FI82394C - Kombinerat hydrostatiskt/hydrodynamiskt lagersystem foer kvarnapparat. - Google Patents
Kombinerat hydrostatiskt/hydrodynamiskt lagersystem foer kvarnapparat. Download PDFInfo
- Publication number
- FI82394C FI82394C FI870954A FI870954A FI82394C FI 82394 C FI82394 C FI 82394C FI 870954 A FI870954 A FI 870954A FI 870954 A FI870954 A FI 870954A FI 82394 C FI82394 C FI 82394C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- rotatable
- pressure
- bearing system
- hydrodynamic bearing
- shaft
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C39/00—Relieving load on bearings
- F16C39/04—Relieving load on bearings using hydraulic or pneumatic means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
- B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
- B02C7/00—Crushing or disintegrating by disc mills
- B02C7/11—Details
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
- B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
- B02C7/00—Crushing or disintegrating by disc mills
- B02C7/11—Details
- B02C7/14—Adjusting, applying pressure to, or controlling distance between, discs
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21D—TREATMENT OF THE MATERIALS BEFORE PASSING TO THE PAPER-MAKING MACHINE
- D21D1/00—Methods of beating or refining; Beaters of the Hollander type
- D21D1/20—Methods of refining
- D21D1/30—Disc mills
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
- F16C32/06—Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
- F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
- F16C33/06—Sliding surface mainly made of metal
- F16C33/10—Construction relative to lubrication
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J10/00—Engine or like cylinders; Features of hollow, e.g. cylindrical, bodies in general
- F16J10/02—Cylinders designed to receive moving pistons or plungers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
- Adjustment And Processing Of Grains (AREA)
- Cereal-Derived Products (AREA)
- Luminescent Compositions (AREA)
- Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
- Crushing And Grinding (AREA)
- Lubricants (AREA)
- Detergent Compositions (AREA)
- Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
Description
1 82394
Yhdistetty hydrostaattinen/hydrodynaaminen laakerijärjestelmä jauhinlaitetta varten
Keksinnön kohteena on parannettu jauhinlaite tai kiekko-mylly, joka sisältää kaksi päädyiltään vastakkaista, aksiaalisesta säädettävää ja toistensa suhteen pyörivää jau-hinelintä, jotka määrittävät välissään jauhintilan, josta raaka-aine kulkee, ja jonka läpikulun aikana kohdistetaan olennaisia aksiaalivoimamomentteja, jotka on suunnattu elimiä vastaan, jotka on sovitettu ylläpitämään toivotun jauhinvälyksen jauhinelinten välissä.
Keksinnön kohteena on erityisesti laakerijärjestelmä paperimassan hiertämölaitteessa, jossa paperimassa-aine jauhetaan jauhintilassa, joka määritetään ainakin yhden parin toistensa suhteen pyörivän jauhinelimen välissä, ja jossa ainakin toinen mainituista jauhinelimistä sijaitsee aksiaalisesti siirrettävällä, pyörivällä akselilla, ja joka järjestelmä käsittää yhdistetyt hydrostaattiset/hydrodynaamiset laakeri-elimet mainittua pyörivää akselia varten. Ainakin yksi kahdesta levystä on siirrettävissä aksiaalisesti, ja se on asennettu pyörivälle akselille, joka on vapaa liikkumaan aksiaalisesti siirrettävän jauhinelimen kanssa tähän vaikuttavien painevoimien vaikutuksesta. Paperimassa, joka voi muodostua hakkeesta, bagassista, kuitususpensiosta tai vastaavasta aineesta, syötetään jauhintilan keskiosaan, josta se säteittäisesti kiihdytetään keskipakovoiman vaikutuksesta, joka aikaansaadaan levyjen pyörivän liikkeen kautta. Näin aikaansaadut jauheet poistetaan jauhintilasta jauhintoiminnon päätyttyä säteittäisen aukon läpi levyjen välissä ympäröivään koteloon.
Pyörivän akselin aksiaalinen liike tai "liukuma" ohjataan ylläpitämään ennalta määrätty jauhinvälys levyjen välissä, joka välys vaihtelee, riippuen jauhinlaitteen senhetkisestä sovellutuksesta. Esim. tavanomaisissa paperimassa-hiertämöissä on yleinen levyjen välys noin 0,1-1 mm, 2 82394 kun toisaalta välys voi olla niinkin paljon kuin 2,5 mm jätepaperilaitteissa (bitumidispersio). Toisissa sovellutuksissa voivat levyt olla niinkin lähellä toisiaan kuin 0,05 mm.
Selostettua tyyppiä olevia paperimassan hiertämölaitteita on esitetty patenttijulkaisuissa US-4 082 233, US-4 253 233, US-4 283 016 ja US-4 378 092.
Aineen nopea kiihtyminen kapean jauhintilan läpi aikaansaa akselivoimia, jotka pyrkivät painamaan levyt pois toisistaan, ja täten laajentamaan jauhinvälystä, jolloin laitteen tehokkuus huomattavasti kärsii.
Mikäli jauhinlaitetta tai kiekkomyllyä käytetään suljetun ja paineistetun järjestelmän osana esim. nestelietteen käsittelemiseksi, niin on levyihin vaikuttavan aksiaali-voiman lisäksi syötettävä lisätehoa käyttöelimiin ei ainoastaan levyjen käyttämiseksi siten, että aikaansaadaan toivottu jauhinvaikutus, vaan myös levyjen käyttämiseksi siten, että ne vastustavat nestekitkaa tai hydraulisia vastusvoimia, jotka vaikuttavat näihin, jolloin edelleen lisätään aksiaalisen kuormituksen vaihteluja pyörivään akseliin.
On myös ymmärrettävä, että ellei näitä voimia tehokkaasti vastusteta, särkyy laite helposti tai sen toiminta jää vajanaiseksi. On myös ymmärrettävä, että näiden aksiaali-voimien vaikutus lisääntyy huomattavasti kun levyjen halkaisija suurenee.
Johtuen lisääntyvästä suurkapasiteettisten hiertämöjärjestelmien tarpeesta, joissa järjestelmissä toivotaan suuren halkaisijan omaavia jauhinlevyjä, kuten suuruusluokkaa 150 cm tai suurempi, on näiden aksiaalivoimien absorboiminen muodostunut yhä suuremmaksi ongelmaksi.
3 82394
Viime aikoina on kehitetty hiertämölaitteita, jotka ovat halkaisijaltaan 165-170 cm, ja joiden pyörimisnopeus on 1500-3600 kierrosta minuutissa ja joiden tehonsyöttö on 15000-40000 kW.
Jotta ymmärtäisimme paremmin, millaiset huomattavat aksiaaliset kuormat tai aksiaalivoimat vaikuttavat pyörivään akseliin, oletamme, että halkaisijaltaan 150 cm levy pyörii nopeudella 1800 kierrosta minuutissa, ja aikaansaa keskipakovoiman, joka vastaa noin 2800 g, joka kiihdyttää jauheen jauhintilan läpi, ja joka keskipakovoima aikaansaa aksiaa-likuormituksen akseliin, joka on noin 100 tonnia, joka on absorboitava laakerirakenteessä. Nyt, mikäli jauhinlevyn nopeus kaksinkertaistetaan, so. noin 3600 kierrokseen minuutissa, lisääntyy keskipakovoima kertoimella neljä Newtonin lain mukaisesti. Tällöin keskipakovoima lisääntyy aina 11200 g:hen asti, joka voi lisätä aksiaalikuormituksen, joka kohdistuu pyörivään akseliin, aina 200-300 tonniin asti.
Nämä epänormaalit raskaat aksiaalikuormat on jaettava monimutkaisen laakerijärjestelmän osalle, joka vaatii useita laakereita ja servomoottoreita, jotka vastaavasti lisäävät kokoa ja laitteen valmistuskustannuksia.
Esimerkki edellä mainittua tyyppiä olevasta laakerijärjestelmästä on esitetty saman hakijan patenttijulkaisussa 3 717 308, jolle myöntettiin patentti 20.2.1973, ja jonka etuoikeuspäivä oli 5.7.1969. Tässä patentissa on esitetty laakerijärjestelmä, jossa on yhdistetyt aksiaali- ja säteis-painelaakerit, jotka tukevat pyörivää akselia ja kukin laakeri on kytketty servomoottoriin pyörivään akseliin kohdistuvien aksiaalivoimien absorboimiseksi. Muita esimerkkejä laakerijärjestelmistä, joita käytetään tätä tarkoitusta varten, on esitetty patenttijulkaisuissa US-4 118 800 (3.10.1978), US-3 212 721 (Asplund et ai., 19.10.1965), US- 4 073 442 (Nils G. Virving, 14.2.1978) ja US-3 276 701 (Sprout Waldron & Co, Inc., Chester Donald Fisher, 4.10.1966).
4 82394
Patenttijulkaisussa US-4 402 463 (myönnetty 6.9.1983, Escher Wyss GmbH, Albrecht Kahmann et ai.) on esitetty toinen ratkaisu tässä esitettyyn ongelmaan.
Tunnetun tekniikan mukaisille laitteille on yhteistä, että servomoottoreiden hydraulimännät painelaakereissa ovat ei-pyöriviä.
Keksinnön mukaisesti ratkaistaan näiden suurten aksiaali-voimien absorbointi korvaamalla kalliit ja monimutkaiset painelaakerit ja näihin liittyvät servomoottorit yhdistetyllä hydrostaattisella/hydrodynaamisella laakerijärjes-telmällä. Keksinnön mukaiselle laakerijärjestelmälle on tunnusomaista se, että siinä on (a) ainakin yksi pyörivä lieriömäinen mäntä, joka on määritetty kahden vastakkaisen männänpäädyn väliin, jotka on asennettu mainitulle pyörivälle akselille pyörimään tämän kanssa; (b) ainakin yksi lieriömäinen kotelo, joka määrittää ainakin yhden painekam-mion, joka kehämäisesti ympäröi mainittua ainakin yhtä lieriömäistä mäntää, ja mahdollistaa tämän liikkua aksiaa-lisesti mainitussa painekammiossa; (c) elimet hydrostaattisen stabiloivan voiman sovittamiseksi mainittuun akseliin aksiaalisessa suunnassa sovittamalla nestepaineväliaine ainakin yhteen mainituista männänpäädyis-tä siten, että se jatkuvasti vaikuttaa muuttuvia aksiaali-voimia vastaan, jotka kohdistuvat mainittuun akseliin jau-hintoiminnon aikana, ja täten ylläpitää ennalta määrätyn jauhintilan välyksen ja samalla aikaansaa muuttuvan paine-eron mainittujen vastakkaisten männänpäätyjen välissä; ja (d) että pyörivän lieriömäisen männän kehän ja ympäröivän painetiiviin kammion välinen rako sallii virtaavan väliaineen läpivirtauksen männän pyörimisen yhteydessä sen kehän ympäri siten, että ulostaivutusvoimia estetään. Keksinnön mukaisesti aikaansaadaan elimet nestepainevällaineen sovittamiseksi ainakin yhden männän päätyyn säädetysti siten, että vakiovoimalla vaikutetaan vaihtelevia akseliaalivoimia vastaan, jotka vaikuttavat liikkuvaan pyörivään akseliin, ja ylläpidetään ennalta määrätty välysalue jauhintilassa.
5 82394
Keksintöä selostetaan seuraavassa lähemmin viittaamalla oheisiin kuvioihin, joissa kuvio 1 on osittainen leikkauskuva edestä jauhinlaitteesta, josta ilmenee esillä oleva keksintö, kuvio 2 on poikkileikkauskuva kuvion 1 esittämästä laitteesta, joka kuva on suurennettu, kuviot 3 ja 4 ovat samantyyppisiä poikkileikkauskuvia kuin kuvio 2, joissa on esitetty kaksi modifikaatiota, kuvio 5 on kaaviokuva, joka esittää painevoimia, jotka vaikuttavat pyörivään mäntään, kuvio 6 on kaaviokuva poikkileikkauksesta pitkin kuvion 5 viivaa VI-VI, kuviot 7, 8, 9 ja 10 ovat kaaviokuvia, joissa esitetään keksinnön eri sovellutuksia, ja kuvio 11 on poikkileikkauskuva edelleen toisesta modifikaatiosta.
Kuvioissa 1-4 nähdään samoilla viitenumeroilla esitettynä mm. kehys 10, jossa on aksiaalisesti siirrettävä akseli 26, kahden laakerielimen 34 ja 36 ohjaamana. Akselin 26 toinen pää 27 on sovitettu moottorin (ei esitetty) käytettäväksi. Akselin 26 toinen pää kannattaa pyörivä säädettävää levyä 24, joka vuorostaan kiinteän levyn 22 kanssa muodostaa välilleen jauhintilan. Molemmat levyt on varustettu tavanomaisilla jauhinsegmenteillä 23.
Jauhinlevyt on suljettu koteloon 20, johon kiinteä levy 22 on kiinnitetty pulttikiinnityksellä 25. Raaka-aine kuljetetaan reiän 11 läpi tavanomaisella kuljetinruuvilla 12, ja syötetään jauhintilaan keskeisen aukon kautta kiinteässä levyssä 22. Laakerielimiä 34 ja 36 kannatetaan laakerikote-lossa 32, joka on varustettu lieriömäisellä ontelolla kahden laakerielimen välissä, joka muodostaa painekammion 31, 33 männän 30 kummallekin puolelle, joka mäntä 30 on kiinnitetty akseliin 26 kohtaan, jossa se voi pyöriä sylinteriontelon sisällä kammioiden 31 ja 33 välissä. Tämä mäntä on säädet- 6 82394 tävä aksiaalisesti toivotun jauhlntilan koon mukaisesti, joka muodostuu jauhinlevyjen väliin.
Pyörivän männän 30 aksiaalista siirtymistä ennalta määrätystä asennostaan, joka vastaa valittua levyn väliä, tarkkaillaan jatkuvasti asentoseuraimella tai liukukengällä 40, joka pidetään kitkakosketuksessa männän 30 pyörivän takapinnan kanssa asennonilmaisinsauvan 42 avulla. Sauvan 42 toinen pää on kiinnitetty ei-pyörivään mäntään 44, joka sijaitsee sylinterikotelon 46 sisällä, ja jakaa sylinteri-ontelon kammioihin 46a ja 46b. Asennonilmaisinsauva 42 ulottuu sylinterikotelon 46 seinämän läpi kosketukseen elinten kanssa, jotka säätävät paineväliaineen syöttöä, kuten selostetaan seuraavassa. Kanava 43 ulottuu sauvan 42 läpi kammioon 46a, ja yhdistää jälkimmäisen painekammioon 41. Täten vallitsee sama Öljynpaine kammiossa 46a kuin painekammiossa 41, jolloin liukukenkä 40 pakotetaan kosketukseen männän 30 pyörivän pinnan kanssa.
Voima, jolla pyörivä mäntä 30 vaikuttaa pyörivään levyyn suunnassa kohti kiinteätä levyä 22, määräytyy paineväliaineen avulla, jota syötetään painekammioon 31 ja 33. Paine-väliaineen syöttöä painekammioihin säädetään tavanomaisella ohjausventtiilillä tai huuhteluventtiilillä 52, joka on kiinnitetty kehykseen, ja johon vaikutetaan asennonilmaisinsauvan 42 kanssa ja liukukengän 40 kanssa pyörivän männän 31 siirtymisen vaikutuksesta.
Tällä tavalla sovitetaan pyörivä mäntä 30 ja akseli 26 automaattisesti ennalta määrättyyn asentoonsa sylinteri-ontelossa hetkellisten siirtymisien jälkeen, jotka aiheutuvat vaihteluista aksiaalivoimissa, jotka kohdistuvat akseliin. On huomattava, että männän 30 pienin aksiaalinen liike siirtyy välittömästi liukukengän 40 kautta ja asennonilmaisinsauvan 42 kautta ohjausventtiilille tai ilmaisimelle 52, joka tämän jälkeen ohjaa painevällainetta vastaaviin painekammioihin 31 ja 33 vastavoiman aikaansaamiseksi siten, että mäntä siirtyy ennalta määrättyyn asentoonsa i: 7 82394 sylinteriontelossa, joka asento vastaa levyjen välistä väliä, joka on valittu jauhinlaitteen tiettyä sovellutusta varten.
Männän 30 ennalta määrätty asento sylinteriontelossa, ja, vastaavasti, ennalta määrätty väli jauhinlevyjen välissä, aikaansaadaan säätöruuvin 60 avulla, joka ulkonee ohjaus-venttiilistä 52. Mutteri 61 kierretään säätöruuvin 60 päälle, ja se on varustettu nupilla, joka rajoittuu sauvan 42 päähän. Säätöruuvin 60 mutterin 61 asentoa voidaan säätää ketjupyörän 62 avulla, jota käytetään eteenpäin ja taaksepäin pyörivällä sähkömoottorilla 63 ketjukäytön 64 kautta. Moottoria 63 voidaan kauko-ohjata tunnetulla tavalla jauhinlevyjen välisen välin säätämiseksi. Esim. patenttijulkaisussa US-4 073 442 (Nils G. Virving) on esitetty tällainen kaukosäätölaite.
On ymmärrettävä, että mutterin säätö myös voidaan aikaansaada manuaalisesti. Kummassakin tapauksessa voidaan levyjen 22 ja 24 välistä väliä pienentää ja suurentaa.
Painekammioissa 31 ja 33 sijaitsee paineväliaine, joka esitetyssä esimerkissä on öljy, joka on vakion, ennalta määrätyn paineen alainen, ja jota syötetään öljykammiosta 55 pumpun 59 avulla, jota käyttää sähkömoottori 50 putken 58 kautta tavanomaiseen ohjausventtiiliin tai ilmaisimeen 52, josta se johdetaan putkien 54 ja 56 kautta vastaavaan painekammioon paineistetun öljy-ympäristön aikaansaamiseksi pyörivälle männälle 30.
Edellisestä selostuksesta ilmenee, että jauhinlevyjen välissä tapahtuva paineenvaihtelu, joka esiintyy esimerkiksi raaka- aineen kerääntymisen takia jauhinväliin tai johtuen jauhinsegmenttien epätasaisesta kulumisesta, siirtyy välittömästi pyörivän männän 30 avulla liukukengän 40 ja asennon-ilmaisinsauvan 42 kautta ohjausventtiilille 52, joka vuorostaan välittömästi säätää kammioiden 31 ja 33 paineen voiman aikaansaamiseksi mäntään, joka nopeasti vaikuttaa akselivoi- 8 82394 mien vaihtelua vastaan, ja täten ylläpitää pyörivän männän ennalta määrätyn asennon sylinteriontelossa, ja vastaavasti ennalta määrätyn jauhinvälyksen jauhinlevyjen välissä.
Painekammioihin 31 ja 33 syötettyä öljyä voidaan käyttää laakereiden voitelemiseksi. Laakereista 34 ja 36 lähtevä öljy viedään kammioista 38 ja 39 tavanomaisilla linkoren-kailla 70 ja 71 johtoon 53, josta se juoksutetaan takaisin öljykammioon 55, jossa se jäähdytetään uudelleenkäyttöä varten jäähdytyskierukoiden 57 avulla.
Kiertävän öljyn volyymin lisäämiseksi ja täten järjestelmän pysäytysajan lyhentämiseksi ja lämpötilan nostamiseksi voidaan käyttää venttiiliä 100 lasketun öljymäärän laskemiseksi ulos kammiosta 33. Samanlainen venttiili 101 voi olla asennettu öljyn laskemiseksi myös kammiosta 31, mikäli halutaan vieläkin suurempaa öljynkierrätystä. Näitä kier-rätysventtiilejä voidaan käyttää laakerien voitelemiseksi erillisen öljyvirtauksen avulla.
Vaikkakin kitkakerroin on hyvin pieni hyvin suunnitellussa laakerijärjestelmässä, tuotetaan siinä kuitenkin hieman kitkalämpöä. Ellei tätä lämpöä poisteta, alkaa voiteluöljy hajota. Siksi voi olla toivottavaa ympäröidä sylinteriontelo jäähdytyskierukalla, jonka läpi jäähdytysnestettä kierrätetään tuloputkesta 110 poistoputkeen 112 laakerijärjestelmän hyvän lämpötasapainon ylläpitämiseksi.
Keksinnöstä johtuva odottamaton ja ei-ilmiselvä tulos on se, että pyörivä levy aikaansaa keskipakovoiman, joka lisää hydraulinesteen painetta progressiivisesti säteen suunnassa kohti männän kehää. Tämä progressiivisesti lisääntyvä hydrodynaaminen paine on lisäksi nesteen hydrostaattinen paine, ja se aikaansaa stabiliteetin ei-tasapainoisia voimia vastaan, jotka vaikuttavat pyöriviin jauhinlevyihin, esim. kun paperimassa-ainetta sovitetaan epätasaisesti jauhin-tilaan tai kun kuitunippuja tai puumöykkyjä saapuu siihen, tai mikäli jauhinsegmentit ovat kuluneet epätasaisesti.
9 82394
Keksinnön mukainen toinen etu piilee siinä, että aikaansaadaan pyörivän akselin tehokas jäykistys, joka voidaan kohdistaa pyörivään mäntään, joka muodostuu stabiiliksi pyörimistasossaan. Täten esimerkiksi pyörivien jauhinlevyjen epäkeskokuormitus pyrkii taivuttamaan akselia. Tätä vastustetaan hydraulinesteellä, joka kiertää männän kanssa tämän kehän ympäri, ja jota nestettä puristetaan kapeaan aukkoon männän ympäryksen ja sylinteriseinämän välissä, jolloin kiilataan mäntä sen pyörimisen pystytasossa.
Tämä itsestään syntynyt kiilausvaikutus on esitetty kuvioissa 5 ja 6. Progressiivisesti lisääntyvä hydrodynaaminen voima on esitetty nuolilla kuviossa 5, ja ne vaikuttavat voimia F* ja vastaan, jotka kohdistuvat jauhinlevyihin. Kuvio 6 esittää, miten öljy, joka pyörii männän päätypinnan kanssa, puristuu ulospäin säteen suunnassa kulkiessaan kohdasta A kohtaan B, jolloin edelleen paine lisääntyy kohdassa B ja tämä paine pyrkii pakottamaan akselia takaisin pyörimisen keskiasentoonsa, jolloin vaikutetaan poikkeuttavia voimia vastaan. Vaikutusta voidaan verrata vesiliir-toilmiöön.
Itsegeneroituvan hydraulisen paineen sovitus, yhdistettynä ulkoisesti syötetyllä paineella tai hydrostaattisella paineella, pyörivään mäntään, aikaansaa laakerijärjestelmän, joka on riittävä kantamaan akselin suuret kuormitukset ilman tarvetta käyttää useita painelaakereita ja näihin liittyviä servomoottoreita, kuten on tehty tähän asti. Tämä on huomattava parannus tunnettuun tekniikkaan verrattuna ja tällä säästetään huomattavasti valmistus-, ylläpito- ja toimintakustannuksia.
Selostettu keksintö kohdistuu myös kuvioiden 3 ja 4 ja kaaviokuvioiden 7-10 suoritusmuotoihin.
10 82394
Kuvion 3 suoritusmuodossa on liukulaakerit 34 ja 36 kuviossa 2 korvattu tavanomaisilla rullalaakereilla tai aksiaalisesti siirrettävillä radiaalirullalaakereilla 36a ja 24b. Näitä laakereita voidaan myös voidella painekammioiden öljyllä, joka virtaa kapeiden aukkojen 34c ja 36c läpi vastaavasti, jotka aukot aikaansaavat säteittäisen pelivaran, joka on suuruusluokkaa 2/100 mm - 10/100 mm. Aukkojen suuri vastus on kuitenkin riittävä ylläpitämään ennalta määrätyn öljyn-paineen painekammiossa 31 ja 33.
Eräissä keksinnön sovellutuksissa voidaan käyttää öljyn-painetta ainoastaan painekammiossa 31, kun toisaalta öljy, joka kulkee pyörivän männän ja sylinterin välisen kapean aukon kautta kammioon 33, poistetaan venttiilin 100 kautta ja palautetaan öljykammioon 55.
Männän pitämiseksi ennalta määrätyssä asennossa, kun öljyn-painetta ei ole kammiossa 33 vasten painekanunion 31 painetta, ja kun aksiaalista kuormitusta ei kohdistu akseliin 26, voidaan esijännitetty jousi 120 asentaa laakerikotelon päätykuoren ja aksiaalisesti siirrettävän rullalaakerin 34 väliin aksiaalivoimien vastustamiseksi ja painekammiossa 31 olevan öljyn pyörimisliikkeen aikaansaamien voimien vastustamiseksi. Tämä mahdollistaa sen, että akseli 26 on siirrettävissä aksiaalisesti myös mikäli siihen ei kohdistu ulkoisia aksiaalisia voimia ainoastaan säätämällä painekammion 31 öljynpainetta. Keksinnön puitteissa voidaan myös sovittaa paineilmatyyny kammioon 33 jousen 120 sijasta.
Keksinnön kaaviomaisesti esitetyissä suoritusmuodoissa nähdään kuviossa 7 erillinen tavanomainen radiaalilaakeri, joka kannattaa akselia 120 yhdistetyn hydrostaattisen/-hydrodynaamisen laakerijärjestelmän kummallakin puolella keksinnön mukaisesti. Kuviossa 8 esitetään järjestely, jossa kaksi tavanomaista radiaalilaakeria kannattaa akselin pyörivän jauhinlevyn ja yhdistetyn hydrostaattisen/hydro-dynaamisen laakerijärjestelmän välissä keksinnön mukaisesti.
li 82394
Kuviossa 9 esitetään järjestely, jossa keksinnön mukainen yhdistetty hydrostaattinen/hydrodynaaminen laakerijärjes-telmä sijaitsee radiaalilaakereiden ja jauhinlevyn välissä.
Kuviossa 10 esitetään kaaviomaisesti järjestely, jossa kaksi keksinnön mukaista yhdistettyä hydrostaattista/hydrodynaa-mista laakerijärjestelmää on sovitettu sarjaan akselille, jossa kaksi pyörivää mäntää 30 pyörii siten, että niiden vastaavat sylinterikotelot 32 toimivat painelaakereina ja myös radiaalilaakereina.
Kuviossa 11 esitetään modifikaatio, jossa pyörivä mäntä on jaettu kahteen osaan 200 ja 300, joiden välissä on tila 400, männän ja sylinterin välisen aukon läpi puristetun öljyn poisjohtamiseksi. Tämä modifikaatio varmistaa vakio-Ö1jyvirtauksen männän ja sylinterin aukossa, vaikkakin öljynpaine kammioissa 31 ja 33 olisi olennaisesti sama kuten esim. mikäli akseliin ei kohdisteta aksiaalikuormia, kuten jos laite on lepotilassa.
On ymmärrettävä, että akselin 26 halkaisija voi vaihdella kooltaan käyttöpuolella ja levyn puolella, minkä tuloksena kummankin puolen männänpäätyjen alueet eroavat toisistaan. Tällainen eroavuus ei kuitenkaan vaikuta laitteen toimintaan, koska aksiaalikuormituksen ja männänpäätyalueen yhdistelmä aina tuottaa saman öljynpaineen vastakkaiseen männän-päätyyn tietyllä aksiaalisella kuormituksella, joka on riittävä ylläpitämään öljynvirtaus männän ja sylinterin välisessä aukossa.
Mäntien voitelu ja jäähdytys voidaan myös aikaansaada sovittamalla öljy korkeammalla paineella tilaan 400 kuin kammioissa 31 ja 33 vallitseva paine.
On ymmärrettävä, että keksintöä voidaan soveltaa useissa sovellutuksissa näiden esitettyjen sovellutusten lisäksi.
Claims (14)
1. Laakerijärjestelmä paperimassan hiertämölaitteessa, jossa paperimassa-aine jauhetaan jauhintilassa, joka määritetään ainakin yhden parin toistensa suhteen pyörivän jau-hinelimen (22, 24) välissä, ja jossa ainakin toinen mainituista jauhinelimistä (24) sijaitsee aksiaalisesti siirrettävällä, pyörivällä akselilla (26), ja joka järjestelmä käsittää yhdistetyt hydrostaattiset/hydrodynaamiset laakeri-elimet mainittua pyörivää akselia varten, tunnettu siitä, että siinä on (a) ainakin yksi pyörivä lieriömäinen mäntä (30), joka on määritetty kahden vastakkaisen männänpäädyn väliin, jotka on asennettu mainitulle pyörivälle akselille (26) pyörimään tämän kanssa; (b) ainakin yksi lieriömäinen kotelo (32), joka määrittää ainakin yhden painekammion (31, 33), joka kehämäisesti ympäröi mainittua ainakin yhtä lieriömäistä mäntää (30), ja mahdollistaa tämän liikkua aksiaalisesti mainitussa paine-kammiossa (31, 33); (c) elimet (59) hydrostaattisen stabiloivan voiman sovittamiseksi mainittuun akseliin (26) aksiaalisessa suunnassa sovittamalla nestepaineväliaine ainakin yhteen mainituista männänpäädyistä siten, että se jatkuvasti vaikuttaa muuttuvia aksiaalivoimia vastaan, jotka kohdistuvat mainittuun akseliin (26) jauhintoiminnon aikana, ja täten ylläpitää ennalta määrätyn jauhintilan välyksen ja samalla aikaansaa muuttuvan paine-eron mainittujen vastakkaisten männänpääty-jen välissä; ja (d) pyörivän lieriömäisen männän (30) kehän ja ympäröivän painetiiviin kammion (31, 33) välinen rako sallii virtaavan väliaineen läpivirtauksen männän (30) pyörimisen yhteydessä sen kehän ympäri siten, että ulostaivutusvoimia estetään.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen yhdistetty hydro-staattinen/hydrodynaaminen laakerijärjestelmä, tunnettu siitä, että mainittua pyörivää akselia (26) kannatetaan pyörivästi mainitulla ainakin yhdellä lieriömäisellä männällä (30). i3 82394
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen yhdistetty hydro-staattinen/hydrodynaaminen laakerijärjestelmä, tunnettu siitä, että elimet (34, 36) pyörivän akselin (26) kannattamiseksi pyörivästi sisältävät ainakin yhden mainituista pyörivistä sylintereistä (30).
4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen yhdistetty hydrostaat-tinen/hydrodynaaminen laakerijärjestelmä, tunnettu siitä, että mainittua pyörivää akselia (26) lisäksi kannatetaan radiaalilaakerielimillä (34, 36).
5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen yhdistetty hydrostaat-tinen/hydrodynaaminen laakerijärjestelmä, tunnettu siitä, että mainitut radiaalilaakerielimet (34, 36) sisältävät ainakin yhden radiaalilaakerin, joka sijaitsee erillään mainitusta paikallaan olevasta lieriömäisestä kotelosta (32).
6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen yhdistetty hydrostaat-tinen/hydrodynaaminen laakerijärjestelmä, tunnettu siitä, että mainittu ainakin yksi lieriömäinen kotelo (31) lisäksi käsittää aksiaalisesti siirrettävät radiaalilaakerielimet (34, 36) mainitun pyörivän akselin (26) kannattamiseksi pyörivästi.
7. Patenttivaatimuksen 1 tai 6 mukainen yhdistetty hydro-staattinen/hydrodynaaminen laakerijärjestelmä, tunnettu siitä, että mainittua pyörivää akselia kannatetaan ainakin kahdella lieriömäisellä kotelolla (32), jotka sijaitsevat erillään toisistaan pitkin mainittua pyörivää akselia.
8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen yhdistetty hydrostaat-tinen/hydrodynaaminen laakerijärjestelmä, tunnettu siitä, että mainittu lieriömäinen kotelo (32) määrittää parin vastakkaista painekammiota (31, 33), jotka on erotettu toisistaan mainitun lieriömäisen männän (30) kautta, ja 14 82394 jossa mainitut nesteen paine-elimet on sovitettu ainakin yhteen mainituista kammioista.
9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen yhdistetty hydrostaat-tinen/hydrodynaaminen laakerijärjestelmä, tunnettu siitä, että mainittuja nestepaine-elimiä yhdessä mainituista vastakkaisista painekammioista vastaan vaikutetaan jousieli-millä (120), jotka on asennettu mainittuun lieriömäiseen koteloon (32) vastapaineen sovittamiseksi.
10. Patenttivaatimuksen 1 mukainen yhdistetty hydrostaat-tinen/hydrodynaaminen laakerijärjestelmä, tunnettu siitä, että mainittua nestepaineväliainetta sovitetaan ainakin yhteen mainituista männänpäädyistä ohjatulla tavalla venttiilielimien (52) avulla, joihin vaikutetaan akselin asennonilmaisinelimillä (42).
11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen yhdistetty hydrostaat-tinen/hydrodynaaminen laakerijärjestelmä, tunnettu siitä, että mainittu nestepaineväliaine käsittää öljyä, jota kierrätetään syöttölähteen (55) ja mainitun ainakin yhden painekammion (31, 33) välillä.
12. Patenttivaatimuksen 1 mukainen yhdistetty hydrostaat-tinen/hydrodynaaminen laakerijärjestelmä, tunnettu siitä, että elimet (52) paineväliaineen sovituksen ohjaamiseksi mainittuun ainakin yhteen pyörivään männänpäätyyn ja paineen säätämiseksi mainituissa ainakin yhdessä painekam-miossa (31, 32) vaihtelevien aksiaalivoimien vastustamiseksi, jotka vaikuttavat mainittuun pyörivään akseliin (26), sisältävät venttiilielimet (52) ja ainakin yhden männän asennonilmaisinsauvan (42), johon vaikutetaan yhdellä mainituista männistä minkä tahansa liikkeen siirtämiseksi mainituille venttiilielimille ainakin yhdessä pyörivässä männässä (30), joka liike tapahtuu painevaihtelun vaikutuksesta mainittujen jauhinlevyjen (22, 24) välillä. is 82394
13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen yhdistetty hydrostaat-tinen/hydrodynaaminen laakerijärjestelmä, tunnettu siitä, että mainittu asennonilmaisinsauva (42) kannattaa ainakin yhden ei-pyörivän männän (44), joka on aksiaalisesti siirrettävissä paikallaan olevassa lieriömäisessä kotelossa (46), joka määrittää painekammion (46a, 46b), joka tiiviisti ympäröi mainittua ei-pyörivää mäntää (44), ja jota mainittua asennonilmaisinsauvaa (42) ympäröivät kanavaelimet (43), jotka aikaansaavat yhteyden mainitun ainakin yhden painekammion (31) ja mainitun ei-pyörivän männän (44) välillä siirtääkseen täten mainituille venttiilielimille (52) mainitun ainakin yhden pyörivän männän (30) minkä tahansa liikkeen.
14. Patenttivaatimuksen 1, 12 tai 13 mukainen yhdistetty hydrostaattinen/hydrodynaaminen laakerijärjestelmä, tunnettu siitä, että mainitulla ainakin yhdellä männällä on rengasmainen syvennys (400) mainittujen vastakkaisten männänpäätyjen välillä.
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US64741284 | 1984-09-05 | ||
US06/647,412 US4801099A (en) | 1984-09-05 | 1984-09-05 | Combined hydrostatic/hydrodynamic bearing system for grinding apparatus |
PCT/SE1985/000315 WO1986001434A1 (en) | 1984-09-05 | 1985-08-22 | Combined hydrostatic/hydrodynamic bearing system for grinding apparatus |
SE8500315 | 1985-08-22 |
Publications (4)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI870954A0 FI870954A0 (fi) | 1987-03-04 |
FI870954A FI870954A (fi) | 1987-03-04 |
FI82394B FI82394B (fi) | 1990-11-30 |
FI82394C true FI82394C (fi) | 1991-03-11 |
Family
ID=24596889
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI870954A FI82394C (fi) | 1984-09-05 | 1987-03-04 | Kombinerat hydrostatiskt/hydrodynamiskt lagersystem foer kvarnapparat. |
Country Status (11)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US4801099A (fi) |
EP (1) | EP0221081B1 (fi) |
JP (1) | JPS62500159A (fi) |
AT (1) | ATE48546T1 (fi) |
AU (2) | AU571351B1 (fi) |
CA (1) | CA1262924A (fi) |
DE (2) | DE221081T1 (fi) |
FI (1) | FI82394C (fi) |
NO (1) | NO165770C (fi) |
NZ (1) | NZ213184A (fi) |
WO (1) | WO1986001434A1 (fi) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AT389532B (de) * | 1987-11-05 | 1989-12-27 | Andritz Ag Maschf | Refiner zur zerkleinerung bzw. zum mahlen von insbesondere nassem bzw. mit wasser vermischten faserstoffmaterial |
US4986480A (en) * | 1989-06-29 | 1991-01-22 | Kamyr Ab | Method and apparatus for feeding a conical refiner |
SE467343B (sv) * | 1990-10-03 | 1992-07-06 | Sunds Defibrator Ind Ab | Lagersystem i en raffineringsapparat foer framstaellning av massa |
SE510270C2 (sv) * | 1991-03-28 | 1999-05-03 | Kvaerner Hymac Inc | Anordning vid en axial och radiallagringsenhet |
US5226991A (en) * | 1991-10-09 | 1993-07-13 | Mike Svaighert | Method of fabricating airlaid articles and apparatus for performing the method |
SE9200222L (sv) * | 1992-01-28 | 1993-07-29 | Sunds Defibrator Ind Ab | Lagersystem i en raffineringsapparat foer framstaellning av massa |
US5373923A (en) * | 1992-02-14 | 1994-12-20 | Koenig; Larry E. | Rotary motor with counterbalanced torque arm |
US5667157A (en) * | 1995-11-13 | 1997-09-16 | Andritz Sprout-Bauer, Inc. | Bearing clearance adjustment |
DE60134011D1 (de) * | 2000-03-07 | 2008-06-26 | Kadant Black Clawson Inc | Verfahren zum betreiben eines refiners zum raffinieren einer papierfasersuspension und refinersystem |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3001731A (en) * | 1953-10-29 | 1961-09-26 | Bauer Bros Co | Attrition mill |
US2947485A (en) * | 1954-02-05 | 1960-08-02 | Bauer Bros Co | Disc refiner |
AT245348B (de) * | 1961-09-22 | 1966-02-25 | Defibrator Ab | Mahlvorrichtung für faseriges Gut |
US3115372A (en) * | 1962-02-07 | 1963-12-24 | Chrysler Corp | Hydrodynamic type bearing |
GB1066226A (en) * | 1963-07-01 | 1967-04-26 | Defibrator Ab | Grinding apparatus primarily for ligno-cellulose containing material |
US3600747A (en) * | 1969-05-21 | 1971-08-24 | Firestone Tire & Rubber Co | System for calender control |
SE345892B (fi) * | 1970-10-26 | 1972-06-12 | Defibrator Ab | |
US3700293A (en) * | 1971-04-07 | 1972-10-24 | Us Navy | Piston type thrust bearing |
DE2151582A1 (de) * | 1971-10-16 | 1973-04-26 | Leitz Ernst Gmbh | Hydrostatisch gelagerte welle |
SE380848B (sv) * | 1974-03-27 | 1975-11-17 | Sca Development Ab | Anordning for raffinering av fibermaterial |
US3961757A (en) * | 1975-04-02 | 1976-06-08 | Cellwood Machinery Ab | Method and machine for refining wood chippings, shavings, paper pulp and the like |
AT375978B (de) * | 1980-09-05 | 1984-09-25 | Escher Wyss Gmbh | Mahlvorrichtung fuer faserstoffsuspensionen zur papierherstellung |
-
1984
- 1984-09-05 US US06/647,412 patent/US4801099A/en not_active Expired - Fee Related
-
1985
- 1985-08-21 NZ NZ213184A patent/NZ213184A/en unknown
- 1985-08-22 DE DE198585904302T patent/DE221081T1/de active Pending
- 1985-08-22 AT AT85904302T patent/ATE48546T1/de not_active IP Right Cessation
- 1985-08-22 DE DE8585904302T patent/DE3574680D1/de not_active Revoked
- 1985-08-22 AU AU47760/85A patent/AU571351B1/en not_active Ceased
- 1985-08-22 JP JP60503931A patent/JPS62500159A/ja active Pending
- 1985-08-22 AU AU47760/85D patent/AU4776085A/en active Granted
- 1985-08-22 WO PCT/SE1985/000315 patent/WO1986001434A1/en not_active Application Discontinuation
- 1985-08-22 EP EP85904302A patent/EP0221081B1/en not_active Expired
- 1985-09-04 CA CA000490006A patent/CA1262924A/en not_active Expired
-
1986
- 1986-05-02 NO NO86861749A patent/NO165770C/no unknown
-
1987
- 1987-03-04 FI FI870954A patent/FI82394C/fi not_active IP Right Cessation
-
1988
- 1988-10-21 US US07/260,944 patent/US4890796A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE221081T1 (de) | 1987-09-03 |
US4890796A (en) | 1990-01-02 |
AU571351B1 (en) | 1988-04-14 |
JPS62500159A (ja) | 1987-01-22 |
NO165770B (no) | 1990-12-27 |
WO1986001434A1 (en) | 1986-03-13 |
ATE48546T1 (de) | 1989-12-15 |
EP0221081B1 (en) | 1989-12-13 |
EP0221081A1 (en) | 1987-05-13 |
US4801099A (en) | 1989-01-31 |
FI870954A0 (fi) | 1987-03-04 |
NO861749L (no) | 1986-05-02 |
CA1262924A (en) | 1989-11-14 |
NZ213184A (en) | 1987-11-27 |
AU4776085A (en) | 1986-03-24 |
FI870954A (fi) | 1987-03-04 |
FI82394B (fi) | 1990-11-30 |
NO165770C (no) | 1991-04-10 |
DE3574680D1 (de) | 1990-01-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3276102A (en) | Adjustable crown roll | |
EP0329698B1 (en) | A hydrostatic thrust bearing system | |
FI82394C (fi) | Kombinerat hydrostatiskt/hydrodynamiskt lagersystem foer kvarnapparat. | |
US5323972A (en) | Bearing system in a refiner | |
GB2083375A (en) | Disc mills | |
US3893631A (en) | Twin refiner with double floating discs | |
FI57985C (fi) | Anordning foer raffinering av fibermaterial | |
US3038673A (en) | Attrition mill apparatus | |
US3276701A (en) | Attrition mill apparatus | |
US3717308A (en) | Grinding apparatus for fibrous material | |
CA1057987A (en) | Sealing device for preventing leakage of pressurized medium through the driveshaft opening of a defibrator housing and the like | |
US3754714A (en) | Grinding apparatus especially for lignocellulose containing material | |
US3158333A (en) | Grinding apparatus for fibrous materials | |
US4395047A (en) | Shaft seal with seal impeller for materials processing machinery | |
US5145121A (en) | Apparatus for crushing or grinding of fibrous material, in particular drum refiner | |
FI62369B (fi) | Metod och apparat foer kontroll av centrifugalkraftens inverkan pao maelden i massafibreringsapparaten | |
US3311309A (en) | Method and apparatus for locking a paper pulp refiner disc | |
GB1059781A (en) | Pulp refiner | |
US2533199A (en) | Hydraulic seal for pulp refining mills | |
EP4050154A1 (en) | Disc refiner sliding head adjustment assembly | |
CA2122142A1 (en) | Bearing system in a refiner | |
GB990380A (en) | Improvements in and relating to grinding apparatus for fibrous materials | |
PL63030B1 (fi) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM | Patent lapsed |
Owner name: SUNDS DEFIBRATOR AKTIEBOLAG |