CN105358761A - 大型圆柱干燥滚筒和用于制造大型圆柱干燥滚筒的方法 - Google Patents

Abstract

出于制造的原因提供一种具有分开的空心轴的大型圆柱干燥滚筒，其空心轴件可以从两侧插入由筒套和其上通过焊缝连接的盖组成的结构中，然后可以互相连接并且与盖连接。

Description

大型圆柱干燥滚筒和用于制造大型圆柱干燥滚筒的方法

本发明涉及一种大型圆柱干燥滚筒，该大型圆柱干燥滚筒至少由圆柱形的筒套、两个装配在筒套两侧的盖、同轴地布置在筒套内部的内轴以及两个间接通过与盖连接的内轴或直接设置在盖上的轴颈组成。本发明同样还涉及一种用于制造这种类型的大型圆柱干燥滚筒的方法，其中，首先相互连接筒套和盖，然后插入内轴并与盖连接。

这种类型的大型圆柱干燥滚筒例如在文献EP2385171B1或者US3,061,944中已知，其中，根据使用情况，这种类型的大型圆柱干燥滚筒在制造绵纸或者卫生纸或者软纸的情况中被称为杨基滚筒，在制造单光纸时被称为MG滚筒(machineglazed)，或者在制造纸板或者图纸时被称为干燥筒。可以相应地加热大型圆柱干燥滚筒，这种加热例如通过导入大型圆柱干燥滚筒的水蒸气进行。清楚的是，根据具体实施也可以使用另外的相关的热源。

在此，对于这种类型的大型圆柱干燥滚筒，要平衡可加工性和尤其在盖和筒套之间的连接方面的强度，因为即使在一些焊接工作之后尤其还必须确保同心度，其中要注意的是，这种类型的大型圆柱干燥滚筒可以具有5m和更大的筒直径以及7m和更大的筒宽，以及这种类型的筒质量完全可以超过90t。

在所述平衡过程中文献EP2385171B1建议，首先连接，优选焊接筒套与两个盖，因为然后大型圆柱干燥滚筒的内部还可以方便地进入并且还能在内部方便地进行相应的工作。在此之后，才将一件式的内轴通过盖的开口插入由盖和筒套组成的结构中并与盖连接。

本发明要解决的技术问题在于，提供一种这种类型的大型圆柱干燥滚筒的在制造、功能和成本上最优化的结构。

该技术问题通过一种具有权利要求1的特征的大型圆柱干燥滚筒以及一种具有权利要求5的特征的用于制造大型圆柱干燥滚筒的方法解决。其他优选的各实施方案存在于各附属权利要求和下面的说明中。

所述解决方案总的发明构思在于，大型圆柱干燥滚筒首先以小的但是尽可能完整的结构单元预加工并且然后才连接，该结构单元分别经过基本上单独统一的生产工序。然后，由筒套和盖组成的结构就可以单独地机械加工和热处理。同样，在整个大型圆柱干燥滚筒组装前，空心轴件已经以更小的结构单元准备。

实现制造、功能和成本上最优化的结构的方式是，在用于制造大型圆柱干燥滚筒的方法中，首先将筒套和盖相互连接，接着插入内轴并且与盖连接，其中内轴设计为分开的并且为了插入从两侧各插入一个内轴件，然后本身与盖连接。该大型圆柱干燥滚筒至少由圆柱形的筒套、两个装配在筒套两侧的盖、同轴地布置在筒套内部的内轴以及两个间接通过与盖连接的内轴或直接设置在盖上的轴颈组成。相对于文献EP2385171B1中所示方法，上述方案的优点在于，不必整个内轴在其整个长度上引导通过整个大型圆柱干燥滚筒，这本身需要很多空间并且在制造技术上非常耗费。

该方法特别有利的是，内轴是分开的空心轴，就像对于大型圆柱干燥滚筒常见的情况。与之相应，实现制造、功能和成本上最优化的结构的方式是，大型圆柱干燥滚筒包括至少由圆柱形的筒套、两个装配在筒套两侧的盖、同轴地布置在筒套内部的内轴以及两个间接通过与盖连接的内轴或直接设置在盖上的轴颈，内轴是分成至少两个空心轴件的空心轴并且两个空心轴件通过空心轴连接件相互连接或可连接，该空心轴连接件可以从空心轴内部接近。这种类型的设计实现了，在空心轴插入由盖和筒套组成的结构之前，将分开的空心轴从内部连接到空心轴上，这在设计和制造技术上比必须从外部进行这种类型的连接更简便。

因此，在制造技术上有利的是，两个空心轴件通过位于空心轴径向内部的空心轴连接件连接并且在空心轴的两个空心轴件插入之后封闭该空心轴连接件。

实现制造、功能和成本上最优化的结构的方式还可以是，大型圆柱干燥滚筒包括至少由圆柱形的筒套、两个装配在筒套两侧的盖、在筒套内部同轴地布置的内轴以及两个间接通过与盖连接的内轴或直接设置在盖上的轴颈，内轴是分成至少两个空心轴件的空心轴并且该空心轴的两个空心轴件分别在其与空心轴连接件对置的轴向侧处具有用于与盖之一连接的盖连接法兰，并且布置在筒套内部的空心轴件的部分区段的所有组件布置在通过盖连接法兰限定的在轴向延伸的部分圆柱的径向内部，或者布置在筒套内部的空心轴的区段的所有组件布置在通过两个盖连接法兰限定的、在轴向延伸的圆柱的径向内部。这种设计方案确保了，两个空心轴件可以容易地从两侧插入已经和筒套连接的盖中。清楚的是，根据大型圆柱干燥滚筒的具体的设计方案，还后续还可以在空心轴中或者在筒套和空心轴或者内轴之间的空间内安装其他内装件、例如冷凝管、喷嘴或者类似的连接件。

实现制造、功能和成本上最优化的结构的方式也可以是，用于制造大型圆柱干燥滚筒的方法为首先将筒套和盖相互连接，接着插入内轴并且和盖连接，该大型圆柱干燥滚筒至少由圆柱形的筒套、两个装配在筒套两侧的盖、同轴地布置在筒套内部的内轴以及两个间接通过与盖连接的内轴或直接设置在盖上的轴颈组成，所述用于制造大型圆柱干燥滚筒的方法的特点在于，在插入内轴之前筒套和盖进行无应力退火，从内部检查两者的连接和/或一起机械加工。通过在插入内轴之前进行这些方法步骤中的单个或者全部，就有足够的空间用于在内部也进行相应的工作。此外，在盖和筒套内输入很多能量的所有过程，例如退火和焊接过程可以在机械加工之前完成并且尤其不会影响那些不必经过相应工作的组件。这决定了优秀的同心度和尺寸稳定性，因为在机械加工之后不必再引入焊缝。此外，根据具体方法可以机械加工所有焊缝，以便在计算时可以将焊缝质量估算更高。也可以降低在焊缝中的或者在受焊接影响的区域中的应力裂纹的危险，其中，从内部的检查的可能性也是相应地有利的。以这种方式，组件，例如一方面是内轴件另一方面是由筒套和盖组成的结构，不会妨碍在各个其他组件上的工作。

优选地，在插入内轴之后，干燥滚筒在投入使用之前不再退火，以便保持相应的尺寸稳定性。同样优选地，不再进行引起极大能量输入的、更大的焊接工作。清楚的是，完全还可以在径向内部区域进行焊接工作以及点焊或者定位焊，因为这不会对同心度有负面影响。

在具体的设计中，轴颈例如可以设计为和盖是一体式的。然而这基本上仅适用于更小的大型圆柱干燥滚筒。同样可以想到的是，轴颈设计为和空心轴是一体式的，就像在文献EP2385171B1中或者US3,061,944中公开的。轴颈也可以作为单独的组件装配在盖上，同样如在EP2385171B1中所述，并且在此处被描述为现有技术。

然而优选的是至少一个空心轴件通过轴颈封闭，以便可以容易地实现在空心轴内部的动作、例如在空心轴插入以后的空心轴连接件的封闭。

对于制造方法是相应地有利的是，在空心轴连接件封闭之后例如通过轴颈与空心轴件的连接将空心轴的两个空心轴件封闭。

如前述，另一方面的优势在于，无应力或者消除应力的退火、筒套和盖之间的连接的检查和/或其机械加工都是在内轴或者空心轴的插入之前进行。以此尤其留出足够的空间用于通过中央盖开口和/或空心轴开口机械加工和/或检查筒套和盖之间的连接。尤其实现，加工中心通过所述开口引入到筒套内部，以便可以相应地准确地进行机械加工。这同样适用于可以通过此开口容易地装配在筒套内部的检查设备，因此这样的检查可以相应地准确地和耗费地进行。

要清楚的是，在插入内轴之后还可以在筒套内部和/或在内轴上或者在空心轴内部装配其它组件。这例如适用于冷凝管或者蒸气嘴或者其它结构。然而这种类型的组件比较精致并且便于处理，以便在插入的内轴情况下也能容易地进行处理。

优选地是，筒套和盖之间的连接是焊接的，尤其通过包括多个焊道的环形焊缝。这种类型的焊缝一方面可以承受较高的应力并且尺寸稳定。此外，若可以合适地检查到该焊缝，这种类型的焊缝也是密封的，这尤其在大型圆柱干燥滚筒处于压力下时是尤其有利的。相应的焊缝也能容易地承受住热负荷。

清楚的是，设置在大型圆柱干燥滚筒上的其它连接装置也可以被焊接。然而出于维护目的而必须打开的连接装置优选螺栓连接。

相应的有利的是，两个内轴件或者空心轴件通过螺纹连接装置进行连接。

当空心轴件中的至少一个空心轴件具有是空心轴连接件的组成部分的内壁时，就形成良好稳定的连接(并且相应地形成良好稳定的空心轴)。这种类型的内壁尤其可以垂直于大型圆柱干燥滚筒的主轴线地指向并且根据情况也形成限制壁，该限制壁把两个空心轴件在内部相互分开，以便一个空心轴侧可以用作能量载体，例如蒸气的输入端，另一个空心轴侧可以用作输出端。

优选地，盖的至少其中一个盖具有从其径向内侧到其径向外侧延伸的在600mm和1100mm之间的、优选在650mm和1000mm之间的径向尺寸。这在圆柱形的筒套的已知的半径的情况下决定尽可能大的盖开口，通过该盖开口就可以在由筒套和盖组成的结构内部方便地和运行安全地进行相应的加工和检查，而无需盖为所需的组件，例如可能有的检查孔而具有太小的尺寸。此外，具有这样大小的尺寸决定尽可能大的内轴或者空心轴，从而提高大型圆柱干燥滚筒的刚性，并因此提高同心度和盖的固有刚性。按照具体的情况就可以相应地使用更少的实心组件。

也可以在连接空心轴与盖之一的盖连接法兰中设置检查孔，以便由此可以进入大型圆柱干燥滚筒中。这尤其有利的是，(因为某些原因总是会出现的)在盖内没有为检查孔留出足够空间。在此进一步地或者备选地也可以例如在空心轴的内壁中设置检查孔，以使从一个空心轴件到达其它部件。与之相应的有利的是，在空心轴的至少一个轴向的壁中，即例如在盖连接法兰中或者在空心轴的内壁中不过也或者在空心轴的任意的其它轴向壁中设置检查孔。也还可以在指向筒套的空心轴的壁中，即例如在空心轴的圆柱形的壁中，补充地设置至少一个检查孔，以便从空心轴也能到达筒套的内部或者从筒套的内部达到空心轴。

清楚的是，前述特征或者在权利要求中所述的解决方案也可以根据情况组合，以便相应地进一步地实现优点。

本发明其它的优点、目的和特征根据下面的对尤其在附图中所示的实施例的说明来阐述。在附图中：

图1是沿图2中的直线I-I剖切大型圆柱干燥滚筒的示意性截面图；

图2是按照图1的大型圆柱干燥滚筒的侧视图；

图3是按照图1和2的内轴插入之前的大型圆柱干燥滚筒；

图4是图3中的剖切面IV的放大视图。

附图中示出的大型圆柱干燥滚筒10由圆柱形的筒套20、两个装配在筒套两侧的盖31、32、同轴地布置在筒套20的内部的内轴50以及两个轴颈41、42组成，这两个轴颈设置在内轴50上并且本身与盖31、32连接。

在此，尤其如图4所示，盖31、32分别和筒套20焊接，其中在这种实施例情况下，设置在两侧机械加工的焊缝34，以此可以最小化在通过焊接影响的区域中的应力和切口应力集中效应。

筒套20还具有已知的槽22和隔件23，通过该槽22和隔件23可以以已知的方式针对性地获取冷凝物并且通过已知的但此处未示出的装置导出。

在本实施例情况下，盖31、32和筒套20之间的焊缝35位于垂直于滚筒轴线15延伸的、盖31、32和筒套20之间的区域中，其中，例如也在垂直于所述区域设置的、作为平行于滚筒轴线15延伸的区域，盖31、32和筒套20之间的过渡部的其它的结构设计也是可以想到或者由现有技术中已知的，而这不会对前述和后面说明的在大型圆柱干燥滚筒的制造和具体实施方面的优点产生不利影响。

在盖31、32中设置已知的检查孔38，在大型圆柱干燥滚筒10的组装之后，还可以通过该检查孔38到达筒套20的内部25。在内轴50如本实施例设计为空心轴60时，根据情况也可以在内轴50的圆柱形壁中设置检查孔，以便能到达空心轴60的内部65。这种类型的检查孔例如可以设置在空心轴60的盖连接法兰67、68上或者也可以设置在空心轴60的圆柱形壁中。同样也可以想到的是，当空心轴60(如本实施例)或者内轴50分成两个空心轴件61、62或者两个内轴件51、52时，将这种类型的检查孔设置在空心轴60的内壁69上。

在本实施例的情况中，单独的、通过其可以到达空心轴60的内部65的孔是不必要的，因为在本实施例的情况中轴颈41、42分别封闭布置在盖连接法兰67、68中的各中央空心轴开口64，以便可以通过中央空心轴开口64到达空心轴60的内部65。在插入轴颈41、42和把大型圆柱干燥滚筒10支承在其轴承中之后，通过空心轴开口到达空心轴的内部是很困难的，因为这会意味着整体的拆卸。然后也可以在盖连接法兰67、68中设置单独的检查孔，该单独的检查孔当其它的检查孔设置在空心轴60或者空心轴件61、62的壁中、例如在圆柱形的壁中或者内壁69中时，不仅实现进入空心轴60或者各空心轴件61、62的通道，而且也是进入筒套20的内部25和其它空心轴件61、62的65的通道。

在本实施例的情况下，两个盖31、32各具有一个径向的内侧35和径向的外侧36，该径向的内侧35和径向的外侧36以尺寸H相互间隔。在本实施例的情况下，该尺寸H选为800mm，以便可以足够大地构成检查孔38。优选地，在其它实施例的情况下该尺寸H也选为在900mm和700mm之间，以便在此为检查孔38留出足够的空间并且确保盖31、32的各中央盖开口37足够大，使机器部件、机械加工中心和检查装置能运行安全地装配进筒套20的内部25中，以便可以从内部向外或者在由筒套20和盖31、32组成的结构的内侧上运行安全地完成所需任务。

为了制造大型圆柱干燥滚筒10，首先单独准备图3中分开示出的组件。尤其首先连接盖31、32和筒套20。

接着，进行由盖31、32和筒套20组成的原始轮廓18的机械加工(见图4)，方法是通过合适的机器剥离原始轮廓18的材料，并且使由筒套20和盖31、32组成的结构成为其机械形状。尤其在这种方法步骤情况下从原始轮廓18加工出槽22和隔件23以及根据情况的其它机械构造。同样地，筒套20的表面的粗糙度也加工到相应的程度。此外，焊缝34在两侧也被机械加工，如前面已经说明的。

根据具体的方法实施，在机械加工之前进行整体结构的退火，以便只要没有插入空心轴60就可以通过机械加工克服可能的变形和其后果。同样也可以方便地进行焊缝34和其他参数的检查。还可以想到的是，此时将补充的组件安装进筒套20的内部25中。

接着，将两个空心轴件61、62从两侧分别导入由筒套20和盖31、32组成的结构，其中，空心轴60或者空心轴件61、62的所有组件为此布置在通过各盖连接法兰67、68确定的部分圆柱71、72的径向内部(见图3)或者布置在通过两个盖连接法兰67、68确定的圆柱70的径向内部(见图1)，以便顺利插入。可能的组件可以根据情况在空心轴件61、62插入之后后续安装，该可能的组件与空心轴件61、62连接和通过部分圆柱71、72或者通过圆柱70径向向外伸出。

如前述，每个空心轴件具有内壁69，该内壁69轴向布置在筒套20的内部25并且形成空心轴连接件63或者内轴连接件53的部分，方式是两个空心轴件61、62的内壁69通过在本实施例中是螺栓的连接元件相互连接以便连接空心轴件61、62或者内轴件51、52。

在插入之后，盖连接法兰67、68也和盖31、32连接，这在本实施例中同样通过螺栓进行。

通过中央空心轴开口64总是可以到达空心轴60的内部65，以便一方面处理空心轴连接件63或者内轴连接件53或者另一方面进行其它的构造措施。

接着轴颈41、42插入中央空心轴开口64中，以便以此封闭空心轴60。轴颈41、42以已知的方式设计为空心的，以便以此还可以以已知的方式到达空心轴60的内部65中。

在本实施例中轴颈41、42同样和盖连接法兰螺纹连接，其中在变化的实施形式中可以想到的是，在此提供焊接连接、例如点焊或者环绕焊接连接，因为在该位置的总能量输入根据不同情况可以被足够控制并且在此不会有可能的会产生影响的变形。在此，同样可以想到其它的连接类型。

附图标识列表

10大型圆柱干燥滚筒

15滚筒轴线

18原始轮廓

20筒套

22槽(示例性编号)

23隔件(示例性编号)

25筒套20的内部

31盖

32盖

34焊缝

35径向内侧

36径向外侧

37中央盖开口

38检查孔

41轴颈

42轴颈

50内轴

51内轴件

52内轴件

53内轴连接件

60空心轴

61空心轴件

62空心轴件

63空心轴连接件

64中央空心轴开口

65空心轴60的内部

67盖连接法兰

68盖连接法兰

69内壁

70圆柱

71部分圆柱

72部分圆柱

H尺寸

Claims (11)

1.一种大型圆柱干燥滚筒(10)，所述大型圆柱干燥滚筒(10)至少由圆柱形的筒套(20)、两个装配在所述筒套(20)两侧的盖(31、32)、同轴地布置在所述筒套(20)内部的内轴(50)以及两个通过与所述盖(31、32)连接的所述内轴(50)间接设置或直接设置在所述盖(31、32)上的轴颈(41、42)组成，其特征在于，所述内轴(50)是分成至少两个空心轴件(61、62)的空心轴(60)，并且(i)所述两个空心轴件(61、62)通过空心轴连接件(63)相互连接或者可相互连接，所述空心轴连接件(63)能从所述空心轴(60)的内部(65)接触到，和/或(ii)所述空心轴(60)的两个空心轴件(61、62)分别在其对置于所述空心轴连接件(63)的轴向侧上具有用于和所述盖(31、32)中的一个盖连接的盖连接法兰(67、68)，和布置在所述筒套(20)内部的空心轴件(61、62)的部分区段的所有组件布置在通过所述盖连接法兰(67、68)限定的在轴向延伸的部分圆柱(71、72)的径向内部，或者布置在所述筒套(20)内部的所述空心轴(60)的区段的所有组件布置在通过所述两个盖连接法兰(67、68)限定的在轴向延伸的圆柱(70)的径向内部。

2.按照权利要求1所述的大型圆柱干燥滚筒(10)，其特征在于，所述空心轴件(61、62)中的至少一个空心轴件通过轴颈(41、42)封闭。

3.按照权利要求1或2所述的大型圆柱干燥滚筒(10)，其特征在于，所述空心轴件(61、62)中的至少一个空心轴件具有内壁(69)，所述内壁(69)是所述空心轴连接件(63)的组成部分。

4.按照权利要求1至3之一所述的大型圆柱干燥滚筒(10)，其特征在于，所述盖(31、32)中的至少一个盖具有从其径向内侧(35)到其径向外侧(36)延伸的在600mm和1100mm之间的、优选在650mm和1000mm之间的径向尺寸(H)。

5.按照权利要求1至4之一所述的大型圆柱干燥滚筒(10)，其特征在于，在所述盖(31、32)的至少一个盖中和/或在所述空心轴(60)的至少一个轴向壁中设置检查孔(38)。

6.一种用于大型圆柱干燥滚筒(10)的制造方法，所述大型圆柱干燥滚筒(10)至少由圆柱形的筒套(20)、两个装配在所述筒套(20)两侧的盖(31、32)、同轴地布置在所述筒套(20)内部的内轴(50)以及两个通过与所述盖(31、32)连接的内轴(50)间接设置或直接设置在所述盖(31、32)上的轴颈(41、42)组成，其中，首先使所述筒套(20)和所述盖(31、32)互相连接，然后插入所述内轴(50)并且将所述内轴(50)与所述盖(31、32)连接，其特征在于，所述内轴(50)设计为分开的并且从两侧各插入一个内轴件(51、52)，然后本身相互连接并与所述盖(31、32)连接，和/或在插入所述内轴(50)之前，对所述筒套(20)和所述盖(31、32)进行无应力退火，从内部检查两者的连接和/或一起机械加工。

7.按照权利要求6所述的制造方法，其特征在于，所述内轴(50)是分开的空心轴(60)，所述空心轴(60)的两个空心轴件(61、62)通过径向位于空心轴(60)内部(65)的空心轴连接件(63)连接并且在所述空心轴(60)的两个空心轴件(61、62)插入之后封闭所述空心轴连接件(63)。

8.按照权利要求7所述的制造方法，其特征在于，在所述空心轴连接件(63)封闭之后，所述空心轴(60)的两个空心轴件(61、62)封闭。

9.按照权利要求6至8之一所述的制造方法，其特征在于，在所述插入之后，所述大型圆柱干燥滚筒(10)在投入使用之前不再退火。

10.按照权利要求6至9之一所述的制造方法，其特征在于，所述盖(31、32)和筒套(20)之间的连接的机械加工或者检查通过中央盖开口(37)和/或中央空心轴开口(64)进行。

11.按照权利要求6至10之一所述的制造方法，其特征在于，在插入所述内轴(50)之后还在所述筒套(20)的内部(25)和/或在所述内轴(50)上装配其它组件。