[发明专利]降低可控中高辊动力消耗的方法及一种可控中高辊

说明书

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。