CN1047546A - 可调凸面轧辊温度控制方法及实现该方法的控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种控制可调凸面轧辊的温度的方法，辊罩12可绕着轧辊10的静止轴11旋转地安装在该轴11上，加压媒质输入到辊轴11与辊罩12之间的一个加压腔15或一系列加压腔中，以便修正辊罩12的偏差。将加热/冷却流体输入轧辊10还可将轧辊10加热/冷却。控制轧辊10的温度的加热/冷却流体以基本均匀分布于轧辊区域的形式输入轧辊10，使该区域内的热量沿轧辊径向除去或产生。本发明还包含实现上述方法的控制系统。

Description

本发明涉及可调凸面轧辊的温度控制方法，在该轧辊中，轧辊罩绕一静止轴可旋转地安装在该轴上，在轧辊的轴和轧辊罩（套筒，下同）之间形成的一加压腔或一系列加压腔中，加有加压的媒质，这样可对辊罩的偏差进行修正，而且通过输入加热/冷却流体可对所述的轧辊进行加热或冷却。

本发明还涉及在可调凸面轧辊上实现上述方法的控制系统，该系统它括一通过端部轴承绕一静止轴可旋转地安装在该轴上的辊罩，所述的轴与辊罩采用纵向密封件使彼此密封，因此，在轴与辊罩之间，所述的纵向密封件一方面形成了一基本上不加压的腔，另一方面，形成了一加压腔或一系列加压腔，利用对所述的加压腔或一系列加压腔输入的加压媒质的压力可修正辊罩的偏差，且轧辊中设有用于调节轧辊的温度的加热/冷却流体的循环装置。

在造纸机中，这种轧辊一般用于与一支承辊一起形成一脱水压辊咬口间隙、压平辊咬口间隙或砑光辊咬口间隙，就这些用途及高级砑光而言，重要的是要使线性载荷的分布，即沿轧辊的轴向辊隙中的线性载荷的分布恒定不变，或该线性载荷分布可按需要调节，例如，为了控制纸的横向温度分布和/或厚度分布。在现有技术中，已知有几种不同的可调凸面轧辊是用于这个目的的。用这种装置来设法调节辊隙中的线性载荷的分布。通常，这种轧辊包括一整块的或管状的静止的轧辊轴和一辊罩，该辊罩绕着所述的辊轴旋转。在所述的轴和辊罩之间设有一仿形滑脚装置和/或一个或一系列加压流体腔室，它们作用在辊罩的内表面上，以便将辊隙处的辊罩的轴向纵断面矫正（直）或按需要调节。本发明特别涉及这种可调节的凸面轧辊，在该轧辊中的辊轴与辊罩之间有一个或一系列加压流体腔，轧辊的线性载荷分布可根据需要通过将加压媒质注入所述的腔或一系列腔室来调整。

这些轧辊的一个难点是轧辊的温度分布。尤其是对于那些辊罩上有象聚氨基甲酸（乙）酸或橡胶层之类的弹性层的轧辊，重要的是必须使轧辊罩（套筒）的温度足够低和均匀。均匀的温度有利于形成均匀的线性载荷并有利于沿纸的横向辊隙工作时的均一性。

在现有技术中，人们一直在设法影响上述类型轧辊的温度，例如，将冷却/加热流体从轧辊的一端注入轧辊的加压流体腔，还在轧辊的另一端设置了返回流体的管道。然而，就这种轧辊而言，辊罩的温度在轧辊的横向上是不均匀的，辊罩的温度朝着轧辊的另一端变化，即温度以线性方式升高或降低。升高还是降低取决于注入加压流体腔的是冷却流体还是加热流体。另外，人们还一直在努力解决轧辊的温度问题，特别是针对需要冷却的轧辊，将冷却流体，例如从两个部位（两点）输入加压流体腔。然而，其结果是造成了轧辊内温度分布的严重不均。在现有技术的第三种方案中，其温控措施，尤其是对需要冷却的轧辊，是使冷却流体从轧辊的一端流入轧辊内的加压流体腔并从轧辊的另一端流出，同时，使冷却流体在轧辊内的不加压腔内按相反的方向循环。但是，这样做的结果会导致严重的缺陷，即轧辊的温度分布变的相当复杂，这是比温度呈线性变化更坏的缺陷。

本发明的目的是对各种现有的方案作显著的改进并避免出现与现有技术中对可调凸面轧辊的温度控制有关的各种缺陷。为了达到上述目的，本发明的方法的主要特征在于将用于控制轧辊温度的加热/冷却流体以基本均匀分布于轧辊区域的形式输入轧辊，使该区域内的热量沿轧辊的径向除去或产生。

在本发明的最佳实施例中，用于控制轧辊温度的加热/冷却流体同时被用于对轧辊内的加压腔或一系列加压腔进行加压。

另外，本发明可以将用于控制温度的流体以在轧辊轴向长度上均匀分布的形式输入辊轴与辊罩之间的不加压的空间或腔室。

另一方面，本发明的控制系统的主要特征在于所述的循环装置包括一第一流体循环回路，即，主回路，该回路用于将控制轧辊温度的流体输入轧辊的加压腔，所述的流体被加压到修正辊罩偏差所需的正压力，还包括一第二流体循环回路，即副回路，该回路用于将控制温度的流体输入轧辊的不加压腔。

采用本发明，可以获得许多明显优于现有技术的优点，例如，采用本发明的方法，可以获得高度均匀的温度分布，因为特别对需要冷却的轧辊而言，冷却流体以基本均匀地分布在需要冷却的区域的方式同时输入轧辊的加压腔和不加压腔。而且，使加压流体加压用的是同一个流体循环，因此，无需将冷却流体和加压流体分别输入加压腔。本发明还有一个重大的优点是本发明的方法和系统均可应用于现有的可变凸面轧辊。通过下面对本发明的详细说明将可了解本发明的其他优点和特征。

下面将结合附图对本发明作详细说明。

图1是可应用本发明的方法和系统的一种可变凸面轧辊的横向剖视示意图，该轧辊与一支承辊一起形一轧辊咬口隙。

图2是图1所示的轧辊及其内部的流体循环系统的纵向垂直剖视示意图。

图1中，可变凸面轧辊由编号10总的表示，轧辊10与一支承辊形成一轧辊咬口隙N，支承辊由编号5表示，轧辊10包括一静止的轴11，其上有绕着轴旋转的辊罩12。辊罩12上有覆盖层13，该覆盖层可以是例如聚氨基甲酸（乙）酯、橡胶或类似的物质。图1所示的轧辊10的结构是这样的，其中，在轧辊11与辊罩12之间设有一加压流体腔或一系列加压流体腔，通过将加压流体输入该腔或一系列腔室可将辊罩的纵断面矫正。所述的加压腔即第一腔由编号15表示。该加压腔15另外还由纵向密封件14形成，利用这些密封件可以将辊轴11相对于辊罩12的内表面密封，这样，使得第二腔16形成在该纵向密封件14的另一侧，所述的第二腔没有加压或至少第二腔内的压力大大底于加压腔15内的压力。另外，图2中表示了辊罩12通过端部轴承17可绕辊轴11旋转地支撑在辊轴11上，而且，在轧辊端部区域，加压腔15由端部密封件18封闭。图2中，字母W表示穿过辊隙N的纸张。

图2示意表示了可变凸面轧辊10的流体循环和温度控制系统。对加压腔15加压的加压流体是通过第1回路，即主回路20输入轧辊的，从那里，流体通过诸喷嘴21进入加压腔15。为了使加压腔15内的压力保持所需的水平，可以将一个出口管23与加压腔15连接，所述的管23与压力差控制器25连通，通过该控制器，从加压腔15中流出的流体可沿着输入管26流入不加压的第二腔16。使通过主回路20流入加压腔15的加压流体保持适当的温度，这样，如果轧辊10需要冷却，所述的加压流体就能同时作为冷却流体工作。利用几个在轧辊10的长度上均匀分布的喷嘴21，可以示意性地说明将压力/温度控制流体，例如，冷却流体是以基本上在辊轴长度上均匀分布的方式送入轧辊内的加压腔15的。输入加压腔15的流体的量必须能将轧辊的温度保持在正确水平上，对加压腔15内的压力的控制是利用压力差控制器25将加压腔15的过量的流体通过压力差控制器25送入第二腔16来进行的。

根据图2，轧辊10还设有一第二流体循环回路，即副回路30，利用该回路，可以将温度控制流体输入轧辊内的不加压的第二腔16。就图2而言，所述的温度控制流体是冷却流体。冷却流体经过副回路30通过若干喷嘴31进入轧辊内的第二腔16，因此，该冷却流体可以在轧辊的轴向长度上基本上均匀地输入。在图2所示的实施例中，副回路30还要顾及到对轧辊的端部轴承17的润滑，为此，副回路30设有润滑油喷嘴32，流体可以经过该喷嘴送到所述的端部轴承17上。而且，第二腔16与回流管40相连，来自第二腔16的过量流体可经回流管40流入流体容器（未画出）并进入再循环。

因此，根据上述说明，本发明的基本特征在于冷却/加热流体流入轧辊时可基本均匀地分布在需要加热或冷却的区域，而且该加热/冷却流体还可用于对加压腔15进行加压。就图2而言，还要进一步说明的是图中所示的轧辊10设有一个统一的加压腔15，该加压腔15从轧辊的一端一直延伸到另一端。然而，本发明还可应用于具有以横向密封件分隔成一系列加压腔15的轧辊，这些分隔的加压腔中可加注不同压力的流体。当然，在这种情形下，该系列中的每个腔室必须各自设有一个出口管和一个压力差控制器。

以上对本发明结合附图以举例的方式作了说明。然而，本发明并不局限于上述例子，在权利要求书所限定的本发明的构思的范围内，熟悉本技术领域的人员可以很容易地作出许多变化。

Claims (10)

1、一种可调凸面轧辊的温度控制方法，在该轧辊10中，辊罩12绕一静止轴11可旋转地安装在该轴11上，该轧辊内的辊轴11与辊罩12之间的一加压腔15或一系列加压腔中加有加压媒质，这样可以对辊罩12的偏差进行修正，而且，通过将加热/冷却流体输入轧辊10可对所述的轧辊10进行加热/冷却，其特征在于，用于控制轧辊10的温度的加热/冷却流体以基本均匀分布于轧辊10的区域的形式输入轧辊，使该区域内的热量沿轧辊的径向除去或产生。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，用于控制轧辊10的温度的加热/冷却流体同时可用来对轧辊10中的一加压腔或一系列加压腔进行加压。

3、如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将用于控制温度的流体以在轧辊轴向长度上均匀分布的形式输入辊罩12与辊轴11之间的不加压空间或腔室16。

4、如前述任意一个权利要求所述的方法，其特征在于，如果用于控制温度的流体是冷却流体，将该流体以低于轧辊10的均衡温度的温度输入轧辊，相应地，如用于控制温度的流体是加热流体，将该流体以高于轧辊10的均衡温度的温度输入轧辊10。

5、如前述任何一个权利要求所述的方法，其特征在于，加压腔15的过量的流体经一压力差控制器25输入不加压腔16。

6、在可调凸面轧辊10上实现前述任意一个权利要求所述的方法的控制系统，该系统包括一通过端部轴承17可绕着一静止的轴11旋转地安装在该轴11上的辊罩12，所述的轴11与辊罩12采用纵向密封件14相对密封，在轴11与辊罩12之间，所述的纵向密封件14一方面形成了一基本不加压的腔16，另一方面形成了一加压腔15或一系列加压腔，辊罩12的偏差通过输入所述的加压腔15或一系列加压腔的加压媒质的压力进行修正，在轧辊10中，设有用于调节轧辊10的温度的加热/冷却流体的循环装置，其特征在于，所述的循环装置包括一第一循环回路，即，主回路20，该回路用于将控制轧辊温度的流体输入轧辊的加压腔15，所述的流体被加压到修正辊罩12的偏差所需的正压力，还包括一第二流体循环回路，即，一副回路30，该回路用于将控制温度的流体输入轧辊的不加压腔16。

7、如权利要求6所述的控制系统，其特征在于，主回路20上设有多个在辊罩12的长度上基本均匀间隔安装的喷嘴21，以便将控温流体以基本均匀分布的形式输入加压腔。

8、如权利要求6或7所述的控制系统，其特征在于，副回路30上设有多个在辊罩12的长度上基本均匀间隔安装的喷嘴31，以便将控温流体以基本均匀分布的形式输入不加压腔16。

9、如权利要求6到8中任意一项所述的控制系统，其特征在于，加压腔15经一压力差控制器25与不加压腔16相连通，压力腔15的过量流体可经该压力差控制器25输入不加压腔16。

10、如权利要求6至9中任何一项所述的控制系统，其特征在于，副回路30上设有用于对轧辊10的端部轴承17进行润滑的润滑油喷嘴32。

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