专利名称：压光底顶辊交叉偏调可控中高装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种造纸机中的硬压光机上的普通底辊及顶辊。要求在加线压力工作运转时，仍可按工艺要求对辊面产生的挠度，用本设计的机构装置进行调节控制后自动转变成可控中高辊，使底辊与上辊和顶辊与下辊的辊间接触均匀，使线压力均匀分布来确保对纸幅有良好的压光效果。
目前现有技术中，还在一直沿用磨“固定中高辊”的办法勉强使用，但不能满足根据不同工艺操作对象及条件要求，在运转工作时就需经常变动调整的底顶辊的中高值，来克服在加不同线压力后所产生不同的辊面挠度，因此很难达到良好的压光效果。最近中国专利95219538.0和94214601.8分别提供的一种能有效地调节辊面挠度的“全幅可控挠度辊”和“造纸压光机静压支承可控中高辊机构”，都含有一个两端带滚动轴承且又同时固定在球面支承内的芯轴，一个与芯轴安装在同一滚动轴承上的能绕芯轴转动的辊壳、在芯轴内沿轴向布置的一组带有能顶压辊壳的活塞及油腔，在芯轴内带有的与活塞两端油腔连通的压力油进油管和回油管。因此都必须通过液压控制系统向油腔供调油压，才可实现对辊壳挠度的控制。上述二顶专利的不足之处是1)二专利的辊壳内分别带有的管形截面与工字型截面的芯轴和相比之下，前者较少与后者众多数量的带活塞的油腔、油管，使整个机构的结构太复杂、制造安装及维修困难、且造价昂贵(约比进口极为复杂的“浮动式可控中高辊”的价格低一半且后专利比前专利价高)；2)二专利都属制造精度要求高，特别是辊壳内圆接触活塞处，活塞在油腔内接触处都要相对滑动，因此密封要求很严，否则易泄漏使油腔内外压差波动，造成对辊壳挠度某些控制点的调控作用不太可靠易失灵；3)二专利都要配备复杂的液压控制系统向油腔供调油压，否则无法实现对辊壳挠度的控制，而且二专利的控制能耗分别为较高和更高。
本实用新型的目的是要克服上述现有技术的不足之处，提供一种结构最简单、制造及维修最方便的仍用原有普通底顶辊即可，无液压控制系统及能耗、造价最低的调控机构装置。
本实用新型的技术方案是在同一构思下的二项设计，结合压光机的压辊组合工作原理附图作进一步的叙述。
现分别将压光底顶辊交叉偏调后，底辊与上辊和顶辊与下辊之间可自动转变为随圆曲线的接触线的可控中高辊的原理而设计的二项调控机构装置第一项是供较窄幅压辊可独立使用的压光底辊交叉偏调可控中高装置；第二项是供较宽幅压辊且配合第一项一起使用的压光顶辊交叉偏调可控制中高装置。本设计的首要任务从上述调控原理中逐步推导出，为最终实现底顶辊交叉偏调后所形成克服辊面挠度的可控中高值目标，而计算出两端轴承中心偏移量S的数学公式。现以1760纸机的六辊压光机(单立柱机架、底辊传动、其他各辊单悬臂支承、蜗杆蜗轮与螺杆升降及气动加压机构)为例逐步叙述如下由
图1、2、3在底顶辊交叉偏调后，使辊筒两端面中心分别左右偏移量S。后，而形成空载时的当量中高空隙Y。与加载时的弯矩挠度fM的相互转换的数学关系式为Y0=2D122-(D12-fM)2-D12]]>或fM=D12-2D122-(D12+Y0)2]]>式中D12分别为底辊与上辊的半径之和，即D12＝R1+R2，(顶辊与下辊则相应换成D56＝R5+R6)。
还有在上述调控后，底辊与上辊和顶辊与下辊的辊间接触线自动转变为椭圆曲线而形成的中高值K和分配到b/2辊面宽为10等分，距辊中心X处的分配系数α的数学公式为
及Dx＝D-(1-α)K，式中D，Dx——分别为底辊与上辊或顶辊与下辊的辊筒直径及形成中高曲线上X处直径；A——为相对应压辊形成的椭圆曲线方程
，中可求得的长半轴。
上式分别可求得α＝1，0.99，0.96，0.84，0.75，0.64，0.51，0.36，0.19，0；这和造纸行业通常磨“固定中高辊”，由大圆弧曲线方程求得的中高值K的α分配系数完全相等。以上的创造性研究从技术理论上证实了本技术方案的实用性和可靠性。
底顶辊工作时在线压力q作用下，辊面产生的弯矩挠度fM为fM=qb3384EI(121-7b)]]>式中E——辊筒材料的第一弹性模数；I——辊筒工作部分截面的转动惯性矩；b，l——分别为辊面宽度及压辊两端轴承中心轨距。
为克服弯矩挠度fM使底顶辊交叉偏调后，自动转变为可控中高辊的中高值K，其相互关系的数学公式为K＝2fM＝2∑Kn，及
式中Kn—分别为底辊与上辊或顶辊与下辊的各辊的偏控中高值为2Kn；Sn—上述压辊间辊筒两端面中心的偏控位移；Rn—上述压辊间各辊筒的半径；n—各符号脚标为各压辊的编号。
由于底顶辊所处工作条件及环境不同，如辊子长期工作中的发热等，有些很难理论计算的影响因素，为此，日人樱井用“固定中高辊”的工作实践中求得修正系数加以校正，一般取底辊的实际中高平均值＝理论计算中高值×2；顶辊的实际中高值＝理论计算中高值。
最终为满足调控装置需计算出底顶辊两端轴承中心的偏移量S与辊面弯矩挠度fM(应分别按上两式进行修正系数加以校正的)数学关系式为S=1bS0=1b(S1+S2)=1bD122-(D12+fM)2]]>式中S1，S2—分别为底辊与上辊的两端面中心的偏控位移量；(顶辊与下辊则相应换成S5，S6即可)。
本实用新型的优点是1)通过上述同一构思下所设计的二项调控机构装置交叉偏调后，就可分别将原为直圆柱形的普通压光底辊与上辊和顶辊与下辊，其辊间接触线都自动转变为椭圆曲线的“可控中高辊”，且形成的可控中高值均按Kn的数学式被分配到相应各压辊，从而实现了对辊间不同线压力及间距大小均匀分布规律的精确、可靠、灵敏的可控调节；因此本实用新型设计的调控结构最简单、制造及维修最方便、造价最低廉(其技术改造费用仅及进口极为复杂的“浮动式可控中高辊”的1/10-1/15即可)；2)本设计的二项调控机构装置中，均无结构复杂的液压控制系统及无控制能耗；3)本设计的二项调控机构装置的操作控制系统特别简单操作调控传动通轴的一端为现场手轮调控；另一端为电动减速机远传调控。且调控目标，具备现场直观显示和可操作性，底辊两端轴承中心的左右交叉偏移量，有水平标尺直观显示，顶辊两端轴承中心的左右交叉偏移量，有圆周标尺直观显示，还有可操作性，因为在线压力q作用下所产生的底顶辊面挠度
及对应轴承中心所需的交叉左右偏移量
(式中，底辊与上辊为D12＝R1+R2，顶辊与下辊为D56＝R5+R6的数学公式做计算；或画出q←→fM←→S的关系曲线图；或做数值关系对照表，为此，从中便能直接查出相关数据，即可操作调控运转。
以下结合附图和实施例对本实用新型是在上述技术方案同一构思下的二项设计，其具体调控机构装置及工作情况作进一步的详细说明
图1是压光机在空载时的压辊组合工作原理正视示意图；图2是
图1中的A-A剖视俯视示意图；图3是压光机在加载时的底辊与上辊组合工作原理正视放大示意图。
图4是第一项实施例“压光底辊交叉偏调可控中高装置”的俯视构造示意图；图5是第二项实施例“压光顶辊交叉偏调可控中高装置”的俯视构造示意图。
图中1蜗杆、2蜗轮、3偏心轮、4方形滑块、5立轴、6双万向节、7、8正交锥形齿轮、9偏心外套。
在图4所示实施例中为第一项设计，是“压光底辊交叉偏调可控中高装置”的俯视构造示意图。该装置分别装在底辊两端轴承座下的机架内，可在压光机工作运转时，调控底辊两端轴承座对称左右交叉偏移，而实现“可控中高辊”之目的要求。即转动蜗杆(1)的通轴，而同时带动立轴(5)下面的蜗轮(2)及上面的偏心轮(3)，由于受二偏心轮(3)(按偏心距方向一正一反安装)的偏心距为S的作用，而推动滑套在偏心轮(3)外圆上的方形滑块(4)左右移动；滑块(4)的宽度面，装入底辊轴承座底面沿轴向开有相同宽度的可滑动键槽内，滑块(4)可在键槽内轴向自由运动而不受约束，而轴承座的其他应滑动方向，加装限位挡板及滑块即可，这样就只允许底辊两端轴承座，被滑块(4)推动产生对称交叉偏移后，形成底辊及上辊可控中高值范围在0-2K之间所对应的S值而左右偏移，使底辊与上辊自动转变为“可控中高辊”。另底辊原有的固定传动轴连接，应改造成双万向节的浮动传动轴连接相匹配。
还有在底辊两端轴承座下部外侧中心处，刻有0标记，及对着轴承座下的机架上做有-S←0→+S，单位mm的水平标尺，这样就能直观读出轴承中心左右偏移量Sx从偏心轮(3)的偏心距为S迥转过的γ角的余弦水平投影值，即指到水平标尺上的Sx＝S·cosγ＝多少mm，以便确认工艺操作目标。
在图5所示实施例中为第二项设计，是“压光顶辊交叉偏调可控中高装置”的俯视构造示意图。该装置分别装在顶辊两端的轴承座盒内，可在压光机工作运转时，调控顶辊轴承中心对称左右交叉偏移，而实现可控中高辊之目的要求，即转动装在双万向节(6)的传动通轴上两端分别装有成对的正交锥形齿轮(7)及(8)，(其中二锥形齿轮(7)的安装位置及方向恰好相反而又对称于传动通轴两端)而同时带动装在锥形齿轮(8)的立轴下方的蜗杆(1)，从而带动蜗轮(2)及装有顶辊轴承的偏心外套(9)，由于受二偏心外套(9)(按偏心距方向一正一反安装)的偏心距为S的作用，而带动顶辊两端的轴承中心对称地做相应于可控中高值范围在0-K之间所对应的S值而左右交叉偏移，使顶辊与下辊自动转变为“可控中高辊”。
还有在顶辊两端外侧的轴承中心与轴承偏心外套(9)中心之间的偏心距为S的连线上，刻出直线指针标记，及在相对偏心外套(9)外圆的轴承座圆周的4个象限区域，刻上根据偏心外套(9)的偏心距为S迥转过的γ角所对应的轴承中心水平左右偏移量Sx，由Sx＝S·cosγ＝多少mm的偏移量的圆周标尺，就被偏心距S方向的指针所指而直观读出，以便确认工艺操作目标。
权利要求1.一种压光底顶辊交叉偏调可控中高装置其一是压光底辊交叉偏调可控中高装置，装在底辊两端轴承座下的机架内，包含有一个两端带滚动轴承的园柱形压光底辊，一个在操作侧一端装有手轮和传动侧一端装有减速电机的传动通轴两端对称装有蜗杆(1)与相匹配有蜗轮(2)的立轴(5)的上面装有偏心距为S的偏心轮(3)及滑套在偏心轮(3)的外园上装有方形滑块(4)被装入底辊两端轴承座底面的键槽缺口内，而底辊两端轴承座的左右应滑动方向上加装有导向档板及可调松紧滑块，另底辊传动为双万向节的浮动传动轴连接；其二是压光顶辊交叉偏调可控中高装置，装在顶辊两端的轴承座盒内，包含有一个两端带滚动轴承的园柱形压光顶辊，一个在操作侧一端装有手轮和传动侧一端装有减速电机的及中间装有双万向节(6)的传动通轴上两端分别装有成对的正交锥形齿轮(7)及(8)，在锥形齿轮(8)的立轴下方装有蜗杆(1)与相匹配的蜗轮(2)套装在装有顶辊两端轴承的偏心外套(9)上，其特征是在底辊两端轴承座中心外侧向下位置及其下面的固定机架外侧中心位置上，安装有一个显示调控底辊中高目标的水平标尺；在顶辊两端轴承座盒的外侧位置上，安装有一个显示调控顶辊中高目标的园周标尺。
2.根据权利要求1所述的压光底顶辊交叉偏调可控中高装置，其特征是在底辊及顶辊两端的该装置内，分别设置有二个相同偏心距为S的偏心轮(3)及二个相同偏心距为S的偏心外套(9)的安装方向位置，都是按偏心距为S的方向，分别朝向底辊及顶辊的交叉偏调后的可控中高辊轴线两端的外侧，一个偏心距S向左，另一个偏心距S向右，成左右交叉对称相对反向位置安装的。
3.根据权利要求1所述的压光底顶辊交叉偏调可控中高装置，其特征是在带有对顶辊可保持水平交叉偏调的可控中高装置内，装有双万向节(6)的传动通轴上两端的二个锥形齿轮(7)，其安装位置方向相反而又对称于传动通轴两端，使二个锥形齿轮(7)的锥顶角一正一反都朝向中心并分别啮合于二锥形齿轮(8)之间的外侧。
专利摘要一种用于造纸压光的压光底顶辊交叉偏调可控中高装置:底辊调控装置在底辊两端轴承座下机架内,转通轴两端的蜗杆驱动蜗轮立轴上方的偏心轮及方形滑块推动底辊轴承座使底辊交叉偏移;顶辊调控装置在顶辊两端轴承座盒内,转双万向节通轴两端的锥形齿轮付及立轴蜗杆驱动蜗轮及装有顶辊轴承的偏心外套使顶辊交叉偏移。两项装置用交叉偏调底顶辊使辊间接触线自动转变成可控中高辊,解决加压后变形之挠度使辊间接触及线压力均布。
文档编号D21G1/00GK2412026SQ99221768
公开日2000年12月27日 申请日期1999年7月28日 优先权日1999年7月28日
发明者陈子良 申请人:陈子良