CN1989293B - 纸幅成形机的导辊及用于制造该导辊的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于纸幅成形机的导辊，导辊(15，15’)包括板材料的壳体(10)，在壳体(10)的两端有端部元件(11)。另外，在每个端部元件(11)中有端板(13)，在该端板中设有用于连接轴承装置(12)的凸轴(14)。端板(13)和凸轴(14)以单独的元件设置。另外，在端板(13)和凸轴(14)之间设置至少一个板状件(19)，且该板状件沿轴向方向与端板(13)和凸轴(14)之间的接触位置处分隔，该板元件(19)是弯曲的或锥形的，以致该板元件(19)设置成朝着相对的端部元件(11)的方向或向离开相对的端部元件(11)的方向敞开。本发明还涉及一种用于制造导辊(15，15’)的方法。

Description

纸幅成形机的导辊及用于制造该导辊的方法

技术领域

本发明涉及一种纸幅成形机的导辊，该导辊包括：

壳体，由板材料制成；

端部元件，位于壳体两端处，用于将导辊可旋转地支撑在纸幅成形机的轴承装置中；以及

端板，位于每个端部元件中，其中设有用于连接所述轴承装置的凸轴。

本发明还涉及一种用于制造该导辊的方法。

背景技术

在纸幅成形机(例如造纸机或纸板机)中使用许多导辊，例如用来支撑造纸毡(felt)或网(wire)的导辊。导辊被覆盖的那段通常很小，所以其负载轻。另外，在纸幅成形机中有专门的导辊，在导辊上只输送纸。在那种情况下，导纸辊上的线性载荷是1KN/m左右。在已知的导辊中，壳体由弯曲且焊接的钢板制成，在导辊中使用与壳体连接的铸造的端部元件。在现有技术中，最终对壳体进行机加工并使导辊平衡(balance)。

已知的端部元件是通过对铸件进行机加工来制造的。实际上，即使载荷要求小，加工要求也确定了壳体和端部元件的构造与尺寸，这使得导辊相对于其工作目的而言过于笨重和昂贵。另外，就振动而言，铸造的端部元件和薄壳体是不令人满意的结合体。实际上，在薄板构造的壳体中还出现了挠曲，且在已知的导辊中该挠曲不能得到补偿。

发明内容

本发明旨在创造一种新型的纸幅成形机导辊，其比以前更轻且构造更简单。本发明还旨在创造一种制造用于纸幅成形机中的导辊的新型方法，该方法简单且容易在导辊中产生新的性能。

本发明提供一种用于纸幅成形机的导辊，该导辊包括：壳体，由板材料制成；端部元件，位于所述壳体的两端处，用于将所述导辊可旋转地支撑在所述纸幅成形机的轴承装置中，以及端板，其位于每个端部元件中，其中设有用于连接所述轴承装置的凸轴，其特征在于，将该端板和该凸轴以单独的元件设置，而且，在该端板和凸轴之间设置至少一个成形的板元件，且该板元件沿轴向方向从所述端板和凸轴之间的接触位置处分隔，该板元件是弯曲的或锥形的，以致该板元件设置成朝着相对的端部元件的方向或向离开相对的端部元件的方向敞开。

本发明提供一种用于制造纸幅成形机的导辊的方法，在所述方法中，用板材料制成壳体，制成多个端部元件，在每个端部元件中设置端板和用于连接轴承装置的凸轴，和所述端部元件连接于该壳体的两端，其特征在于，将该端板和该凸轴以单独的元件设置，且该端板和该凸轴通过至少一个成形的板元件连接，以便形成小室结构，该板元件是弯曲的或锥形的，以致该板元件设置成朝着相对的端部元件的方向或向离开相对的端部元件的方向敞开。

在本发明的导辊中，有新型的壳体和端部元件构造，所以创造了简单且经济的导辊。另外，使用该制造方法能使得成本相当大地减少，同时至少将导辊的性能保持在以前的水平。另一方面，能增加导辊的可用性和可制造性的性能可结合于该导辊中。另外，能以新的且令人意外的方式使用根据本发明的导辊，在这种情况下，例如能将导辊的挠曲置于控制之下。同时，能使导辊以比以前更高的旋转速度旋转。

附图说明

下面，参考附图详细地说明本发明，附图示出了本发明的实施例，其中：

图1示出根据本发明的装配到纸幅成形机的压榨部的导辊；

图2a表示根据本发明的导辊的一部分的轴侧投影图；

图2b表示根据本发明的导辊的端部部件的示意图；

图3表示根据本发明第二实施例的导辊的端部部件的剖视示意图；

图4表示根据本发明第三实施例的导辊的端部部件的剖视示意图；

图5表示根据本发明第四实施例的导辊的端部部件的的局部剖视的示意图；

图6表示根据本发明的导辊的支撑实施例的示意图。

具体实施方式

图1表示纸幅成形机的压榨部的侧视图。通常，纸幅成形机是造纸机或纸板机，其中在不同位置中使用导辊。图1的实施例还包括两个导辊15，它们也具有它们本身的驱动装置。根据本发明的导辊15’也能用在织物方面(图1)。下面，将导辊更简单地称为辊。一般地，辊15包括板材料的壳体10和在两端处的端部元件11，以将辊15可旋转地支撑在轴承装置12(图2a)中。壳体也可结合有表面处理或覆盖层(cover)。端部元件11还具有用于连接轴承装置12的凸轴14。

图3和图4部分地示出了根据本发明的辊的剖面。根据本发明，端板13和与属于端部元件11的凸轴14以单独的元件设置。另外，在端板13和凸轴14之间装配至少一个成形的板状件19，且该板状件19沿轴向方向与端板13和凸轴14的接触位置处分隔。换句话说，板元件19以这样一种方式布置，即，使得其沿径向方向的内边缘或内边缘区域与凸轴14连接，而其沿径向方向的外边缘或外边缘区域直接或通过一个中间件/多个中间件与端板13连接、或与壳体连接、或与端板13和壳体两者连接。这样，该端部元件的不同部分可以单独制造，这避免了大件的铸造和机加工。另外，甚至能以不同的方式和用不同的材料制造各个部分。同时，能使用比以前更薄的材料。另外，通过在辊的端部使用板元件，能形成刚硬且轻的小室结构(cellconstruction)，该结构能由凸轴容易地支撑。同时，凸轴的挠曲比以前小。

在根据本发明的轻承载的辊中，可使用简单的凸轴14，该凸轴14能以许多不同的方式被支撑。在图3和图4中，端板13和凸轴14为单独机加工的回转体。在这种情况下，凸轴是机加工的铸造件。另一方面，端板甚至可以是板材料的，其中有用于容置凸轴的孔。制造单独元件是简单的，且能针对每种工作目的精确地将它们形成所需尺寸。

该板元件的构造在不同实施例中可以改变。图3和图4表示具有弯曲形状的统一标准(unified)的板元件19，其类似于由薄板材料制成的壳体10。于是，能在结构上容易地获得所需形状，同时能用新方法连接各元件。根据本发明，在端板13和凸轴14之间有压配合接合部(force-fit joint)。实际上，优选地用热压冷缩结合(shrink joint)将凸轴14安装到端板13。在那种情况下，它们之间将保持精确的定位，并且如果必要的话，甚至能更换凸轴。在图3的实施例中，通过图3中箭头所示的焊接确保板元件19与凸轴14的连接，实际的转矩通过前述的压配合接合部来传递。

根据本发明的板元件通常是弯曲的或锥形的。在图5示出了锥形板元件19，用同样的附图标记来表示在功能上相似的部件。除了其形状之外，板元件的位置在不同的实施例中也可以改变。在图3中，将成形的板元件19设置成向离开所述相对的端部元件的方向敞开。相应地在图4中，板元件19朝着所述相对的端部元件的方向敞开。在图3的实施例中，该板元件位于该壳体内，以使得辊的总长度尽可能地短，这使得甚至能将辊安装在狭窄的部位中。另一方面，图4的实施例中的板元件是壳体的延续部分，以使得凸轴的外露部分(free length)尽可能地短，这避免了凸轴的有害挠曲。

除了使用单独的凸轴和板元件之外，不同的部件还以新方式彼此连接。根据本发明，在壳体10、端板13和板元件19会合的位置处设有焊接部16，焊接部16从箭头所示的位置处从壳体10外部形成。在图3中，板元件19与壳体10的内表面连接。除此之外，将端板13设置在壳体10和板元件19上，因而，通过在箭头所示的位置处的焊接，快速且简单地使全部三个元件彼此连接。换句话说，将壳体10、端板13和板元件19同时焊接在一起。在图4中也采用了同样的原理，其中板元件19端头对准于(end-on)壳体10。在这种情况下，端板13位于壳体10和板元件19的相交处，以使得焊接部16可靠地将这些元件彼此连接。图4还示出了焊接到板元件上的连接套管17，凸轴14通过压配合接合部与连接套管17连接。

在图5的实施例中也能使用上述连接套管。在那种情况下，直接将锥形的板元件19安装到凸轴14。根据本发明，在由壳体10和端部元件11限定的空间中可另外设置阻尼和/或绝缘材料24’，于是该壳体必将保持圆形，且所述材料将有效地防止壳体中的振动。所用的材料例如是苏合香脂(styrox)、泡沫塑料或一些其它较轻的材料。小室状结构虽然轻，但足够刚硬以实现阻尼。还能将阻尼和/或绝缘材料24设置在由端板13和板元件19限定的空间中，材料将进一步增加所述锥形三角小室的刚性，这也将减小辊的振动。在辊的制造过程中所述材料从固体元件(solid pieces)来装入，或例如所述材料能被挤压到成品辊中。

根据本发明的辊的直径通常小于500mm。根据本发明，板元件19是由薄板材料轧辊压成形的和/或深冲压成形的。实际上，板元件可以由单个毛坯制成，在这种情况下板元件将是无缝的。辊压成形的或深冲压成形的板元件也将很好地保持其形状，这将进一步改善辊的刚性。另一方面，可以由一个或多个元件通过焊接制成板元件。通过铸造和机加工的传统方法制造的铸造零件，例如凸轴。另一方面，在壳体和板元件的制造中，除了上述成形方法之外还使用激光切割，因而甚至能使用厚度小于5mm的薄板材料。该板材料除了易于成形之外，进行激光焊接，同时具有优良的效果。根据本发明，实际上板元件通过激光焊接与壳体和端板连接。凸轴和板元件之间的锁定焊接也可利用激光来进行，焊接位置由图3至图5中的小箭头示出。

采用激光切割和焊接是赋予辊精确尺寸和形状的一种容易的方式，因而辊是在没有机加工的情况下即可使用。如果需要，能通过覆盖壳体10随意地设置辊的圆度(circularity)。图4中示出了覆盖层20。同时，例如可在该覆层物中机加工出凹槽，能根据需要选择其形状和尺寸。通常不需要对辊进行其它机加工，因为不采用填料的激光焊接所形成的缝是非常光滑的。

新型的端部元件也使得能使用与已知的轴承装置不同的轴承装置。根据本发明，轴承装置12与凸轴14连接或与板元件19连接。另一方面，轴承装置也能与板元件19和端板13两者连接。在图3和图4中，凸轴14与端部元件11连接，在这种情况下根据图2a的轴承装置12与凸轴14连接。在图6的辊的右手端部分中也示出了所涉及的轴承装置。另一方面，在图2b中，凸轴14不旋转，所以轴承装置12处于板元件或端板中、或处于板元件和端板两者中。通过在至少一个端部元件11的轴承装置12中布置至少两个支撑面，可转动轴承装置12或凸轴14以补偿辊的挠曲。在图2b中，使不旋转的凸轴14倾斜(turn)，以便能改变辊的对准(alignment)。在这种情况下，所述倾斜仅仅相对于单个枢轴位置21发生，但如果需要，可在所述支撑及倾斜中设置若干自由度，并用合适的元件和装置(未示出)实现所需的运动。

实际上，在轴承装置12中设置至少两个轴承18，所述至少两个轴承18安装成沿轴向方向彼此隔开一距离，以便形成支撑面，因而，通过使用两个简单的轴承能容易地形成所需的支撑面。在图6的辊的左手端，有两个轴承18，它们由纸幅成形机结构中的摇摆件(rocker element)23支撑。也可在辊的另一端安装相应的摇摆件，但利用单个特种轴承可实现凸轴的角度变化。

整体上，根据本发明的辊虽然轻，但刚硬。另外，辊的制造比以前更简单且更经济。相似地，辊的固有频率(specific frequency)增加了，所以它对于振动的敏感性减小了。另外，能更自由地选择凸轴，允许使用比以前更小的轴直径，同时，能更自由地选择轴承。还能在辊和端部元件中设置阻尼。另外，甚至能补偿辊的挠曲。

Claims (14)

1.一种用于纸幅成形机的导辊，该导辊(15，15’)包括：

壳体(10)，由板材料制成；

端部元件(11)，位于所述壳体(10)的两端处，用于将所述导辊(15，15’)可旋转地支撑在所述纸幅成形机的轴承装置(12)中，以及

端板(13)，其位于每个端部元件(11)中，其中设有用于连接所述轴承装置(12)的凸轴(14)，

其特征在于，将该端板(13)和该凸轴(14)以单独的元件设置，而且，在该端板(13)和凸轴(14)之间设置至少一个成形的板元件(19)，且该板元件(19)沿轴向方向从所述端板(13)和凸轴(14)之间的接触位置处分隔，该板元件(19)是弯曲的或锥形的，以致该板元件(19)设置成朝着相对的端部元件(11)的方向或向离开相对的端部元件(11)的方向敞开。

2.如权利要求1所述的导辊，其特征在于，该端板(13)和该凸轴(14)是单独机加工的回转体。

3.如权利要求1所述的导辊，其特征在于，该壳体(10)和该板元件(19)是薄板材料。

4.如权利要求1-3中任一项所述的导辊，其特征在于，在该端板(13)和该凸轴(14)之间设有压配合接合部。

5.如权利要求1所述的导辊，其特征在于，在该壳体(10)、该端板(13)和该板元件(19)会合的位置处设有焊接部(16)，以使该壳体(10)、该端板(13)和该板元件(19)彼此连接。

6.如权利要求1所述的导辊，其特征在于，在由该壳体(10)和该端部元件(11)限定的空间中设置阻尼和/或绝缘材料(24)。

7.如权利要求1所述的导辊，其特征在于，在由该端板(13)和该板元件(19)限定的空间中设置阻尼和/或绝缘材料(24)。

8.如权利要求1所述的导辊，其特征在于，所述导辊(15)是与纸接触的辊。

9.如权利要求1所述的导辊，其特征在于，所述导辊(15’)是与织物接触的辊。

10.一种用于制造纸幅成形机的导辊的方法，在所述方法中，

用板材料制成壳体(10)，

制成多个端部元件(11)，在每个端部元件(11)中设置端板(13)和用于连接轴承装置(12)的凸轴(14)，和

所述端部元件(11)连接于该壳体(10)的两端，

其特征在于，将该端板(13)和该凸轴(14)以单独的元件设置，且该端板(13)和该凸轴(14)通过至少一个成形的板元件(19)连接，以便形成小室结构，该板元件(19)是弯曲的或锥形的，以致该板元件(19)设置成朝着相对的端部元件(11)的方向或向离开相对的端部元件(11)的方向敞开。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，该壳体(10)、该端板(13)和该板元件(19)同时地相互焊接。

12.如权利要求10所述的方法，其特征在于，该板元件(19)是薄板材料辊压成形的和/或深冲压成形的，或该板元件(19)由一个或几个部分通过焊接制成的。

13.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述导辊(15，15’)的圆度通过覆盖所述壳体(10)来按照需要设置。

14.如权利要求10-13中任一项所述的方法，其特征在于，该轴承装置(12)与该凸轴(14)或该板元件(19)连接，或者该轴承装置(12)与该板元件(19)和该端板(13)连接。

Images