专利名称：可控中高辊的供油管道系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及可控中高辊的供油管道系统，该辊包括一静止辊轴和一辊罩，该辊罩可围绕所述轴旋转并由沿径向作用在该辊罩内表面上的各液压加压件支撑在辊轴上，辊罩的轴向轮廓可由各加压件调节，辊轴中有一轴向穿孔，该轴向穿孔径各径向孔与液压加压件的圆孔相通，在该轴向穿孔中，穿过至少辊的一端，至少装有供油管，高压流体流过这些油管而被送到各液压加压件。
在现有技术中，已知有许多不同的用于造纸和纸整饰机的可控中高辊，这些辊有各种名称，例如可控中高辊、各区段可调辊等等。一般来说，这些辊包括一巨大或管状的静止辊轴和一可围绕该轴旋转的辊罩(辊套)。在所述轴与所述罩之间装有作用在辊罩内表面上的仿形滑脚装置或高压流体室，从而可按要求对齐或调节压区处的辊罩的轴向轮廓。
在可控中高辊中，由于该辊有许多供油流过的部位，因此需要有一复杂的配油管道系统，这些部位包括可控中高辊中高压流体必须流到的各区段；各需要润滑、从而润滑油流到的部位；供应加热流体的辊加热装置以及其它用油部件。由于辊子有种种用油部件，因此该辊当然还必须包括废油管道系统。在现有技术中，可控中高辊有各种可供选择的配油管道系统。
美国专利N0.4,222,324描述了一种现有方案，其中，可控中高辊的辊轴中对于该可控中高辊的每一区段都有一轴向孔，油从这些孔经径向流入各区段。因此，在这类辊中必须钻出大量的孔和各种管道系统。其缺点是，该配油管道系统的制造成本极高，且该管道系统的制造必须十分小心，因为各种垃圾、脏物、切屑等等很容易遗留在所述油管中。此外，为了辊的加热和润滑，必须在辊轴中钻出相应孔或必须为该辊另外设置加热和润滑管道系统。
美国专利N0.4,292,716描述了第二种现有方案，在该种结构中，辊轴中有一大直径轴向孔，该孔中装有许多各种管子，高压流体经这些管流到设置在该辊各区段的液压加压件。这些管与许多密封件连接，从而这些管在各区段之间与辊的轴向孔密封。这种结构的一个重大缺点是，这些管包括许多密封点，从而需要许多密封件，此外，这些管的质量必须很高，以便承受各区段所需的油压。这种结构的另一个问题涉及密封摩擦。由于这些缺点，所述美国专利的结构制造复杂而成本高。同时，在这种方案中，为了辊的加热和润滑，须另设管道系统。在这种结构中，若该辊的区段数很大，上述问题就更为严重，因为须密封的部件数相应增加。
美国专利No.4,106,405叙述了又一种现有方案。在所述专利的该方案中，辊轴中有一大直径中心孔，该孔中装有同轴布置的管子，高压流体经这些管流入该辊的各区段。这一方案也有许多缺点，应该提到的有，比方说，由于相邻区段所需的压力可非常不同，因此管子的壁须很厚。同时，管子密封也是问题，因为一方面管与管之间必须密封，另一方面管与辊轴的中心孔之间必须密封。因此，从制造上说，这种配油管道系统复杂而成本高。此外，若辊需加热，还需另设流体分配管道系统。
美国专利No.5,103,542叙述了另一种现有方案。在该专利的方案中，辊中的配油管道系统由一插入该辊轴的一轴向孔中的成型件构成。这一成型件方案的一个优点是，必要时，该成型件可包括通入各区段的高压流体导管、润滑油管、废油管以及需要时，还有加热流体管道系统。事实上，若辊中的区段分布不十分密集也即辊中的区段数不大的话，这一方案的优点是很大的。若必须增大区段数，则该方案的缺点是，须密封部位的数量变得很大。因此，若使用这一方案，导管的数量十分有限。由于密封件增加而间隙减小，把该成型件插入辊轴就十分困难，特别是区段数很大时，为了确保该成型件的各密封件的密封性，必须精磨辊轴的中心孔。
本发明的目的是提供一种可克服上述现有技术的许多缺点的一种用于可控中高辊的改进供油管道系统。为了实现本发明的目的，本发明的主要特征在于，把一用作配油片的中间法兰或相当物装入到辊轴的所述轴向穿孔中加压件所在处，它与加压件连接，而通向加压件的供油管与之连接，从而高压流体可经所述配油片流到加压件，从而由所述加压件产生的压力可按要求调节。
本发明较之现有各方案的显著优点在于，需要时，可把一定压力的油送到该辊的各加压件。当前，由于希望使用可控中高辊实现越来越精确的轮廓，因此须能把一定的可调压力送到辊的各加压件，而用上述现有各方案是做不到这一点的，至少无法靠简单装置做到。本发明值得一提的还有如下优点。本发明供油管道系统以薄的壁厚即能承受很高压力(略大于100巴)，在本发明供油管道系统中，使用了大圆管，因此流量损耗低。油管的数量很容易提高。由于该结构，可用普通O形环进行密封，从而无需使用昂贵的活塞密封圈。由于上述原因，该供油管道系统装配方便，该方案的密封摩擦不大，辊轴的制造更快，因为中心孔无需精磨且通入中心孔的孔不必是圆的。此外，辊轴中的中心孔的尺寸偏差可较现有技术大。从对本发明的下述详细说明中可看出本发明的其它优点和特征。
下面结合附图举例说明本发明。
图1为装有本发明配油管道系统的可控中高辊的示意纵剖面图；图2为本发明供油管道系统第一实施例的放大图；图2A为图2中A-A向的该供油管道系统的一配油片的示意图；图2B示出图2中B-B向的该供油管道系统的端部法兰；图3A和3B对应于图2，但示出本发明供油管道系统另两个实施例；图3C对应于图2A，但示出图3A和3B所示供油管道系统的配油片；图4示出本申请的发明的又一实施例；图5A为与本发明又一实施例的与图2对应的图；图5B为图5A所示供油管道系统中的配油片的与图2A对应的图；图6A对应于图5，但示出供油管道系统的又一实施例；图6B对应于图5B，但示出图6所示供油管道系统的配油片；图7和8对应于图2，但示出本发明供油管道系统的另两个实施例；
图9A和9B对应于图6A和6B，但示出供油管道系统的又一可使用的实施例和配油片。
在图1中，可控中高辊总的用标号10表示。该辊10包括一辊轴11和一可围绕所述轴旋转的辊罩12。在图1中，辊10为所谓的光泽辊，它与背辊17构成压区N。在辊轴11与辊罩12之间装有加压件131…13n，它们作用在辊罩的内表面12′上从而把辊罩12压到压区平面中而按要求调节辊罩的轴向轮廓。如图1所示，加压件131…13n可在辊轴11的径向圆孔141…14n中沿径向移动。此外，图1所示辊10为所谓的各区段可调的可控中高辊，在该辊中各加压件131…13n在辊10中自成一区段，从而各加压件可独立调节。
辊轴11中有一穿孔16基本沿轴向从该辊的一端伸展到另一端。本发明的供油管道系统装入在所述轴向孔16或称中心孔中，该管道系统在图1中用标号20表示。一般来说，该供油管道系统包括穿过端部法兰22到达各加压件131…13n的供油管211…21n，每根所述供油管按照本发明方式连接到与各加压件131…13n相通的径向孔151…15n。辊轴11另一端的端部法兰整个示出，用标号22a表示。倘若可控中高辊10中的加压件131…13n的数量很多，从而通到所有加压件的管211…21n无法装在同一中心孔16中，则可把向加压件131…13n的供油“分成二部分”而送到位于辊10中心线两边的加压件，从而油从辊的两端送入。从而，辊10的轴11的两端都有一与图1所示该辊左端那样的端部法兰22，此时供油管211…21n分别从两端穿过该辊中供油。
图2示出本发明供油管道系统的第一实施例。与图1中一样，在图2中辊轴也用标号11表示，轴向中心穿孔用标号16表示，加压件的径向圆孔用标号141和142表示，从该圆孔通入中心孔16的径向孔用标号151和152表示，供油管用标号211…21n表示，供油管穿进辊中的端部法兰用标号22表示。此外，图2中示意出把端部法兰22装到辊轴11端部上的紧固螺钉22′之类的紧固件。关于端部法兰22，可进一步参看图2B，图2B为图2中的B-B向视图，示出端部法兰22。在图2B中，标号22′示出供紧固螺钉22′穿过端部法兰的孔。
如图2所示，在辊轴11中的各径向圆孔14、142处，有一供油管道系统的配油片23也即中间法兰装入该轴的中心孔16中，高压流体经配油片23流到各加压件。关于中间法兰23，还可参看图2A，图2A为图2中的A-A向视图而示出所述中间法兰。中间法兰23中有一径向孔26，孔26的底部封闭，它与通向辊轴11中的圆孔141、142的径向孔151、152相通。而且，配油片或中间法兰23中有一轴向孔27，孔27的底部封闭且与所述径向孔26相通。该供油管道系统的供油管211、212与所述轴向孔相通，从而高压流体可流入中间法兰23所在处的加压件。在图2实施例中，供油管211、212与中间法兰23也即配油片之间为固定连接。
从图2和2A中可清楚看出，中间法兰23呈环状，从而所述中间法兰中有一很大穿孔25供通向其它加压件的高压流体输送管穿过。如上所述，在图2实施例中，各供油管211…21n与其中间法兰23之间为固定连接，从而所述连接很紧密而无需另外密封。在图2实施例的其它部位这样进行密封，即在每一中间法兰23的外表面上，在径向孔26的两边都有环状凹槽24′，O形密封24套入其中，从而在中间法兰23与辊轴11中的中心孔16的内表面16′之间形成密封。从而，在各加压件和各圆孔141、142处，用两个O形环24进行密封，从而供油无需任何其它密封件。从而，中间法兰23并不紧固在中心孔16上，而是比方说由于热膨胀而稍稍“活动”。但这并不造成多大问题，因为热膨胀部分地为供油管211…21n所吸收和计及，因为通到离端部法兰22较远的中间法兰23处从而其热膨胀最大的供油管的弯曲程度必更甚，从而这些弯曲吸收掉热膨胀。而通到离端部法兰22较近的中间法兰23处的供油管较短，此时热膨胀不成问题。
图3A、3B和4示出供油方式以及如何在供油管道系统中计及热膨胀的另一些实施例；图3C示出用于图3A、3B和4的中间法兰。下面只说明这些实施例与上述说明不同之处，因此相同的地方可参照上述说明。与上述说明一样，供油管211…21n从端部法兰22穿入辊中，从而各供油管径配油片也即中间法兰(在图3A…3C和4中用标号33表示)与相应加压件连通。如上所述，在这实施例中，从图3C中可清楚看出，中间法兰33都相同而呈环状，其中有一大穿孔35。仍与图2实施例所述相同，中间法兰33中有一轴向孔37，从而从油管211…21n之一可连接到用作配油片的中间法兰33上而位于加压件处。在这些实施例中，供油管与中间法兰33之间的连接是固定的，这也与图2实施例相同。此外，与图2相同，中间法兰33中有一径向孔36与轴向孔37相通。
在图3A、3B和4的实施例中，圆孔141、142底部有一大径向孔151、152与轴11中的中心孔16相通，而且，在这些实施例中，圆孔141、142底部上装有一盖住径向孔151、152的支撑件14a；在图3A实施例中，该支撑件14a中密封地装有一中间管36a，所述管36a的另一端密封地装入在中间法兰33的径向孔36中，所述密封用O形密封圈实现，中间管36a与支撑件14a之间还用O形密封圈36b密封。在图3A实施例中，用作圆孔141、142与法兰33之间的导管的中间管36a为一刚性管。这一方案特别可用于热膨胀不是很大的场合。由于图3A实施例容许中间法兰33在辊轴11的中心孔16中稍稍有轴向移动，因此图3A所示方案允许有微小的热膨胀。从图3A中可看出，在该实施例中，中间法兰33与中间孔内表面16′之间无需密封。
图3B所示实施例与图3A所示方案的不同之处在于，如图3B所示，连接中间法兰33与圆孔141、142的中间管36′a为一弹性管。因此，图3B实施例允许中间法兰33因热膨胀而作很大的轴向移动。若中间法兰33因热膨胀而作很大移动，则径向孔151、152必须足够大，以便这一移动成为可能。图3B实施例特别可用于因热膨胀而会发生很大移动的场合。
在图4实施例中，中间法兰33与圆孔141、142之间的连接与图3A相同。因此，在图4实施例中，同样使用一刚性中间管36a，它分别用密封圈34、36b与支撑件14a和中间法兰33密封。在图4实施例中，用基本水平的供油管211…21n的弹性计及比方说热膨胀，从而在各供油管211…21N中装有一弹性中间件21′。从而，在图4实施例中，可能的热膨胀并不传到中间法兰33上，从而中间法兰33始终保持该图所示位置；而是供油管211…21n由热膨胀造成的长度增减为所述弹性中间件21′吸收。因此，图4实施例也适用于温度变化很大的场合。
图5A、5B和6A、6B特别可用于供油管211…21n的长度比方说由于热膨胀而发生很大变动的场合，此时，位于圆孔141、142处用作配油片的中间法兰必须可沿轴向移动。中间法兰在图5A、5B和图6A、6B中分别用标号43和53表示。中间法兰43、53中有轴向孔47、57与供油管211…21n连通。在该实施例中，供油管与中间法兰之间刚性、紧密连接，中间法兰仍呈环形而有一供其它油管穿过的大孔45、55。
在图5A和6A实施例中，圆孔141、142底部有连接圆孔141、142与辊轴11中的中心孔16的大直径径向孔151、152。在这两个实施例中，在圆孔141、142底部、在径向孔151、152上装有一支撑件14b、14c。在支撑件14b、14c与中间法兰43、53之间装有一把它们连接起来的中间管46a、56a，高压流体即经该管流入圆孔141、142，中间管46a、56a在图5A和6A实施例中都为刚性导管。如上所述，图5A和6A特别可用于供油管211…21n的长度因温度而会发生很大变动的场合。在图5A和6A所示实施例中，考虑到这些长度变化，中间管46a、56a与中间法兰43、53之间以及与支撑件14b、14c之间的连接都为铰接。
在图5A和5B中，中间管46a用一铰接管接头46c与中间法兰连接，从而中间管46a可围绕与辊轴和中间管46a都基本垂直的轴线S相对中间法兰43转动。支撑件14b中也有一同样的铰接管接头46b，所述铰接管接头46b的转动轴线与铰接管接头46c的转动轴线平行。从而，当温度造成供油管211…21n的长度变动时，由于所述铰接管接头46b、46c允许中间法兰43作轴向移动，因此中间法兰43可在辊轴11的中心孔16中沿轴向自由移动。
图6A和6B的实施例与图5A、5B的实施例极为相似，因此在该实施例中，中间法兰53和支撑件14c中都有与中间管56a连接的铰接管接头56b、56c。但是图6A和6B的实施例与图5A和5B所示实施例不同之处在于，铰接管接头由球形接头56b、56c构成，球形接头的活动更为自如，但其缺点之一是制造成本高。
图7示出本发明一实施例，其主要特征是，各供油管211…21n与用作配油片的中间法兰63刚性连接，从而特别在图7例中，供油管与中间法兰63之间的连接用螺丝连接21″。在图7中，环状中间法兰中的大孔用标号65表示。另一方面，图7实施例的另一主要特征是中间法兰63无法在辊轴的中心孔16中作轴向移动。为此在图7中可看到，在圆孔141、142底部的径向孔中装有一中间管66a，该管66a同时把中间法兰锁定在其位置上。从图7可见，中间管66a与中间法兰63之间用密封圈64密封。中间管66a可以比方说用螺纹连接装到辊轴11上。因此，在图7实施例中，供油管211…21n的长度不能有很大变动。
在图8实施例中，中间法兰用标号73表示，穿过中间法兰的大孔用标号75表示。中间法兰73在辊轴11的中心孔16中的安装与结合图7所述相同，从而中间法兰73无法作轴向移动。从而在图8实施例中，圆孔141、142底部的径向孔中也装有一中间管76a，该管76a同时把中间法兰锁定在其位置上。而且，中间管76a与中间法兰之间用密封圈74密封。与图7实施例不同，在图8实施例中，由温度造成的长度变动由供油管211…21n与中间法兰73之间可作轴向移动的连接补偿。因此在图8实施例中，供油管211…21n与其中间法兰73之间不是刚性连接，而是供油管可相对中间法兰73作轴向移动。因此供油管211…21n与中间法兰之间的接头用O形密封圈78密封。
图9A和9B示出本发明又一实施例，这两图所示实施例为图6A、6B和图7实施例的某种组合。该实施例与图6A和6B实施例的相同之处有一支持件14d插入圆孔141、142中而座落在圆孔141、142底部、径向孔151、152上，一中间管56a从此处连到装在辊轴11的中心孔16中的中间法兰53。此外，该实施例与图6A和6B相同的一个特征是，中间法兰53和支撑件14d都设有铰接头86b、86c，这些接头在图9A和9B实施例中为球形接头。这些球形接头86b和86c允许供油管211…21n的长度比方说由于温度而发生变动，从而使中间法兰83在中心孔16中作轴向移动。
该实施例与图7的相同之处在于，供油管211…21n与用作配油片的中间法兰83刚性连接，因此供油管与中间法兰83之间用螺丝接头21″。在其它方面，中间法兰83与图7所示相同，因此中间法兰83中有一大穿孔供其它油管穿过该中间法兰83。
所有这些实施例的一个共同特征是，辊轴11的中心孔中，除了供油管211…21n，还可装入一回油管，以及辊若须加热/冷却，还可装入加热/冷却流体管道系统，所述管可穿入中心孔而穿过中间法兰的穿孔。
上面结合附图举例说明了本发明。但是，本发明并不限于附图所示实施例，而是可在后附权利要求书限定的本发明范围内对这些实施例作出种种改动，例如，可对这些实施例进行组合而产生本发明新的实施例。
权利要求
1.一种用于可控中高辊的供油管道系统，该辊(10)包括一静止辊轴(11)和一辊罩(12)，该辊罩可围绕所述轴旋转并由沿径向作用在该辊罩内表面(12′)上的液压加压件(131…13n)支撑在辊轴上，辊罩(12)的轴向轮廓可由各加压件调节，辊轴(11)中有一轴向穿孔(16)，该轴向穿孔经各径向孔(151…15n)或等同的导管(36a，36′a，46a，56a，66a，76a，86a)与液压加压件(131…13n)的圆孔(141…14n)或其等同物连通；在该轴向穿孔(16)中，穿过辊(10)的至少一端，装有供油管(211…21n)，高压流体可经这些油管而被送到液压加压件(131…13n)，其特征在于，用作配油片的中间法兰(23，33，43，53，63，73，83)或等同物装入到辊轴(11)的所述轴向穿孔(16)中加压件(131…13n)所在位置，它与加压件(131…13n)连接，而通向加压件的供油管(211…21n)与之连接，从而高压流体可经所述配油片流到加压件(131…13n)，从而由所述加压件(131…13n)产生的压力可按要求调节。
2.按权利要求1所述的供油管道系统，其特征在于，配油片(23，33，43，53，63，73，83)装在该辊(10)中各加压件(131…13n)所在处，从而可按要求独立调节的压力可传到该辊中的各加压件(131…13n)上。
3.按权利要求1或2所述的供油管道系统，其特征在于，配油片(23，33，43，53，63，73，83)为包括一轴向穿孔(25，35，45，55，65，75，85)的基本呈环状的中间法兰，通向加压件(131…13n)的供油管(211…21n)连到其上，而通向其它配油片的供油管穿过该穿孔。
4.按上述任一权利要求所述的供油管道系统，其特征在于，中间法兰(23)的外圆周面与辊轴的轴向孔(16)的壁(16′)之间用两个互相离开一段轴向距离的密封圈(24)密封，所述两密封圈之间有一开口使该中间法兰(23)沿径向经径向孔(151…15n)连通到加压件(131…13n)。
5.按权利要求1-3中任一权利要求所述的供油管道系统，其特征在于，中间法兰(33，43，53，63，73，83)用一从中间法兰伸展到对应加压件(131…13n)的圆孔(141…14n)并与所述中间法兰和所述圆孔密封的中间管(36a，36′a，46a，56a，66a，76a，86a)与其加压件连通。
6.按权利要求5所述的供油管道系统，其特征在于，该中间管(36a，46a，56a，66a，76a，86a)是刚性的。
7.按权利要求5所述的供油管道系统，其特征在于，该中间管(36′a)是弹性的，从而中间法兰(33)可作轴向移动。
8.按权利要求5或6所述的供油管道系统，其特征在于，中间管用铰接接头(46b，46c；56b，56c；86b，86c)与中间法兰(43，53，83)和加压件(131…13n)连接，从而中间法兰(43，53，83)可作轴向移动。
9.按上述任一权利要求所述的供油管道系统，其特征在于，供油管(211…21n)中设有一弹性件(21′)，从而中间法兰(33)可作轴向移动。
10.按上述任一权利要求所述的供油管道系统，其特征在于，供油管(211…21n)通过密封件(78)与中间法兰(73)连接而可作轴向移动。
全文摘要
本发明涉及一种用于可控中高辊的供油管道系统，该辊(10)包括一静止辊轴(11)和一辊罩(12)，该辊罩可围绕所述轴旋转并用沿径向作用在辊罩内表面(12′)上的液压加压件(1文档编号F16C13/00GK1154734SQ96190523
公开日1997年7月16日 申请日期1996年4月18日 优先权日1995年5月18日
发明者里斯托·海科, 佩卡·基维亚, 阿里·莱赫托 申请人:韦尔梅特公司