CN1396052A - 用于拉紧靴式压榨的辊罩和/或减小其磨损的方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种用于拉紧靴式压榨的辊罩和/或减小其磨损的方法，其中所用的靴式压榨包括压榨辊和支承辊，所述压榨辊包括：可旋转的不可渗透液体的辊罩；实心且最好不可旋转的支撑杆，其轴向地穿过辊罩并在各端部具有端轴；至少一个由支撑杆支撑的具有下凹表面部分的压榨靴块；用于将下凹表面部分压在辊罩上使得辊罩和支承辊一起形成压榨区的部件；可在各端轴上轴向移动的两个辊罩端部件；用于将辊罩的轴向端部固定在各辊罩端部件上的紧固件；和至少一个用于拉紧弹性辊罩和/或使其可在各端轴上轴向移动的部件。辊罩可通过与两个辊罩端部件均功能性地相连的共有驱动装置而拉紧和/或移动，两个辊罩端部件可在驱动装置的作用下同时地移动。

Description

用于拉紧靴式压榨的辊罩和/或减小其磨损的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种用于拉紧靴式压榨(shoe press)的辊罩(roll mantle)和/或减小其磨损的方法和装置。

背景技术

典型的靴式压榨包括压榨辊和支承辊。压榨辊包括：不可渗透液体的弹性旋转辊罩；固定的最好是不可旋转的支撑杆，其轴向地穿过辊罩并在各端均具有端轴；至少一个由支撑杆支撑的靴块，其具有一个下凹表面部分；用于将下凹表面部分压在弹性辊罩上使得辊罩和支承辊一起形成压榨区的部件；可在各端轴上轴向移动的两个辊罩端部件；用于将辊罩的轴向端部固定在各辊罩端部件上的紧固件；以及至少一个用于拉紧弹性辊罩和/或使其在各端轴上轴向移动的部件。弹性辊罩具有在操作中能在机器的宽度方向上拉伸的性能，或者辊罩可以具有基本上恒定的宽度。

已经知道在操作中上述靴式压榨的辊罩必须被拉紧。上述的长夹区型压榨的另一个已知问题是在压榨靴块的轴向端部的区域内的辊罩磨损，此磨损是由辊罩穿过压榨区时辊罩所承受的较大局部压力所引起。因此，辊罩的使用寿命较短，必须在周期性的时间间隔处更换辊罩，这就使用生产中断并降低了产量。

在芬兰专利FI 100012中提出了一种用于消除上述问题的方法的示例。在此专利中公开了一种装置，可以大约每周一次通过机械固定器来人工地在轴向方向上移动辊罩。采用液压缸来拉紧辊罩。液压缸安装成只作用在辊罩的一端，而辊罩的另一端仍被锁定住。当辊罩被拉伸了一定的长度时，辊罩移动到新的位置，但在所有时间内辊罩都保持拉紧状态。采用罩拉伸机构来使辊罩保持形状。在此专利介绍的装置中，不采用任何一种方式来利用辊罩的伸长，然而由于在操作中辊罩趋于伸长，因此罩拉伸机构只用于保持辊罩的功能。

在芬兰专利FI 101319中公开了一种用于消除与上述装置有关的问题的方法和装置，在此方法中辊罩的一端先被锁定住，第二端部由驱动装置来促动，之后第二端部被锁定住，辊罩沿相反的方向被拉伸。在达到给定的伸长或时间周期后，拉伸方向自动地改变。此专利中介绍的装置包括位于辊罩两端的驱动装置，其用于交替地在相反的方向上拉伸辊罩。

在上述装置中，在支撑杆的表面上固定了用于对辊罩施压的液动装置。为了达到均匀的加压，各端部可能需要设置至少三个驱动装置。使用多个单独的驱动装置需要更多的空间，并增加了维护系统的需求，使得系统更复杂。

发明内容

本发明的方法和装置的目的是消除或至少减轻与上述现有技术的解决方法相关的问题。

本发明的另一目的是实现一种用于拉紧靴式压榨的辊罩和/或减小其磨损的方法和装置，其可与可拉伸的辊罩和不可拉伸的辊罩一起使用。另一目的是实现一种操作和控制均简单可靠的装置。

为了实现上述目的，本发明的用于拉紧靴式压榨辊罩和/或减小其磨损的方法和装置的主要特征如下所述。

本发明的方法的一个典型特征是，作为拉紧和/或使辊罩在各端轴上轴向移动的装置，采用了位于支撑杆内且与两个辊罩端部件均功能性地相连的至少一个驱动装置，以使两个辊罩端部件能相互之间同时地移动。位于支撑杆内且与辊罩端部件功能性地相连的驱动装置包括三腔压力介质操作缸，各腔之间的压力比可以变化。在本发明的方法中可以不采用三腔缸，而是采用带有多于三个腔的缸，或者是采用串联在一起的多个两腔缸。在本说明书中“三腔缸”是指包括了两个可动活塞和三个压力介质空间的缸，通过改变各腔内的压力来使活塞移动。缸最好是液压缸，其被锁定在机器的中心线上不可移动。

本发明的方法所提供的主要优点是，通过将带动辊罩端部件的驱动装置设置在支撑杆内，辊罩端部件的移动可以通过采用单个驱动装置来有利地完成。这就降低了成本并节约了空间。

在本发明的一个优选方法中，辊罩的拉紧是通过控制三腔缸的中间腔的压力来进行的。这里，控制腔内的压力是指给腔中供应压力介质，使得在腔内保持所需的压力。中间腔内的压力比外部腔内的压力设定得更高。驱动装置的活塞被迫使同时地向相反的方向移动，相应地辊罩端部件也向相反的方向移动，辊罩被拉紧。通过减小中间腔内的压力，辊罩变得更松，或者辊罩的松弛是可能的。在靴式压榨的操作中，最好使得中间腔内的压力保持基本稳定。因此，辊罩端部件趋于在均匀的力作用下同时地向相反的方向移动，辊罩上作用了可拉紧辊罩的稳定的力。当在靴式压榨的操作中采用可拉伸的辊罩时，中间腔内的压力发生变化，这样腔需要保持在稳定的压力下，以使拉紧基本上恒定。由于辊罩同时在两个方向上拉紧，辊罩承受均匀的伸长。在操作中外部腔内的压力也基本上保持稳定。

在本发明的一个优选方法中，辊罩侧向移动，辊罩的拉紧通过增大和减小三腔缸中的压力来调节。当在所有三个腔中均保持稳定的压力时，辊罩的拉紧仍保持稳定，其在中心轴线上相对于连接衬套的中心线N的位置保持不变。当中间腔内的压力升高或降低而外部腔内的压力保持稳定时，辊罩端部件相应地相互面对地同时运动，或者是朝相反方向同时运动，并且辊罩相对于中心轴线保持其侧向位置。当一个外部腔中的压力增大而另一腔中的压力以相同量减小时，辊罩端部件相对连接衬套的中心线N以所需的方式运动。

因此，辊罩可以在所需的时间间隔处运动，从而降低了辊罩的磨损并延长了其使用寿命。可拉伸的辊罩首先可以在相对于机器中心线的两个方向上拉伸，并使辊罩保持在其中间位置。在一定的时间周期后，当辊罩停止拉伸时，采用相对于机器中心线的步进调节，辊罩沿一个方向运动到其端部极限位置，之后辊罩的步进调节的方向发生改变。在步进调节中，通过使辊罩端部件同时移动而使辊罩从左向右运动和从右向左运动。另外，通过使辊罩以上述方式移动，可以在移动过程中和在移动方向改变的过程中保持基本上稳定的辊罩拉紧。

当在靴式压榨的操作中采用可拉伸的辊罩时，不必一定要使辊罩运动而减小辊罩的磨损。由于根据本发明，辊罩同时地在相反的方向上拉紧，并且辊罩是可拉伸的，因此辊罩上承受最大压力的区域远离了最大压力点，即远离在辊罩上施加压力的靴块边缘。

在本发明的方法中，最好采用一个或多个测量传感器来测定至少一个辊罩端部件的位置。测量传感器例如为可测量端部件位置的感应传感器，或者是可在端部件到达给定限位时发出信号的机械行程开关。测量传感器可以和缸体相连，或者是连接成可测量至少一个活塞的位置，从而可测量与活塞相连的端部件的位置。根据从测量传感器中得到的位置数据，可以控制外部腔内的压力，从而使辊罩沿所需方向运动或运动到所需的位置。

在本发明的一个特别优选的方法中，施加载荷给辊罩端部件且拉紧辊罩的驱动装置的中间腔设成静止状态，以便更换辊罩。在此状态下，辊罩端部件可以自由地移动，更换辊罩的操作者可以人工地将端部件移动到对更换辊罩的有利位置上。通过减小或“重设”腔内的压力，也可以在更换辊罩时使端部件运动到完全退回的位置或所需要的位置上。

本发明的装置的典型特征是，此装置包括至少一个位于支撑杆内且与辊罩端部件功能性地相连的至少一个驱动装置，可使辊罩端部件能相互之间同时地移动，从而拉紧辊罩和/或使辊罩在各个端轴上轴向移动。本发明的装置基于这样的理解，通过将对辊罩端部件施压的驱动装置安装在支撑杆内并与辊罩端部件相连，装置可以通过采用单个压力介质操作的三腔驱动装置如液压缸来有利地实施。这样，可以节省空间，与现有技术中的装置相比，控制系统能以更简单的方式进行控制。

在本发明的体系中，也可以实现这样的实施例，即不采用上述的三腔驱动装置，而是采用例如带有多于三个腔的液压缸，或者是采用串联在一起的现有技术中的两腔驱动装置，这与现有技术中的装置不同。

安装在支撑杆内的驱动装置最好通过枢轴接头与支撑杆相连。枢轴接头最好安装在驱动装置的中心线上。同样地，将驱动装置与辊罩端部件相连的装置也包括枢轴接头。上述枢轴接头提供了支撑杆的最终弯曲不会引起任何影响装置操作的问题的优点。

附图说明

在下文中将参考附图来详细介绍本发明，在图中：

图1表示了从辊的上方看去的靴式压榨的压榨辊的示意性局部剖视图；

图2表示了图1所示压榨辊的示意性侧视图；

图3表示了图1所示压榨辊的一个端部件的放大视图；

图4表示了图1所示驱动装置的放大剖视图；

图5表示了图4的A-A剖视图；和

图6表示了压力介质系统的示意性示例。

具体实施方式

在图1和2中，以示例性和示意性的方式表示了靴式压榨即长夹区压榨的压榨辊1的结构。压榨辊包括由弹性材料制成的套筒形辊罩2和固定的不可转动的支撑杆3，支撑杆3轴向地穿过辊罩并在各端处具有端轴4和5。在端轴4和5上通过轴承安装了两个辊罩端部件6和7，它们可以在各端轴上轴向移动。辊罩2的轴向端部通过紧固件与各辊罩端部件相连。如图所示，压榨辊还包括可枢轴转动地安装在支撑杆3内中心线N上的压力介质操作的驱动装置，即在此图所示实施例中的液压缸8。液压缸8通过连接装置9和10与各辊罩端部件相连。

除了图中所示的部件之外，压榨辊还包括至少一个具有下凹表面部分的靴块，以及用于将下凹表面部分压在弹性辊罩2上的装置，这样，辊罩就呈现出由靴块的下凹表面部分和设在压榨辊上的支承辊所决定的形状，而且辊罩和支承辊一起形成了压榨区，纸幅或纸板幅可穿过此压榨区以去除水分。靴块和对靴块施压的部件可装在压榨辊的支撑杆3的表面11上。

图3显示了液压缸8和辊罩端部件6之间的连接的放大视图，此连接是采用连接装置9来实现的，其中的零件将在下文中介绍。液压缸8的活塞杆12的端部通过连接件13可枢轴转动地连接在横臂14上，横臂14通过设于支撑杆3侧面上的孔15将活塞12的运动传送到支撑杆3之外。在与横臂14相关的孔15的旁边设有夹持件16，用于防止活塞杆和与之相连的横臂绕活塞杆的纵向轴线转动。在横臂14上连接了两个轴向臂17，其可穿过位于端轴4的端部上的孔18而到达辊罩端部件处，并通过紧固件19固定在辊罩端部件的中心轴线上的端部件表面上。轴向臂17上设有螺旋弹簧20，可施加弹性作用。也可以不采用螺旋弹簧，而是采用例如盘形弹簧。轴向臂发生弹动的目的是部分地拉紧辊罩。通过压力介质操作的驱动装置，弹簧的刚度可以保持在所需值，使得辊罩上作用了所需大小的力。还安装了作为孔18的延伸部分的加强衬套21，用于支撑轴向臂并防止轴向臂在辊罩端部件移动时弯曲。轴向臂和支撑轴向臂的加强衬套的长度根据压榨辊的长度而变化。轴向臂还可设有固定在支撑杆3的外表面上的附加支撑件，例如加强衬套。活塞杆的运动可通过连接装置传送到辊罩端部件上，使得辊罩端部件可在端轴4上同时地相互之间地轴向移动。液压缸8还通过与上述相对应的方式连接到另一辊罩端部件7上。

图3还显示了用于测量辊罩端部件6的位置的装置。辊罩端部件的位置测量由线性传感器31来完成，此传感器的传感器部分与机架相连，而其测量头与辊罩端部件6相连。另一辊罩端部件上也设有相应的线性传感器。辊罩的位置测量也可由一个或多个其它类型的测量传感器，如位置检测器或限位检测器来完成。测量传感器可与辊罩端部件功能性地直接相连，在这种情况下测量传感器可以安装在端轴4和5的表面上，或者设置成可测量与辊罩端部件相连的液压缸活塞的位置，或是测量其它一些驱动装置或其一部分的位置。所采用的测量传感器也可以是感应传感器或机械行程开关。

图4表示了在枢轴点N处可枢轴转动地与支撑杆3相连的三腔液压缸8的放大剖视图。液压缸8包括带有缸头的管状壳体结构22，所述壳体结构和缸头形成了液压缸的内部空间。在缸内设置了两个活塞23和24，其活塞杆12穿过缸头并与连接装置9和10相连。在缸内的两个活塞之间为中间空间，其形成了液压缸的中间腔25。在活塞23和24与缸头之间为端部空间，其分别形成了液压缸的左腔26和右腔27。压力介质被供给各个腔，并通过液压装置从腔中排出，在图中为清楚起见略去了此液压装置。这些所述的液压装置包括各种软管、管道、阀、泵和电机，采用并控制这些液压装置来控制腔内的压力。

如图4和5所示，液压缸8在枢轴点N处通过铰接结构与支撑杆3相连，铰接结构包括和支撑了轴环28，其在支撑杆的两侧形成了孔。支撑轴环28由托架29支撑在支撑杆的内部。通过支撑轴环28从支撑杆的外部到支撑杆的内部安装了枢轴套筒30，其设计成可相对于支撑轴环转动。所述枢轴套筒在液压缸的中点处与安装在液压缸外表面上的双头螺栓31相连。枢轴套筒30的内部空间具有带棱角的形状，安装在枢轴套筒内的具有相似棱角的双头螺栓并不在枢轴套筒内转动，然而由枢轴套筒支撑的液压缸相对于支撑杆转动。

图6显示了用于本发明的方法和装置中的压力介质系统的示意性示例。对于三腔液压缸8的控制来说，系统包括容器40，由调节泵41增压的压力介质如液压油从容器40中进入输送管线42，并经过支线流入液压缸的中间腔25及其外部腔，即如图所示的左腔26和右腔27，以便控制液压缸的活塞23和24的运动。调节泵41可在输送管线内保持稳定的压力。在输送管线的支线上连接了可测量腔内压力的压力测量装置43，所述装置与控制压力介质系统的控制系统(图中未示出)相连。在控制系统上还连接了上述可检测辊罩端部件的位置的位置传感器，为系统提供辊罩端部件的位置数据。在输送管线的支线内设有相应的减压阀44，其由控制系统控制并用于设定腔内的压力。另外，通向外部腔的支线上还设有背压阀45，其由控制系统控制在控制压力下，可以减小外部腔中的压力。

在下文中将介绍在压榨辊的使用过程中本发明的方法和装置的操作。在已经更换了压榨辊1的辊罩2并将其固定在辊罩端部件6和7上后，向辊罩2的内部空间中供应稳定压力水平的气压，辊罩被拉紧。辊罩2的拉紧是通过对三腔液压缸8的中间腔25加压而实现的，如有必要还应向液压缸的外部腔26和27中提供适当的背压。在设定了压力后，液压缸的活塞23和24相互离开，将辊罩端部件6和7同时地推向相反的方向，使得与辊罩端部件相连的辊罩2被拉紧。辊罩端部件被拉紧到所需的拉紧度，并与机器的中心线对中。在必要时可通过测量中间腔和外部腔内的压力并相互比较这些腔内的压力来测量辊罩的拉紧度。在辊罩被拉紧后，中间腔内的压力基本上保持稳定。

当在压榨辊的操作中辊罩是可拉伸的时，液压缸的活塞可进一步移动而相互分开，使得中间腔内的压力改变，这就是为什么为保持辊罩的稳定拉紧度，供应给中间腔的压力介质的压力需要被调节到能保持正确的拉紧度。

当辊罩将要移动以其减小磨损时，中间腔25仍然保持在稳定的压力下，在移动过程中腔25被锁定，而外部腔26和27中的压力发生变化。一个外部腔中的压力增大，而另一外部腔中的压力同时减小，结果端部件同时地向所需方向移动。在达到所需的步进值后，运动停止，压力被设定到正常的稳定水平，中间腔25从锁定状态中释放。然后，辊罩保持此位置直到下一周期。辊罩的侧向移动是以周期性的和步进式的移动来完成的。周期的长度和步进值的大小可以根据需要来选择。

辊罩可以上述方式如采用递增调节来移动，其调节设定朝向一个端部件进行，直到辊罩达到预定的限值。递增调节意味着辊罩以对应于调节设定的量，如2毫米，而相对较快地移动。调节的周期例如可以是1到7天。当辊罩处于一个极限位置时，移动的方向发生改变。

本发明并不限于上述实施例，相反，本发明可以在由权利要求公开的创新概念的范围内进行修改。

Claims (15)

1.一种用于拉紧靴式压榨的辊罩和/或减小其磨损的方法，其中所使用的靴式压榨包括压榨辊(1)和支承辊，所述压榨辊(1)包括：可旋转的不可渗透液体的辊罩(2)；实心的最好是不可旋转的支撑杆(3)，其轴向地穿过所述辊罩并在各端部具有端轴(4，5)；至少一个由所述支撑杆支撑的压榨靴块，其具有一个下凹表面部分；用于将所述下凹表面部分压在所述辊罩上使得所述辊罩和支承辊一起形成压榨区的部件；可在各所述端轴上轴向移动的两个辊罩端部件(6，7)；用于将所述辊罩的轴向端部固定在各所述辊罩端部件上的紧固件；以及至少一个用于拉紧弹性辊罩和/或使其在各所述端轴上轴向移动的部件，其特征在于，所述辊罩可通过与所述两个辊罩端部件均功能性地相连的共有驱动装置(8)而拉紧和/或移动，所述两个辊罩端部件(6，7)可在所述驱动装置的作用下同时地移动。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，为了拉紧和/或移动所述辊罩，采用最好为缸结构的多腔的压力介质操作的驱动装置，可以改变各所述腔内的压力之间的关系，从而使所述辊罩端部件(6，7)移动。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，拉紧所述辊罩是通过控制三腔缸的中间腔(25)内的压力相对于外部腔(26，27)内的压力来进行的。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述靴式压榨的操作过程中，所述中间腔(25)内的压力基本上保持稳定。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过将所述三腔缸(8)的外部腔(26，27)的压力同时向相反方向调节，并在移动过程中使所述中间腔(25)的压力基本上保持稳定和锁定，从而使所述辊罩(2)移动。

6.根据上述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，为了使所述辊罩端部件(6，7)进入到允许更换所述辊罩(2)的位置，所述驱动装置的中间腔(25)设定在自由状态。

7.一种用于拉紧靴式压榨的辊罩和/或减小其磨损的装置，所述靴式压榨包括压榨辊(1)和支承辊，所述压榨辊(1)包括：可旋转的不可渗透液体的辊罩(2)；实心的不可旋转的支撑杆(3)，其轴向地穿过所述辊罩并在各端部具有端轴(4，5)；至少一个由所述支撑杆支撑的压榨靴块，其具有一个下凹表面部分；用于将所述下凹表面部分压在所述辊罩上使得所述辊罩和支承辊一起形成压榨区的部件；可在各所述端轴上轴向移动的两个辊罩端部件(6，7)；用于将所述辊罩的轴向端部固定在各所述辊罩端部件上的紧固件；以及至少一个用于拉紧弹性辊罩和/或使其在各所述端轴上轴向移动的部件，其特征在于，所述装置包括至少一个与所述两个辊罩端部件均功能性地相连的共有驱动装置(8)，可以使所述两个辊罩端部件(6，7)同时地移动，以便拉紧所述辊罩(3)和/或使所述辊罩在各所述端轴(4，5)上移动。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述驱动装置(8)可枢轴转动地安装在所述支撑杆(3)上的基本中心线处的位置。

9.根据权利要求7或8所述的装置，其特征在于，所述驱动装置包括三腔的压力介质操作缸(8)。

10.根据权利要求7或8所述的装置，其特征在于，所述驱动装置包括与所述辊罩端部件功能性地相连的至少两个串联在一起的压力介质操作缸，可以使所述辊罩端部件同时地相互之间运动，以便拉紧所述辊罩和/或使所述辊罩在各所述端轴上移动。

11.根据权利要求7到10中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置包括用于控制和调节所述三腔缸或串联在一起的缸的腔内的压力的装置。

12.根据权利要求7到11中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置包括用于测量至少一个所述辊罩端部件(6，7)的位置的装置。

13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述用于测量辊罩端部件的位置的装置包括设置在所述靴式压榨的机架部分和所述辊罩端部件之间的线性传感器(31)。

14.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述用于测量辊罩端部件的位置的装置包括可感应所述辊罩端部件的位置的测量传感器，最好通过感应方法来测量。

15.根据权利要求7到12中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置包括用于控制可移动所述辊罩端部件的所述驱动装置的装置，其可根据所述辊罩端部件的位置数据来移动所述辊罩端部件。

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