专利名称：可控中高辊的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种可控中高辊，它包括一实心的中心轴和绕上述轴放置的辊子套筒;液压加载元件及相应的一个或一系列压力腔室安装在上述辊子套筒和中心轴之间的空隙内，通过上述元件或腔室，使得调节所述的可控中高辊的副辊所形成的辊缝轮廓成为可能，并且，上述的加载元件或等同物大致安装在所述辊缝的辊缝平面内，上述的辊子套筒旋转时，通过轴承支承在中心轴两端及端部附近的区域内，轴承被安装在环形支架上;液压动力元件被安装在中心轴和环形支架之间，所述的动力元件通过液压流体压力来加载，以便能产生至少一部分施加在辊缝上的作用力，通过所述的动力元件，可控中高辊的辊子套筒可相对于中心轴移动，进而开启或闭合辊缝。
在造纸机械中，这样的辊子通常被用来与副辊形成脱水挤压辊缝、光面辊缝或压延辊缝。在这些用途中，最重要的是线性负载的分布，即辊子轴向辊缝的轮廓应为恒定或可按需要进行调节，例如，为了控制纸幅横向轮廓的水份或厚度。对于这种用途，各种可控中高辊或可调整中高辊在现有技术中是公知的(下面所指的可控中高辊可被两者使用)，本发明力图改进上述辊子沿轴向分布的，作用在辊缝上的载荷。
在现有技术中，已知造纸机械中有几种不同的可控中高辊。一般地，这些辊都包括一个实心或管状的固定辊轴和一个绕上述轴旋转的套筒。在轴与套筒之间，装有滑靴和/或一个或一系列压力腔室作用在套筒的内表面，以便对套筒在辊缝处的轴向轮廓按所要求的进行校准或调节。一般，由这样的辊子形成的辊缝如挤压辊缝或压光辊缝，通过可控中高辊和其副辊借助于在辊颈处提供的负载力来加载。
可控中高辊可以被称作带负载支路的辊，一般，辊子套筒的端部支承在轴上，这样，辊子套筒的端部不能相对于轴作径向移动。还有被称作不带负载支路的可控中高辊，其中的液压元件的柱塞缸的行程长度被设计成足够长，以便它能分别产生足够大的辊缝开启位移和闭合位移，同时，不再需要作用在辊轴端部的，提供动力元件的负载支路。在不带负载支路的可控中高辊中，液压加载元件作用在辊子套筒的内表面上，除了凸面变化和辊缝轮廓变化，并产生适当的辊缝压力负载。作为现有技术的不带负载支路的可控中高辊的缺点是结构复杂，以及为了保证柱塞缸元件的行程在固定中心轴与辊子套筒之间有足够的长度，和保证由液压柱塞缸元件产生足够高的负载与凸面变化的力所带来的制造困难。在这一点上，特别是辊子套筒的端部区域上还存在着特别的问题。
与本发明最接近的现有技术，可参见芬兰专利第57，004号(相应于美国专利第3，885，283号)，芬兰专利第67，923号(相应于德国专利申请公开说明书3，003，396号)和取消的芬兰专利申请791，581(相应于英国专利申请公开说明书2，022，775)。在上述的芬兰专利第57，004号中描述的可控中高辊，其中的柱塞液压缸的滑靴元件行程长度足够长，以便能够实现可控中高辊套筒的挤压和提升的运动;在上述辊子中，圆柱形套筒的端部装有导向装置，来引导套筒在辊缝平面上的方向，使上述辊无需其它装置就能开启或闭合挤压负载和辊缝。
从上述的芬兰专利67，923号中，一种可控中高辊已为公知，其中的动力元件被安装在中心轴与辊子套筒端部之间的辊子套筒轴承的外侧，通过上述的动力元件产生的力作用在辊子套筒上，使辊子套筒的负载轮廓被调整。
对于上述的专利，前面提到的芬兰专利申请791581中描述的可控中高辊也许更接近于本发明，对于其中所述的可控中高辊，在中心轴上设有装在缸筒内的柱塞，该柱塞设置成朝向辊子套筒的轴承并放置在轴承的固定内环上。通过上述的柱塞，为了开启辊缝，辊子套筒可以被抬起。上述的柱塞缸装置只能用来开启辊缝，通过这套装置不可能产生施加在辊缝上的力。
本发明的目的就是为了避免上述已公知技术中的缺点。
本发明的一个目的就是提供一种可控中高辊，也可以作为不带负载支路的可控中高辊，即，一个辊子，通过安装在可控中高辊套筒的内部并在上述套筒延伸端内部的液压滑靴/柱塞缸元件，产生由辊子形成的离开副辊的辊缝的开启运动(一般要求约30～100mm)，也可以形成辊缝的闭合运动，并在辊子端部区域加负载。
本发明的另一个目的是提供可控中高辊，其中，在辊子套筒或其端部延伸端内部，并在中心轴与辊子套筒之间朝向轴承处，安装了以使辊缝既能开启也能闭合的动力元件，而且，借助于上述动力元件，负载力能够作用在辊子套筒的端部附近，这样，装在辊子套筒轴颈空隙的液压滑动元件的全部调节能力，可以保持有效地补偿轮廓的局部缺陷。
考虑到完成上述的目的和这些将在下面将要提及的目的，本发明的特征是液压动力元件包括至少两个液压缸-柱塞装置，由上述装置产生的力的作用方向自辊缝平面方向偏离，但上述装置的布置使上述力的合力方向与辊缝平面平行，上述的环形支架支承在中心轴上，并在辊缝平面方向上相对于中心轴滑动。
本发明中，在可控中高辊旋转套筒端部区域的内部和/或套筒延伸端的内部，并在中心轴的端部，装有一个环形支架，中心轴和辊子套筒之间的轴承环绕该支架安装。在环形支架和中心轴端部之间装有液压动力元件，该动力元件通过具有一定压力的液压流体而被加载，上述流体压力用来产生一部分施加在辊缝上的作用力，而且，通过上述动力元件，可控中高辊的套筒可相对于中心轴移动，进而开启和闭合上述的辊缝。根据本发明的解决方案，动力元件以这样的方式布置，即借助于本发明的布置，与现有技术方案相比较，在较低的压力级上可产生出较高的力。在动力元件中使用同一压力级可能是很有益的，该压力级也可以在辊子液压系统的别处使用。而且，在本发明中，轴承的使用寿命可以被延长，因为轴承上的压力分布比现有技术的解决方案中的更合理。
下面，将参照本发明的典型实施例及附解，对本发明作更详细的说明，本发明不以对所述实施例的说明为严格的限制。
图1是根据本发明所述的可控中高辊在端部轴承处的垂直剖面示意图。
图2是如图1所示的辊子和与上述辊子形成辊缝的副辊的局部剖视图，剖切线如图1中Ⅱ-Ⅱ所示。
参见图1和图2，其中的标号10总体地指可控中高辊。通常，可控中高辊10包括一个固定的中心轴11，轴上装有可旋转的辊子套筒12，在辊子套筒12和中心轴11之间，装有液压加载元件14，该元件包括装在液压缸筒15中的液压柱塞，该缸筒固定在中心轴11内，滑靴安装在柱塞的顶端，贴靠在辊子套筒12的内表面16上支承。液压加载元件14通过液压介质，如压力流体，顶在辊子套筒的内表面16上加载，所述的压力流体沿着流体通道15′被送入到液压加载元件14中的缸筒15中，并作用在液压柱塞的底面上。这样，由上述可控中高辊10与副辊50所形成的辊缝N的轮廓形状，可以通过液压加载元件14来调节，所述的液压加载元件14作用在辊缝N的辊缝平面K-K上。例如，纸幅W或等同物以普通的方式安置并经过由可控中高辊10的套筒12的外表面与副辊50的表面51所限定的辊缝N。端盖40与可控中高辊10的套筒12的端部相连接，如通过螺钉41来连接。
可控中高辊10的套筒12通过轴承17可旋转地安装在固定轴11的两端及端部附近处，所述的轴11被支承在包括根据本发明的可控中高辊10的装置的框架上，支承点在辊子套筒12的支承点外侧。从径向外侧看，轴承17支承在辊子套筒的内表面16所形成的轴承面上，轴承的固定内环，包括一环形支架18，轴承17的滚动体沿着支架外表面滚动。轴承17的滚动体被安置在环形支架18的槽中，通过固定架19和20来限制其轴向移动，见图2的实施例，在轴向的内侧固定架19即第一固定件是固定的，在轴向外侧固定架20即第二固定件最好是可拆卸的，并通过一个螺旋附件附接到环形支架18上。当然，如上所述的这种布置也可以颠倒过来。
环形支架18可以通过用以调节辊缝N的开启和闭合的动力元件，支承在根据本发明的可控中高辊10的轴11上，而且借助上述动力元件，在辊子套筒12的端部可适宜地提供负载力，这样，布置在辊子套筒12的辊径间隙内的液压加载元件14的全部可调节能力可有效补偿轮廓局部的缺陷。所述的动力元件包括设在环形支架18上的液压缸腔21a，21b，可移动地安置在液压缸腔中的液压柱塞31a，31b，所述的液压柱塞支承在可控中高辊的中心轴11上。然后，动力元件21a，31a;21b，31b被设置在轴承17的下面，如图所示，动力元件是这样布置的，即它们作用方向与辊缝平面成一定角度。特别如图1所示，动力元件成对并对称地布置在辊缝平面K-K的两侧，各对中动力元件的作用线与辊缝平面K-K相交成一定角度，而其中一对动力元件21a，31a和21b，31b的合力正好通过辊缝平面K-K。如图中所示的那样，朝向轴承17，装有两套动力元件，其中的一套动力元件有一对动力元件21b，31b作用在辊缝N的方向上，即通过该对动力元件的作用，可使辊缝N闭合，而另一套的一对动力元件21a、31a在与上述相反的方向上作用。若相反方向上作用的动力元件在实际工作中未曾使用过，那么这些动力元件没有必要了。在现有的超级压光机和就有这种情况。相反地，如果在相对的方向上的变化量很大，包括超级压光机，两个方向上作用的动力元件就可用在各种目的的成型中。
由于动力元件的柱塞31a，31b不是直接作用在辊缝平面K-K上，它们的作用线与辊缝平面成一定角度，故柱塞31a，31b必须能够在轴11的“圆周”方向移动。为了这个目的，轴11上形成了平面24a，24b并朝向柱塞31a，31b，上述的平面的方向与柱塞的作用线垂直。每一个柱塞31a，31b通过在柱塞上的密封件33a，33b相对上述平面24a，24b密封，所述的密封件允许柱塞沿着上述平面移动。液压动力元件通过液压流体来加载，为此，轴11内形成轴向流体通道35a，35b及与轴向流体通道相连的径向流体通道34a，34b，径向流体通道通向平面24a，24b及柱塞31a，31b底部和由密封件33a，33b限定的空隙。另一方面，在柱塞31a、31b内形成了通道32a，32b，并延伸穿过柱塞，进而，通过每个柱塞的相反端进入柱塞31a，31b与缸腔21a，21b腔室之间的空隙。这样，柱塞31a，31b被液压卸载，因为，同样的压力既作用在柱塞31a，31b与平面24a，24b间由密封件33a，33b所限定的空隙内，又作用在柱塞相对侧的由缸腔21a，21b的底部与柱塞31a，31b之间的压力空隙内。这样，根据本发明的可控中高辊的辊子套筒12可以通过轴承17下的动力元件相对轴11转动，而没有摩擦。
为了保证相对于轴11的辊子套筒12的运动方向平行于辊缝平面K-K，在轴11上，辊缝平面K-K的两侧设有滑动面23，它平行于辊缝平面K-K。滑动面23可以是由适用于轴承的材料制成，它们被安装在辊轴11上。相应地，环形支架18上设有导向面22，当辊子套筒12的位置相对轴11改变时，导向面22沿着被固定的滑动面23滑动。这样，上述的两表面22和23使环形支架18和轴11之间相互定位。
根据本发明的解决方案，可以获得一个很重要的优点，那就是通过布置在轴承17下面的动力元件，用一个较低的压力来产生足够高的力。在优选实施例中，其中的动力元件21a，21b;31a，31b使用来自辊子别处的同级的压力。而且，根据本发明的解决方案，轴承17的使用寿命可以比以前的方案的有实质性增长，这是由于轴承上的压力分布变得更为有利，因为动力元件21a，21b;31a，31b在轴承中产生的，作用在轴承的圆周方向上的动力作用，要比动力元件直接作用于辊缝平面K-K上的安装时，所经过的距离要长。
以上为本发明参照附图，对实施例的描述。本发明并不只限制在该实施例及图解的范围，在本发明构思范围内引出的发明的不同说明由附加的权利要求来限制。
权利要求
1.可控中高辊，它包括一实心的中心轴(11)和一个可绕上述轴旋转的辊子套筒(12)，安装在上述中心轴(11)和辊子套筒(12)之间空隙里的液压加载元件(14)或相应的一个或一系列压力腔室，通过上述的元件(14)或腔室可以调节与可控中高辊(10)的副辊(50)所形成的辊缝(N)的轮廓，上述的加载元件(14)或等同物大致安装在辊缝(N)的辊缝平面(K-K)上，上述的辊子套筒(12)通过轴承(17)被旋转地支承在中心轴(11)的两端或两端附近区域内，轴承(17)被装在环形支架(18)上，在上述的环形支架(18)和中心轴(11)之间装有液力动力元件(21a；31a；21b；31b)，上述的动力元件通过液压流体的压力来加载，以产生至少一部分施加在辊缝(N)上的作用力，并且通过上述的动力元件，可控中高辊(10)的辊子套筒(12)可相对于中心轴(11)被移动，进而开启或闭合辊缝(N)，其特征在于液压动力元件至少包括两套液压缸-柱塞装置(21a；31a；21b，31b)，由上述装置产生的作用力方向偏离辊缝平面(K-K)的方向，但上述装置的布置使其产生的力的合成方向是与辊缝平面(K-K)平行的，上述的环形支架(18)被支承在中心轴(11)上，可沿辊缝平面(K-K)方向滑动。
2.根据权利要求1的可控中高辊，其特征在于液压缸-柱塞装置(21a，31a;21b，31b)都是成对布置的，故每对液压缸-柱塞装置(21a，31a;21b，31b)的作用线在相对辊缝平面(K-K)的两侧方向具有相等的反指向的角度(α)。
3.根据权利要求1或2的可控中高辊，其特征在于液压缸-柱塞装置包括在环形支架(18)上形成的缸腔(21a;21b)，安装在上述缸腔中的可移动的液压柱塞(31a;31b)，上述液压柱塞支承在中心轴(11)上。
4.根据前述的权利要求中任何一项的可控中高辊，其特征在于动力元件中的液压柱塞(31a;31b)可滑动地支承在中心轴(11)所形成的平面(24a;24b)上，上述平面与柱塞(31a;31b)的作用力方向垂直。
5.根据前述权利要求中的任何一项的可控中高辊，其特征在于液压柱塞(31a;31b)可以通过作用在中心轴(11)所形成的平面(24a;24b)上的环形密封(33a;33b)进行液压卸载和密封。
6.根据权利要求5的可控中高辊，其特征在于在液压柱塞(31a;31b)内形成了管道(32a;32b)，该管道沿柱塞的轴向穿过柱塞，上述的管道由环形密封(33a;33b)所限定的压力空间延伸到由柱塞(31a;31b)和缸腔(21a;21b)的底部所限定的压力空间。
7.根据前述权利要求中的任何一项的可控中高辊，其特征在于进入液压缸-柱塞装置(21a，31a;21b，31b)中的压力液压流体，是由穿过在辊子中心轴(11)中形成的流体管道(34a，35a;34b，35b)来输送的，上述的流体管道通到平面(24a;24b)，进入由密封(33a;33b)限定的压力空间。
8.根据前述的权利要求中的任何一项的可控中高辊，其特征在于在辊子的两端部设有两套液压动力元件(21a，31a;21b，31b)，它们被安装在辊缝平面(K-K)方向的两侧来作用。
全文摘要
一种可控中高辊包括一个实心的中心轴(11)和一个绕轴旋转的辊子套筒(12)。可控中高辊与副辊所形成的辊缝的轮廓可以由液压柱塞(21a；31a；21b；31b)经调整辊子套筒(12)相对于中心轴(11)的位置来调节。在本发明中，由装置(21a；31a；21b；31b)产生的力的方向偏离于辊缝平面(K-K)的方向，而它们的合力则与辊缝平面(K-K)平行。一个环形支架(18)支承在中心轴(11)上，可沿辊缝平面(K—K的方向滑动。
文档编号F16C13/00GK1036609SQ89100638
公开日1989年10月25日 申请日期1989年2月4日 优先权日1988年2月5日
发明者于汉尼·尼斯卡伦 申请人:维美德造纸机械有限公司