Hатискhий валок з регульоваhим прогиhом

Изобретение касается валков с регулируемым прогибом, как, например, используемые в бумажной промышленности. Однако валки с регулируемым прогибом могут использоваться везде, где желательно, чтобы прогиб или выпуклость, называемая иногда обратным прогибом поверхности валка, регулировалась относительно зазора с сопряженным валком, с тем, чтобы обеспечить или прямую линию сжимающего контакта, или сопряженный контур сжимающей линии контакта между валками. В частности, изобретение касается нагружающихся с регулируемым прогибом прессовых валков, которые известны, например, из патентов США № 3885283, 4249290, 4520723. У такого типа валков с регулируемым прогибом кожуха валка монтируются шарнирно, в поступательном отношении относительно опорного неподвижного вала валка из первоначального положения, удаленного от сопряженного валка, во второе положение, находящееся в контакте с кожухом сопряженного валка. Это достигается без перемещения его вала и без внешних рычажных тяг. Известен нажимной валок с регулируемым прогибом, который включает неподвижный вал, имеющий продольную ось, два опорных кольца, установленных вблизи каждого его конца, подшипники, смонтированные на опорных кольцах для поддержания во вращательном движении кожуха валка, установленного вокруг вала, регулировочные средства коррекции прогиба или выпуклости, содержащие, по крайней мере, один отклоняющий башмак, установленный в полости вала, смонтированные внутри кожуха и расположенные по всей длине вала для приложения корректирующего прогиб или выпуклость усилия к кожуху валка относительно его вала средства создания давления, каждое из которых включает нагруженный башмак, установленный между валом и опорным кольцом для поддержания кольца и приложения направленного усилия к кожуху относительно вала, гидравлические средства источника подачи жидкости под давлением, первые из которых соединены со средствами создания давления, а вторые - с регулировочными средствами коррекции прогиба или выпуклости. Недостатком известных нагружающих с регулируемым прогибом валков является то, что они используют или вилку, имеющую параллельно скользящие поверхности, взаимодействующие с соответствующими поверхностями на любом конце вала валка, или снабжены одним или несколькими башмаками, поддерживающими валок продольно по всей его длине, и обеспечивают радиальный контакт кожуха валка с сопряженным валком, регулирование прогиба кожуха валка и создание прижимающего усилия, или того и другого. Выполнение всех этих функций с помощью одних и тех же поддерживающих кожух прижимных башмаков приводит к быстрому их износу, что сокращает срок службы валков. Кроме того, скользящее действие вилки относительно сопряженных поверхностей на поддерживающем валок валу требуе т повышенной мощности для загрузки и разгрузки валка, особенно если заело подшипники. Помимо этого, такие скользящие поверхности требуют выдерживать жесткие допуски для правильной работы и предотвращения вибрации. Поэтому они являются дорогими в изготовлении. Если допуски будут слишком свободны, то перемещение кожуха валка и сжимающее взаимодействие с другим валком будут неточными. Задачей настоящего изобретения является создание нажимного с регулируемым прогибом или отклонением валка имеющего отдельные средства для нагрузки валки и регулирования его прогиба, а также создание валка с регулируемым отклонением или прогибом, который нагружается или прижимается путем приложения усилия к подшипникам, которые вращательно поддерживают валок во вращательном наружном направлении относительно вала валка. Поставленная задача решается за счет того, что нажимной валок с регулируемым прогибом включает неподвижный вал, имеющий продольную ось, два опорных кольца, установленных вблизи каждого его конца, подшипники, смонтированные во вращательном движении кожуха валка, установленного вокруг вала, регулировочные средства коррекции прогиба или выпуклости, содержащие по крайней мере, один отклоняющий башмак, установленный в полости вала, смонтированные внутри кожуха и расположенные по всей длине вала для приложения корректирующего прогиб или выпуклость усилия к кожуху валка относительно его вала средства создания давления, каждое из которых включает нагруженный башмак, установленный между валом и опорным кольцом для поддержания кольца и приложения направленного усилия к кожуху относительно вала, гидравлические средства источника подачи жидкости под давлением, первые изкоторых соединены со средствами создания давления, а вторые - с регулировочными средствами коррекции прогиба или выпуклости; и в соответствии с изобретением, каждое опорное кольцо валка имеет шарнирное соединение с валом вблизи его концов, каждое из средств создания давления содержит дополнительный нагруженный башмак для обеспечения пары противоположно нагруженных башмаков на каждом конце валка для взаимодействия й поддержания соответствующих опорных колец и принудительного их перемещения и кожуха вокруг шарнирного соединения, расположенного в плоскости, перпендикулярной к осям пар противоположно нагруженных башмаков таким образом, что одна из пар башмаков ориентирована в одном направлении с регулировочными средствами, а другая пара ориентирована в противоположном направлении, причем первые гидравлические средства соединены с дополнительными нагруженными башмаками для обеспечения перемещения кожуха относительно оси валка и поддержания заданного его контура относительно линии контакта с сопряженным валком в паре прессовых валков. На решение поставленной задачи направлены дополнительные усовершенствования, заключающиеся в том, что первое из гидравлических средств содержит первый источник подачи жидкости под давлением, соединенный с соответствующей одной из пар противоположно нагруженных башмаков средств создания давления, и второй источник подачи жидкости под давлением, соединенный с соответствующей другой из пар противоположно нагруженных башмаков для обеспечения выборочного перемещения кожуха относительно вала валка, кроме того, первые гидравлические средства содержат дополнительные гидравлические средства, соединенные с дополнительными средствами создания давления на другом конце валка, а нагруженные башмаки содержат поршневые средства, подвижно установленные в отверстиях вала валка. Особенностью настоящего изобретения является то, что прижимающие валок средства и средства, корректирующие прогиб, являются независимыми друг от др уга. Преимущество настоящего изобретения заключается в том, что ба шмаки, приводящиеся в действие нагружающими поршнями, не взаимодействуют с вра щающимся кожухом валка, а упираются непосредственно в не вращающееся опорное кольцо. Описанные существенные отличия можно свести к следующему: валок содержит неподвижный вал, два опорных кольца, подшипники, смонтированные на опорных кольцах, регулировочные средства коррекции прогиба или выпуклости, регулировочные средства содержат, по крайней мере, один отклоняющий башмак, имеются средства создания давления, каждое из которых включает нагруженный башмак, гидравлические средства источника подачи жидкости под давлением, каждое опорное кольцо валка имеет шарнирное соединение с валом, каждое из средств создания давления содержит дополнительный нагруженный башмак для обеспечения пары противоположно нагруженных башмаков, одна из пар башмаков ориентирована в одном направлении с регулировочными средствами, а другая - в противоположном направлении, первые гидравлические средства соединены с дополнительными нагруженными башмаками. Таким образом, конструктивные особенности предлагаемых валков с рядом дополнительных средств обеспечивают регулируемый прогиб и поддержку валка во вращательном наружном направлении относительно вала валка и могут использоваться везде, где желательно, чтобы прогиб или выпуклость, называемая иногда обратным прогибом поверхности валка, регулировалась относительно зазора с сопряженным валком, с тем, чтобы обеспечить или прямую линию сжимающего контакта, или сопряженный контур сжимающей линии контакта между валками. На фиг.1 изображен вид сбоку в сечении валка с регулируемым прогибом, показывающий как устройство нагружения или прижатия валка, так и башмак регулировки прогиба кожуха валка; на фиг.2 - вид с конца по линии Б-Б на фиг.1, показывающий прижимающие поршни и башмаки и шарнирное соединение между опорным кольцом и валом валка; на фиг.3 - то же, не показаны нижние нагружающие поршни, приводимые в действие для образования зазора между сопряженными валками; на фиг.4 - вид с конца по линии 4-4 на фиг.4, показывающий регулирующий отклонение башмак. Как показано на фиг.1, прижимающийся с регулируемым отклонением валок имеет центральный опорный вал 1 с цапфами 2 на каждом конце. Эти цапфы установлены в соответствующи х опорах 3, с помощью которых валок устанавливается в требуемом положении, как, например, в прессовой части бумагоделательной машины. Такой валокс регулируемым прогибом, обозначенный в общем цифрой 4, содержит цилиндрический кожух 5, имеющий цилиндрический бандаж, приболченный к его переднему и заднему концам. Наружная обойма подшипника 7 закреплена в бандаже 6 на каждом конце валка, а его внутренняя обойма установлена вокруг цилиндрического опорного кольца 8. Опорное кольцо 8 на каждом конце валка, в свою очередь, поддерживается парой оппозитных прижимающих башмаков 9 и 10 на каждом конце валка. Как показано на фиг.2 и 3, верхние прижимные башмаки 9 соединены с первым поршнем 11с помощью первого шарнирного штока 12. Соответствующие нижние прижимные башмаки 10 крепятся к соответствующим нижним поршням 13 с помощью вторых шарнирных штоков 14 на каждом конце валка. Обе пары поршней 11 и 13 и их соответствующие башмаки располагаются радиально наружу диаметрально из их соответствующи х отверстий (или полостей) 15, выполненных в опорном валу 1 перпендикулярно к его продольной оси 16. Для гарантии того, что башмаки 9 и 10 будут упираться во внутреннюю поверхность опорного кольца постоянно, даже когда гидравлическое давление отсутствует в полостях 15, пружина 17 установлена между внутренней частью каждого поршня 11, 13 и соответствующими концами их направляющих штоков 18, проходящих через вал 1 с каждым поршнем 11, 13. Таким образом, пружины 17 прижимаются к верхним концам штоков 18 и тем самым удерживают поверхности башмаков 9 и 10 прижатыми к внутренней поверхности опорных колец 8. На наружных концах бандажей 6 на каждом конце валка установлены фланцы 19, снабженные центральным отверстием 20, предпочтительно круглой формы, диаметр которого больше, чем у цапф 2 вала, для образования зазора между ним и цапфами или шейками 2 вала. С каждой стороны отверстия 20 установлены внутренняя уплотнительная плита 21 и наружная уплотнительная плита 22, имеющие соответствующие внутреннее и наружное уплотнения 23 и 24 для герметизации фланца 19, вращающе гося вместе с кожухом валка, относительно неподвижных шеек 2. Обе внутренняя и наружная герметизирующие пластины 21 и 22 крепятся к неподвижным шейкам 2. Как показано на фиг.1 - 4, внутри неподвижного вала 1 установлен отклоняющий башмак 25, который располагается в продольно идущем прямолинейном пазу 26. На каждом конце башмака 25 установлено торцевое уплотнение 27, которое воспринимает прогиб вала валка, сохраняя при этом герметичное соединение с концами башмака 25. Таким образом, гидравлическая жидкость, приводящая в действие башмак 25, герметизируется на концах башмака даже в те х случаях, когда башмак остается прямым, в то время как вал прогибается. Это торцевое уплотнение описано в известном изобретении. Поскольку данное торцевое уплотнение не является частью данного изобретения, то; более подробно не будет описываться. Как показано на фиг.2 и 3, вал 1 имеет плоский участок, идущий, по крайней мере, частично вдоль одной стороны вала и параллельно его продольной оси 16 на каждом конце валка. Две шарнирные опоры 28 прикреплены к валу 1 на; каждом конце валка с внутренней стороны от опорного кольца 8 с помощью крепежных винтов 29 с гранеными отверстиями в головке. Сопряженный шарнирный кронштейн 30 установлен между двумя шарнирными опорами 28 на каждом конце вала и крепится к опорному кольцу с помощью крепежных винтов 31 с граненым отверстием в головке. Для дальнейшего крепления и выравнивания шарнирного кронштейна с опорным кольцом между ними установлен клин 32. Во время работы валок находится в полном покое, как показано на фиг.3, при этом его верхние поршни 11 не приводятся в действие гидравлической жидкостью под давлением. Однако пружины 17 на каждом конце штока 18 поршня поддерживают поршни 11, 13 и взаимодействующие с ними башмаки 9, 10 прижатыми к внутренней кольцевой стенке опорного кольца 8. Верхние поршни 11 опускаются; в основание своих отверстий для поддержания кожуха валка на заданном расстоянии от вала 1. В целях данного описания допустим, что сопряженный валок 33 неподвижно закреплен в бумагоделательной машине. В нерабочем состоянии, например при замене сукна в бумагоделательной машине, между неподвижным валком 33 и валком 4 с регулируемым отклонением образуется зазор "S". Когда необходимо установить валки 4 и 33 в нагруженное или сжатое состояние, то гидравлическая жидкость под давлением подается в трубопровод 34 с помощью насоса 35 и затем в отверстие 14 под верхние поршни 11 через стояки 36. Это приведет к тому, что поршни 11 перемещаются вверх в своих отверстиях в опорном валу 1, в результате чего опорные кольца 8 поднимаются вместе с установленными на них подшипниками 7 вверх по дугообразной траектории вокруг шарнирного пальца 37. Величина этой дугообразной траектории показана углом α на фиг.3. В результате этого кожух 5 валика поднимается вверх и прижимается к поверхности валка 33 по линии сжатия контакта. Этот прижатый поршень показан на фиг.2, где поршни 11, 13 находятся на равном расстоянии от центра вала и дугообразной траектории перемещения относительно шарнирного пальца 37, является касательным к плоскости, проходящей через зазор "N" и ось 16 валка. Перемещение вверх опорного кольца приводит к дугообразному перемещению фланца 19 относительно наружного уплотнения 24 и внутренней герметизирующей пластины 21, которые являются неподвижными относительно шеек 2 вала 1. Уплотнения 23 и 24 предотвращают попадание гидравлической жидкости внутри валка 4 с регулируемым отклонением, а отверстие 20 во фланце 19 бандажа обеспечивает перемещение кожуха 5 валка относительно оси 16. Другими словами, хотя ось вращения опорных колец 8 и поверхность 38 кожуха 5 в действительности совершают дугообразное перемещение вокруг шарнирных пальцев 37, валок эффективно перемещается поперек в поступательном смысле, вдоль траектории, находящейся примерно в плоскости, проходящей между осями вращения прессовой пары валков. Для регулирования отклонения валка 4 относительно валка 33 вдоль их линии сжатия контакта насос 39 приводится в действие для подачи жидкости под давлением через трубопровод 40, один или несколько стояков 41 канал 26 под башмаком 25. В данной конструкции башмак 25 является комбинированной конструкцией из поршня и башмака. Однако они могут быть и отдельными деталями. Кроме того, в этой конструкции показан только один башмак 25, он простирается на эффективную рабочую длину поверхности кожуха валка. В промышленности хорошо известно применение большого числа отдельных башмаков для выполнения функции регулирования отклонения. Эти отдельные башмаки могут продольно располагаться по длине валка или могут размещаться торец в торец. Кроме того, если требуется, то каждый из них может иметь отдельный гидравлический привод. Эти признаки конструкции отклоняющего башмака 25 сами по себе не являются предметом данного изобретения, а поэтому больше рассматриваться не будут. На верхней поверхности башмака 25, взаимодействующей с внутренней поверхностью или кожухом 5, имеется большое число углублений 42, содержащих гидравлическую жидкость под давлением, для обеспечения смазывающего усилия относительно кожуха валка с целью регулирования его отклонения относительно опорного вала 1. Таким образом, башмак или башмаки 25 могут приводиться в действие гидравлически для регулирования формы или профиля линии прижима контакта между валками 4 и 33, независимо от самостоятельно приводящихся в действие гидравлических поршней 11, воздействующих через свои башмаки 9 на каждый конец валка. Конечно, эти отклоняющие башмаки или башмак 25 могут использоваться, если нужно, для создания независимого прижимающего усилия. Отработавшая гидравлическая жидкость удаляется из валка по выпускному трубопроводу 43 через отстойник 44. Когда требуется снять прижимающее усилие между валками и создать между ними зазор S, например, для ремонта или замены валка, или замены сукна в бумагоделательной машине, то гидравлический насос 35 и 39 отключается и давление жидкости в трубопроводах сводится до нуля (0). Если требуется, то гидравлический насос 45 может приводиться в действие для подачи жидкости под давлением через трубопровод 46 и стояки 47 для смещения нижних поршней 13 и башмаков 10 наружу от вала 1 с целью способствовать перемещению кожуха 38 валка в сторону от валка 33 для образования зазора S. В том случае, когда валок 11 с регулируемым отклонением установлен в бумагоделательной машине выше сопряженного валка 33, то процесс прижатия валка, включающий поршни 11, 13 и их соответствующие башмаки 9, 10, производится в направлении вниз. Другими словами, валок с регулируемым отклонением вращается вместе со своим отклоняющим башмаком 25, направленным вниз. Он устанавливается и прижимается путем подачи жидкости под давлением через трубопровод 34 в поршни 4, тогда как разгрузка или отжатие осуществляется путем снятия давления в тр убопроводе 46 и подачи жидкости под давлением, если нужно, в тр убопровод 40 и приводной башмак 25. В другой представленной конструкции прижимающие башмаки 9 и 10 на каждом конце валка могут регулироваться независимо друг от друга с помощью насосов 35, 45, подающих жидкость по трубопроводам 34, 46, на переднем конце валка с целью регулирования передних прижимных башмаков 9, 10, и насосами 48, 49, работающими через трубопроводы 50, 51, которые показаны пунктирными линиями сзади валка. Такое независимое регулирование передних и задних прижимных поршней и башмаков обеспечивает изменение кромочного прижатия крайних кромок валка 4 к сопряженному валку 33. Такая гибкость полезна в каландре, где контроль за толщиной листа является важным. Однако этот валок обеспечивает новое изменение многократности и гибкости даже когда соответствующие прижимающие поршни 11 и 13 на каждом конце валка приводятся в действие вместе. Так, например, в ситуации, когда валок 4 установлен под сопряженным валком в валковой паре и валок 4 не является приводным валком, то прижимающие поршни 11 на каждом конце валка могут приводиться в действие с целью введения кожуха 5 в сжимающее взаимодействие с валком 33, поскольку отклоняющий башмак 25 не требуется для перемещения кожуха в рабочее положение и он может оставаться в нерабочем состоянии. Это позволит валку 6 с регулируемым отклонением достигнуть скорости машины и к этому времени отклоняющий башмак 25 войдет во взаимодействие. Это позволяет использовать отклоняющий башмак гидродинамического типа в самоприжимающемся валке с регулируемым отклонением. Поскольку гидродинамический отклоняющий башмак 25 требует клина из масла на поверхности раздела башмак и внутренняя стенка кожуха валка и поскольку это может быть достигнуто только с помощью масляной планки, движущейся вместе с вращающимся кожухом валка, для взаимодействия с передней кромкой отклоняющего башмака, то гидродинамический отклоняющий башмак не может быть использован, если сам он является единственным средством размещения кожуха валка относительно сопряженного валка 33. Это обусловлено тем, что необходимое заклинивание масляной пленки, требующееся для поддержания кожуха валка на отклоняющем башмаке, создается только тогда, когда кожух валка вращается, если же кожух валка не будет вращаться перед тем, как валки будут введены во взаимодействие друг с др угом, то контакт между отклоняющим башмаком и внутренней поверхностью кожуха валка будет по существу сухим и относительное перемещение между этими поверхностями на начальном этапе будет сопровождаться чрезмерным износом, прежде чем образуется масляная пленка. Когда сопряженный валок 33 устанавливается под валком 4 с регулируемым отклонением, то вес самого валка 4 с регулируемым отклонением в ряде случаев может обеспечить достаточное усилие прижатия между валками без приведения в действие отклоняющего башмака 25. В любом из этих случаев поршни 11 и 13 могут использоваться или для создания дополнительного прижимающего усилия или усилия, разгружающего прижатие кромок на концах валков, в зависимости от того, действуют ли они в одном или противоположном направлении, что и отклоняющий башмак, для дополнения работы отклоняющего башмака 25 для профилирования прижатия, как требуется. Таким образом, был описан и показан прижимной с регулируемым отклонением валок, который достигает поставленной цели. Он имеет простую конструкцию, но является многосторонним в работе. Он может использоваться над или под другим валком, или между двумя другими валками. Прижимающая нагрузка или усилие, действующее на сопряженный валок, может создаваться давлением прижимающих поршней, действующим на опорное кольцо, тогда как регулирование профиля отклонения или выпуклости может обеспечиваться отклоняющим башмаком. Прижимающие поршни 11 и 13 и отклоняющий башмак 25 могут приводиться в действие вместе для создания прижимающего усилия. Независимое регулирование кромки на каждом конце валка может осуществляться путем регулирования прижимающих поршней независимо от отклоняющего башмака или с помощью отдельного источника гидравлической жидкости. Перемещение опорного кольца является дугообразным вокруг опорного вала, однако валок эффективно прижимается поступательно к другому валку. Это устраняет необходимость в качающихся рычагах, воздушных (пневмо)пружинах и пространстве, которое требуется для них. Обе операции по регулированию отклонения и прижатия осуществляются с помощью внутренних механизмов. Опорное кольцо прикреплено к валу валка, однако кожух валка может перемещаться наружу относительно продольной оси валка управляемым образом. Конечно, для специалистов будет понятно, что в конструкции и работе могут быть различные изменения. Будет очевидно также, что хотя изобретение описано на примере предпочтительной конструкции, однако оно может быть воплощено в другом виде в пределах области данного изобретения.