和可控中高辊中用作排除油液的装置。图3 所示的刮刀包括一个构架31，该构架借助例如螺丝32等适宜的紧固元件固定在可控制高辊的辊轴11上。在该刮刀的构架31内，制出导管33，该导管通向排放导管21内的排放孔口22。刮刀刀口34刮拭辊壳的内表面14，从该辊壳内表面收集油液并引导该油液，使之通过导管33和排放孔口22进入排放导管21，并进一步从该导管排出该辊10之外。
在图3 的实施例中，刮刀30具双向动作功能，因此，当采用该刮刀时，该辊壳12可选择地在正反两个方向上转动。在图3所示的实施例中，刮刀刀口34借助一个平行于该可控中高辊10转动轴线的活节轴37安装在刮刀构架31上，并在刮刀刀口34上形成两个刃尖，使得该刀口上的第一刃尖35和第二刃尖36处于对称于活节轴37的位置上。这样，当辊壳12转动时，刮刀刀口34总是处于这样的位置，即只有刀口刃尖35或36中的一个与辊壳的内表面14相接触，而对侧面的另一个刃尖则离开该辊壳的内表面14。
在图3所示的实施例中，刮刀刀口的活节轴37是安装在导管33口部的中央部位，从而当辊壳12回转时且当刮刀刀口的第一刃尖35与辊壳的内表面14相接触时，则刮刀刀口34会绕枢轴转动到这样一个位置，即用以使油液流动通过的孔口38保持在刮刀刀口34和与辊壳的内表面14相接触的刀口刃尖35的一侧的导管33的壁之间的位置上。在此位置上刮刀刀口34已以相对应的方式绕枢轴转动到这样一个位置上，即在活节轴37的对侧面上该刮刀刀口34与刮刀构架31相接触，从而使油液通过该侧的流动受到阻挡。如果辊壳12是在相反的方向下转动，则刮刀刀口34就相应地绕枢轴转动到对侧的位置上。
与图3的实施例不同的一种结构方案中，刮刀30也可以采用一种相当简单的结构，例如可以采用一种只能对辊壳12在某一转动方向上的转动而工作的常规刮刀。此外，作为替代上面所述的采用刮刀作为排除油液的装置30的解决方案也可以采用例如在现有技术中公知的有关配置有滑块装置的可控中高辊的常规虹吸或抽吸装置解决方案。但是，本发明的主要特征仍然是，以某种适宜的方式从次级腔体17中排除油液，以供入压缩空气来取代。
上面已参照附图，对本发明进行了描述，但是，本发明并非局仅限于通过各附图所示的几个示范性实施例，而在所附权利要求书所限定的本发明的概念的范围内可以作出许多变更型。
权利要求
1.一种用以降低可控中高辊(10)中动力消耗的方法，该方法包括将一个辊壳(12)装设成绕一个固定的辊轴(11)转动，并利用纵向密封装置(15)将该辊的辊壳(12)和辊轴(11)之间的空间分隔成两部分，从而使该空间部分包括处于压区一侧的用以容纳压力流体的一个腔室(16)或腔体系列和处于纵向密封装置(15)的对侧面的一个次级腔室(17)，该压区的轮廓可以通过调整流入上述压力流体腔室(16)或腔室系列中的压力介质的压力进行调整，其特征在于将进入辊(10)次级腔室(17)内的压力介质从该次级腔室中排出，并将压缩空气供入该次级腔室(17)中。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于在这样一种压力下将压缩空气供入次级腔室(17)内，使之能推动压力介质将之从次级腔室内排除出去。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于压力介质借助一种支承在辊壳内表面(14)上的刮刀(30)从次级腔室内排除出去的。
4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于压力介质借助抽吸作用从次级腔室(17)内排除出去的。
5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于压力介质借助虹吸作用从次级腔室(17)内排除出去的。
6.一种用以实施如权利要求1所述方法的可控中高辊，该辊包括一个装在一个固定的辊轴(11)上并绕着该辊轴转动的辊壳(12)，在该辊中，辊壳(12)和辊轴11之间的空间是利用纵向密封装置(15)分隔成两部分的，从而使该空间包括处于该压区一侧的容纳压力流体的一个腔室(16)或腔室系列，和处于纵向密封装置(15)的对侧面的一个次级腔室(17)，该压区的轮廓可以通过调整流入上述容纳压力流体的腔室(16)或腔室系列中的压力介质的压力进行调整，其特征在于该辊(10)配置有一个用以将压力介质从次级腔室(17)内排除出去的装置(30)和一个用以将压缩空气供入次级腔室(17)的装置(23，24)。
7.如权利要求6所述的可控中高辊，其特征在于用以排除压力介质的装置(30)由一个支承在辊壳的内表面(14)上的刮刀组成。
8.如权利要求7所述的可控中高辊，其特征在于该刮刀(30)配置一个有双刃尖的刀口(34)，从而可以根据辊壳(12)的转动方向，使刮刀刀口的刃尖(35，36)中的任何一个刃尖与辊壳的内表面(14)相接触，而另一个刃尖则相应地离开上述内表面(14)。
9.如权利要求6所述的可控中高辊，其特征在于用以排除压力介质的装置(30)由一个抽吸装置组成。
10.如权利要求6所述的轧辊，其特征在于用以排除压力介质的装置(30)由一个虹吸装置组成。
11.如权利要求6至10所述的可控中高辊，其特征在于用以将压缩空气供入次级腔室(17)的装置(23，24)是以这样一种高压力供给压缩空气的，即该压缩空气必须能推动压力介质通过该用以排除压力介质的装置(30)并从次级腔室(17)中排除出去。
全文摘要
用以降低可控中高辊的动力消耗的方法。包括将辊壳装设成绕固定辊轴转动，辊壳和辊轴之间的空间利用纵向密封装置分隔成两部分。该空间包括在压区一侧的容纳压力流体的腔室或腔室系列，和在纵向密封装置的对侧面的次级腔室。该压区轮廓通过调整流入该容纳压力流体的腔室或腔室系列的压力介质的压力进行调整。本方法中，由于排除进入次级腔室内的压力介质并用压缩空气供入次级腔体内，使动力消耗得以降低。还公开实施本方法的可控中高辊。
文档编号F16C13/00GK1050750SQ9010821
公开日1991年4月17日 申请日期1990年10月1日 优先权日1989年10月3日
发明者尤哈尼·尼斯卡宁 申请人:维美德造纸机械有限公司