具有轴向可变耐磨涂层厚度的筛筒 [0001] 本申请要求于2023年1月23日提交的国际申请号：PCT/IB2023/050553的优先权。 该申请的全部公开内容通过引用并入本文。 发明领域 [0002] 本申请总体上涉及用于从诸如纸浆的固液悬浮液中去除过大的固体污染物的筛筒，并且具体地涉及具有改进的耐磨特性的筛筒及其制造和使用方法。 技术背景 [0003] 造纸涉及纸浆的加工或生产，其中纸浆是纤维(例如纤维素纤维或其他纤维)的固液悬浮液。纸浆通常包含各种污染物，例如木材碎片、纤维束、金属片、硬化粘合剂或其他污染物。尤其是在由回收纸作为纸浆来源制作纸的情况下，因为此类回收纸浆中可能容易存在硬化的粘合剂、金属碎片和塑料颗粒。如果不去除这些污染物，可能会降低纸张的质量和/或干扰造纸过程。 [0004] 为了去除包括过大颗粒或纤维在内的污染物，通常会对纸浆进行筛选。筛选还可用于将纸浆分级成具有不同纤维尺寸分布的流。纸浆筛选可以通过将纸浆引入纸浆筛网来实现，在纸浆筛中纸浆的可接受部分穿过筛网内的开口，例如狭槽。过大的固体污染物或纸浆的其他不可接受的部分将不穿过筛网内的槽或开口，并且将作为被弃物经由出口从筛网的流出端排出。纸浆筛还可用于从除纸浆之外的浆料和固体悬浮液中去除过大的和其他固体污染物。 [0005] 纸浆筛选可以使用位于纸浆筛内的筛筒来完成。筛筒可以筛分多种类型的纤维，例如但不限于纤维素纤维、棉纤维、玻璃纤维或其他纤维。筛筒可以是内流筛筒或者是外流式筛筒，在内流筛筒中固体悬浮液的可接受部分径向向内流动穿过筛筒，在外流式筛筒中固体悬浮液的可接受部分径向向外流动穿过筛筒。纸浆筛可以包括转子或其他装置，其可操作以对纸浆悬浮液加速从而在筛筒中的孔的入口处产生期望的流动条件，以及产生从筛筒孔反冲堵塞物的压力脉动。这些行为中的每一个都促进可接受的纸浆通过筛槽，同时限制污染物和不期望的纸浆通过筛槽。一些筛筒利用实心金属筒，通过该金属筒钻出或铣出多个孔或槽。然而，为了提高纸浆筛选过程的吞吐量，纸浆筛选通常优选包括多个纵向布置的波状楔形丝杆的筛筒，该楔形丝杆之间形成多个在筛筒的大部分长度上延伸的狭槽。 [0006] 这些楔形丝筛筒通常通过将多个楔形丝杆布置成圆柱形形状而制成。形成在楔形丝杆之间的槽允许期望的纸浆从中穿过，同时防止不期望的纸浆或其他污染物也从中穿过。因此，根据纸浆参数和此类期望结果来选择筛筒的狭槽尺寸。然而，纸浆具有磨蚀性，导致筛筒和形成筛筒的杆在使用一段时间后磨损。筛筒的磨损可能影响筛筒的性能和/或效率。 [0007] 在筛筒中形成狭槽的杆上涂有诸如铬等的耐磨涂层，以帮助最大限度地减少杆以及筛筒的磨损。铬涂层通过电镀工艺涂覆，在电镀工艺中筛筒处于铬酸和其他化学成分的浴桶中。筛筒在电镀过程中充当阴极，并且铬因此沉积在楔形钢丝条上。然而，由于电镀过程中各种因素的可变性，包括电流、酸浴温度、阳极和阴极之间的间隙(即，筛筒)、以及酸浴的化学强度，铬涂层可能难以恒定地涂至丝杆的表面上。另外，耐磨涂层可以通过已知的涂覆或喷涂方法施加到丝杆上，例如但不限于高速氧燃料(HVOF)喷涂、等离子喷涂、激光喷涂、化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)和原子层沉积(ALD)。 [0008] 在任何情况下，筛筒往往磨损不均匀，并且最典型地，大部分磨损发生在筛筒的流出端。由于在筒的流出端处流动的被弃物浓度更高，所以朝向或靠近被弃物出口的筛筒的流出端可能以比筛筒的流入端更大的速率磨损。筛筒过早磨损的情况并不少见，因为靠近流出端的楔形丝杆的表面已经磨损，而靠近流入端的相同杆的表面尚未磨损。在这种情况下，可能需要更换整个筛筒的筛分介质，即使只有靠近其流出端的一端已经磨损。 [0009] 因此，期望实现一种具有筛分介质的筛筒，该筛分介质以朝向筛筒的流出端和靠近流出端的楔形丝杆表面以增大的速率抵抗磨损。此外，期望利用耐磨涂层，该耐磨涂层可以通过喷涂来施加，而不会对筛分介质的某些特性产生负面影响，例如槽宽度以及丝杆的轮廓的均匀性。 发明内容 [0010] 因此，持续需要一种具有耐磨涂层的筛筒，其中该涂层优先施加在筛筒的丝杆和/或部分的特定期望位置上，例如在筛筒的流出端处或附近的较厚的涂层，而不对筛分介质的某些特性产生负面影响，例如槽宽度以及丝杆的轮廓的均匀性。另外，优选的是，任何涂层的使用导致涂层在从轴向方向观察时，在沿着丝杆的流入表面的方向上在丝杆的宽度的截面处厚度基本上均匀。因此，当从该方向观察时，这种均匀性将不会明显地改变沿丝杆的流入表面的轮廓。 [0011] 根据一个或多个方面，筛筒包括具有流入侧和流出侧的圆柱形筛分介质。筛分介质由多个轴向延伸并且在周向间隔开的多个槽形成，该多个槽形成在轴向延伸的楔形丝杆之间。筛分介质的轴向延伸丝杆具有面对流入侧的流入表面。筛筒和筛分介质具有流入端和与流入端轴向相对的流出端。轴向延伸的丝杆包括位于筛分介质的流入表面上的耐磨涂层。与位于朝向筛分介质的流入端的丝杆上的耐磨涂层相比，在朝向筛分介质的流出端的丝杆上的耐磨涂层更厚。与位于靠近筛分介质的流入端的每个杆上的涂层相比，筛筒中的每个杆朝向筛分介质的流出端的耐磨涂层更厚。耐磨涂层在杆的流入表面上靠近第一狭槽的区域与杆的流入表面上靠近第二狭槽的区域之间形成基本均匀的涂覆区域。在杆的多个轴向位置处的基本均匀的涂覆区域在垂直于轴向方向的周向方向上沿着流入表面具有基本均匀的厚度，而在沿着轴向方向或者沿着杆的多个轴向位置处的基本均匀的涂覆区域的厚度增加。优选地，耐磨涂层是硬度比基材硬的喷涂耐磨涂层。耐磨涂层通常是高速氧燃料涂层，并且优选地由单一涂层的均匀层形成，其可以由多个子层形成，其中每个子层具有相似的涂层材料，而不使用包括例如铬的其他涂层。 [0012] 筛筒可包括多个异形楔形丝杆，这些异形楔形丝杆纵向对齐并在杆的附接端处联接至至少一个支撑环。每个杆的长度通常延伸筛筒的长度。每个杆包括远离至少一个支撑环的流入表面、从流入表面延伸至与流入表面相对的杆的附接端的第一槽表面、以及与第一槽表面相对并从第一槽表面延伸至杆的附接端的第二槽表面。一个杆的第一槽表面和另一个相邻杆的第二槽表面可以限定槽。可以使用喷洒喷嘴通过在筛筒旋转时或在筛筒的增量旋转之间将喷洒喷嘴多次沿着杆的长度经过，以将耐磨涂层施加到杆的流入表面上，从而导致在喷洒喷嘴的喷洒通道中耐磨涂层在喷嘴经过期间被喷涂到杆的流入表面上。耐磨涂层在杆的流入表面上靠近第一狭槽的区域与杆的流入表面上靠近第二狭槽的区域之间形成基本均匀的涂覆区域。在杆的多个轴向位置处的基本均匀的涂覆区域在垂直于轴向方向的圆周方向上沿着流入表面具有基本均匀的厚度，而在沿着轴向方向的多个轴向位置处或者沿着杆的基本均匀的涂覆区域的厚度增加。与位于朝向筛分介质的流入端的杆上的耐磨涂层相比，耐磨涂层被施加为在朝向筛分介质的流出端的杆上更厚。换言之，筛筒的每个和所有杆上的耐磨涂层具有越朝向筛筒的流出端其厚度增加的涂层。 [0013] 根据本公开的又一个方面，提供了一种制造筛筒的方法。该方法包括当筛分介质具有形成在轴向延伸杆之间的多个周向间隔开的轴向延伸槽时，形成具有流入侧和流出侧的圆柱形筛分介质，筛分介质的轴向延伸杆具有面向流入部的流入表面。筛筒和筛分介质包括流入端和与流入端轴向相对的流出端。该方法还包括在筛分介质的轴向延伸杆的流入表面上施加耐磨涂层。耐磨涂层在杆的流入表面上靠近第一狭槽的区域与杆的流入表面上靠近第二狭槽的区域之间形成基本均匀的涂覆区域。基本上均匀的涂覆区域在沿着杆的多个轴向位置处是沿着流入表面在垂直于轴向方向的圆周方向上具有基本上均匀的厚度，而基本上均匀的涂覆区域在沿着杆的轴向方向的多个轴向位置处厚度增加。与位于朝向筛分介质的流入端的杆上的耐磨涂层相比，在朝向筛分介质的流出端的每个杆上的耐磨涂层更厚。筛筒可以使用提供异型杆的楔形丝杆形成，该异型杆包括附接端和面向与附接端相反的方向的流入表面。楔形丝杆还可包括从流入表面延伸至楔形丝杆的附接端的第一槽表面以及与第一槽表面相对并从流入表面延伸至附接端的第二槽表面。 [0014] 在筛筒的一些方面，基本均匀的涂覆区域的厚度沿着流入表面在垂直于轴向方向的方向上变化平均厚度的百分之二十或更小、优选为平均厚度的百分之十五或更小、优选为平均厚度的百分之十或更少、和/或更优选为平均厚度的百分之五或更少。耐磨涂层包括硬度大于所述杆的基材的材料。筛筒的轴向延伸槽可具有槽宽度，该槽宽度由在未涂覆耐磨涂层的所述杆之间的区域处的相邻杆之间的最小距离限定，使得槽宽度不会因所述耐磨涂层而减小槽宽度。而且，相邻杆的涂覆区域之间的最小距离优选地大于或等于由在所述杆之间的未被耐磨涂层涂覆的区域处的相邻杆之间的最小距离限定的槽宽度。并且，槽宽度优选地不被减小或被耐磨涂层覆盖。 [0015] 杆的流入表面处的基本上均匀的涂覆区域可以开始于距上脊0mm至0.7mm内的任何地方，但在一些实施例中应当尽可能靠近上脊，包括在上脊处。基本均匀的涂覆区域可以延伸到距过渡区域至少0mm至0.7mm内的任何地方，但在一些实施例中应当尽可能靠近过渡区域，包括在过渡区域处。因此，优选基本上均匀的涂覆区域在0.7mm或更近到上脊(包括在上脊处)并且距过渡区域(包括在过渡区域处)0.7mm或更近。上脊区域是杆的第一槽表面和杆的流入表面之间的区域，并且过渡区域是杆的第二槽表面和杆的流入表面之间的区域。 [0016] 在筛筒及其制造方法的各方面中，耐磨涂层厚度沿着杆的轴向长度从流入端到流出端增加。耐磨涂层厚度可以沿着杆的轴向长度从流入端到流出端逐渐增加。耐磨涂层厚度可以沿着杆的轴向长度从流入端到流出端以线性速率或大于线性速率逐渐增加。耐磨涂层厚度可以沿着杆的轴向长度从流入端到流出端以小于线性的速率逐渐增加。耐磨涂层厚度可以呈阶梯状变化，并且沿着杆的轴向长度在流出方向上从流入端到流出端逐渐增加。 耐磨涂层的厚度可以以波形形状变化并且沿着杆的轴向长度从流入端向流出方向逐渐增加。耐磨涂层的厚度可以从30微米或更大的标称厚度增加至300微米或更少的标称厚度。耐磨涂层的厚度可以从75微米或以上的标称厚度增加至150微米或以下的标称厚度。 [0017] 优选使用喷嘴将耐磨涂层喷涂在筛分介质的轴向延伸杆的流入表面上。喷嘴在筛筒内沿喷射通道轴向移动，并且筛筒旋转以将耐磨涂层施加到筛分介质的每个轴向延伸杆的流入表面上。当喷涂耐磨涂层时，可以改变喷嘴的通过次数或通过速度，以改变沿每个杆的耐磨涂层的厚度。每次喷涂可以沿着每个杆沉积一层附加的耐磨涂层。通过增加朝向气缸的流出端的通过次数和/或持续时间，每个杆上朝向气缸的流出端的整个涂层的厚度可以比朝向流入端增加得更多。 [0018] 该方法可以在筛筒旋转的同时喷涂耐磨涂层。筛筒的旋转速度可根据喷嘴的位置而变化。耐磨涂层的厚度可以从30微米或更大的厚度增加至300微米或更少的厚度。耐磨涂层的厚度可以从75微米或以上的厚度增加至150微米或以下的厚度。 [0019] 前面的普适性描述和下面的详细描述描述了各种实施例并且提供了用于理解所要求保护的主题的本质和特征的概述或框架。然而，本发明决不限于所公开的具体实施例。 附图的简要说明 [0020] 附图被包括并构成本说明书的一部分。附图示出了本文描述的各种实施例，并且与说明书一起用于解释本发明各方面的原理和操作。 [0021] 图1示意性地描绘了根据本文所示和所述的一个或多个实施例的筛筒的前视立体图； [0022] 图2示意性地示出了根据本文所示和所述的一个或多个实施例的图1的筛筒的一部分的立体图，示出了联接至筛筒的支撑环的多个异形或楔形丝杆； [0023] 图3示意性地示出了图1中筛筒的五种异性丝杆的剖视图，异性丝杆的流入表面上具有耐磨涂层； [0024] 图4A‑4D示出了根据本文所示和描述的本发明的一个或多个实施例的具有耐磨涂层的楔形丝杆的示意性侧视图，该耐磨涂层的厚度朝着筛筒的出口端逐渐增加，其中涂层分别线性地、大于线性地、阶梯地和以波形地增加； [0025] 图5示出了具有机械臂的筛筒的剖视图，该机械臂在其端部具有喷嘴以将耐磨涂层喷射到杆的流入表面上； [0026] 图6描绘了可旋转平台上的筛筒以及具有用于施加耐磨涂层的喷射喷嘴的机械臂的前视立体图；和 [0027] 图7描绘了通过改变喷嘴的通路长度来改变施加到筛筒上的杆的流入表面的耐磨涂层的厚度的技术的示意图。 [0028] 图8示出了根据本发明另一实施例的楔形异型丝杆的轴向剖视图。 具体实施方式 [0029] 尽管本文描述的筛筒的细节源自典型筛筒的实施例，但是筛筒的构造和特征可以变化。例如，一些筛筒可以在筛筒的外侧结合至结构背板以支撑筛筒的结构。这种构造在 1993年4月6日授权的美国专利No.5,200,072中示出并描述，该专利的全部内容通过引用并入本文。结构背板可以允许筛筒上有更少的支撑环。无论如何，本文描述的本发明的益处和特征在不同类型的筛筒中是可实现和可用的，包括但不限于具有或不具有结构背板的筛筒。 [0030] 现在将详细参考具有异型楔丝杆的筛筒的实施例，其示例在附图中示出。在整个附图中将使用相同的附图标记来指代相同或相似的部件。 [0031] 参照图1，示出了根据本公开实施例的筛筒10的实施例。筛筒包括位于其轴向端部的流入端8和位于其相反轴向端部的流出端6。纸浆或类似的纤维悬浮液在流入端8处进入圆筒，并且被弃物流(包括不需要的成分)在流出端6处离开筛筒。被接受的纸浆或所需的纸浆径向穿过筛选介质并被收集以供以后使用或进一步加工。 [0032] 筛筒10可包括多个异型楔形丝杆12，其纵向对齐并在多个异型杆12的附接端处联接到至少一个支撑环14。异型杆形成带槽的圆柱形壁16。参考图2和图3，每个异型杆12可包括背向支撑环14的流入表面32、从流入表面32延伸至异型杆12的附接端30的第一槽表面 33、以及与第一槽表面33相对并且从流入表面32延伸至异型杆12的附接端30的第二槽表面 35。一个异型杆的第一槽表面33和另一个相邻异型杆的第二槽表面35可限定槽20(图3)。每个异型杆可包括作为异型杆12的至少流入表面的一部分的耐磨涂层。耐磨涂层具有朝向筛筒的流出端逐渐增加的厚度。杆的流入表面32位于筛分介质和圆筒的流入侧。杆的附接端 30位于筛分介质和筛筒的流出侧。 [0033] 在筛筒10的操作期间，纸浆或其他固体悬浮液的可接受部分流过带槽的圆柱形壁 16中的槽20(参见图3)。施加至异型杆12的耐磨涂层可以减少异型杆12的由纸浆的磨料固体成分引起的磨损。减少杆及其位于靠近筛筒出口端的流入表面上的磨损可有助于随时间保持筛筒10的性能和效率，因为杆的流入表面位于靠近筛筒出口端的位置。出口的磨损速度往往会加快，导致需要更换整个筛筒。因此，随着时间的推移减少朝向筛筒10的流出端的磨损可以增加筛筒的使用寿命。 [0034] 本文所使用的方向术语，例如上方、下方、右侧、左侧、前侧、后侧、顶部、底部，仅参考所绘制的附图和随附图提供的坐标轴来标定，并且并不旨在暗示绝对定向。而且，对包括耐磨涂层的厚度在内的厚度标记以及织带标称厚度的厚度标记是期望的厚度。并且如本文所解释的，当将耐磨涂层称为基本均匀时，实际涂层厚度可与平均厚度相差高达20％。例如，涂层的平均厚度为100微米，在任何地方可能变化高达20％，并且厚度基本均匀。并且，流入表面的一些区域，特别是靠近槽表面的区域，可以是未涂覆的。 [0035] 如本文所用，单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数指示物，除非上下文另外明确指出。因此，例如，对“一个”组件的引用包括具有两个或更多个这样的组件的方面，除非上下文清楚地另有指示。 [0036] 如本文所使用的，术语“纵向”或“轴向”可以指大体平行于筛筒的中心轴线的定向或方向。 [0037] 如本文所使用的，术语“径向”可以指沿着从筛筒(图1)的中心轴线向外延伸的任何半径的方向。 [0038] 如本文所使用的，术语“流入”和“流出”可以指代特征相对于固体悬浮液或浆料的流动方向的相对位置，如进入槽时的流入和离开槽时的流出。对于本公开的楔形丝杆，固体悬浮液的流动通常从异型杆12的流入表面32流向异型杆12的流出附接端30。因此，例如，“流入方向”或“朝向流入方向”是指远离流入表面、与流动方向径向相反或在流动方向上游的方向。然而，“流出方向”或“朝向流出方向”是指在流动方向的径向上或下游远离流入表面的方向，其与流入方向相反。“上游”和“下游”是指固体悬浮液的流从上游移动到下游的相对于彼此的流动位置。对于筛筒来说，流入端是指筛筒中纸浆进入的一端，而流出端是指筛筒中废浆排出的一端。此外，如上所述的流动方向是指在空间和时间上平均的流动的总体运动——考虑到可能存在通过气缸的流动再循环和瞬时流动反转，例如槽反冲作用。 [0039] 如本文所用，术语“固体污染物”或“过大的固体污染物”可以指固体物体，例如纤维束、金属片、干燥的粘合剂、塑料斑块或其他污染物，其在本发明中不意图并且不期望。固体悬浮液或浆料并且可以与旨在存在于固体悬浮液中的固体成分(例如纤维)区分开。 [0040] 参照图1和图2，示意性地示出了包括多个楔形异型杆12的筛筒10。筛筒10包括多个支撑环14。筛筒10包括多个此类杆12，这些杆12纵向对齐并且在杆12的附接端30处联接到至少一个支撑环14。筛筒10还可以包括筛筒10的任一轴向端处的环形端部凸缘。虽然本文的附图中未示出，但筛筒通常在其中包括转子，以周向加速悬浮液并产生压力脉动，该压力脉动有利于纸浆流过筛筒10的狭槽。关于筛筒的构造及其操作的细节可以在美国专利No.7,188,733、No.7,856,718和No.5,200,072中找到，每个专利的全部内容通过引用并入本文。 [0041] 每个杆12可以与其他杆12中的每一个围绕筛筒10的中心线纵向对齐并且在特定的径向距离处周向间隔开。杆12可以沿着支撑环1的内圆周或外圆周并排布置以形成开槽的圆柱形壁16。由多个杆12形成的开槽圆柱形壁16可包括限定在杆12的每对相邻的杆之间的狭槽20。狭槽20可在两个环形端部凸缘之间沿筛筒10的长度延伸。 [0042] 通过使狭槽20沿筛筒10的长度延伸，包括多个异型杆12在内的筛筒10通常可以提供增加的开放面积，可接受的纸浆或其他固体悬浮液可以流过该开放面积。筛筒10在图1和图2中被描绘为向外流动的筛筒10，其中可接受的固体悬浮液径向向外流动通过槽20(图 3)。然而，本公开的特征还可以与向内流动的筛筒或利用多个异形杆的任何其他类型的压力筛装置一起使用。筛筒10可操作以从固体悬浮液中分离固体污染物。 [0043] 参照图3，示出了安装在筛筒的支撑环14上的异型杆12的实施例的横截面图。每个杆12可具有联接至支撑环14的附接端30。每个杆12可具有主要背对至少一个支撑环14的流入表面32。多个杆12的流入表面32形成了筛筒10的带槽的圆柱形壁16(图1)。仍参照图3，每个杆12可具有从流入表面32延伸至异型杆12的附接端30的第一槽表面33，其与流入表面32相对。每个异型杆12可在与第一槽表面33相对的一侧上具有第二槽表面35，并且第二槽表面35从流入表面32延伸至异型杆12的附接端30。第一槽表面33和第二槽表面35背离流入表面32并朝向支撑环14。一个异型杆12的第一槽表面33和另一个相邻异型杆12的第二槽表面 35限定筛筒10的槽20中的一个槽。当两个异型杆12相邻时，第一异型杆的第一槽面33和第二异型杆的第二槽面35限定槽20，且第一异型杆和第二异型杆之间不设置其他异型杆。槽宽度被定义为相邻杆的第一槽表面33和第二槽表面35之间的最接近距离。 [0044] 第一槽表面33可以具有平坦表面形状，并且第二槽表面35也可以具有平坦表面形状。第一槽表面33可以在上脊39处与流入表面32贴合，上脊39远离支撑环14径向突出，例如向内，并且朝向从其逆时针定位的相邻杆。上脊39可以包括流入表面32和第一槽表面33之间的弯曲部或拐角。在第一槽表面33的下游，杆侧表面在上脊39和附接端30之间具有轻微的轮廓变化。第二槽表面35可在连接到流入表面32的径向较低的脊或过渡区域38处与异型杆12的流入表面32贴合。在过渡区域38和异型杆12的第二槽表面35的下游，侧表面杆的连接端30可以连接到杆的连接端30。如前所述，固体悬浮液通过槽20的流动通常从异型杆12的流入表面32流向附接端30。过渡区域38将第二槽表面35连接至面向流入表面32，在第二槽表面35和面向流入表面32之间具有拐角或弯曲部。然而，楔形丝杆可以具有除图3中所示的形状之外的形状。例如，流入表面32、第一槽表面33和第二槽表面35可以具有用于生产筛筒的任何合适的形状，该筛筒用于去除来自浆料和固体悬浮液的过大固体污染物。 [0045] 对于用于筛选纸浆的筛筒10，狭槽20可具有大于或等于80微米(0.08mm)的狭槽宽度，例如从0.08毫米至1.5毫米。然而，对于其他行业中的应用，异型杆12之间的间距和槽宽度可以更大或更小，这取决于具体的行业应用。槽20的槽宽度沿着异型杆12的纵向长度应当是一致的。 [0046] 参照图3，耐磨涂层50位于杆12的流入表面32上并且作为其一部分。图3示出了杆沿轴向方向的截面处的剖视图。然而，图3仅描绘了位于相同轴向位置处的杆的一部分，并且为了简单起见没有描绘朝向圆筒的出口端处的厚度增加的涂层的部分。磨损可能引起流入表面32的侵蚀，这将破坏其流体动力性能并减少通过筛筒的流量。因为流入表面的磨损，其外形或轮廓将改变形状，筛网的水力性能将降低，并且槽可能更容易堵塞。轮廓磨损通常沿轴向增加。因此，当用于从纤维素纤维或其他固体成分的固体悬浮液中去除固体污染物时，没有耐磨涂层的筛筒的使用寿命可能会缩短。在某些情况下，使用寿命可能会缩短至只有几个月。在该实施例中，耐磨涂层50被施加到杆12的整个长度上，但是其厚度在杆12和筛筒10的流出端6处、附近和/或朝向该流出端6处增加。在给定的轴向位置，并且优选地在所有轴向位置，杆的厚度在垂直于轴向方向的方向上基本上是均匀的(如图3所示)。在其他实施例中，耐磨涂层可以不施加到杆12的流入端8附近的区域。流入表面上的耐磨涂层因此阻止表面过早磨损。然而，涂层不以减小槽20的最小宽度或“槽宽度”的方式施加到杆的槽表面33、35，“槽宽度”被定义为第一槽表面33和第二槽表面35之间的最小距离，通常“槽宽度”分别位于点34和第一槽表面和第二槽表面的过渡区域38之间。 [0047] 每个异型杆12可由其上施加有耐磨涂层的基底金属46形成。基底金属46可以是刚性金属，其具有足以承受来自转子的压力脉冲和其他机械负载而不变形或断裂的强度。在一些实施例中，基底金属46可以是不锈钢，例如304L不锈钢或316L不锈钢。没有耐磨涂层50的基底金属46的硬度值可具有小于耐磨涂层50的硬度值。例如，基底金属46可具有小于 500HV0.05的硬度。 [0048] 参考图4A‑4D，示出了根据本发明的方面的耐磨涂层梯度的轴向轮廓的一些示例的图示。耐磨涂层50使用与图4A‑4D中所示的形状一致的形状涂覆到筛筒中的每个异型杆 12的基体金属46上。然而，出于说明目的，图4A‑4D示出了涂层50的夸大的厚度。耐磨涂层50喷涂在异型杆的流入表面32上。如前所述，流入表面32附近处和筛筒的流出端可能是经历最大磨损的区域。因此，耐磨涂层50的最大效果应当出现在筛筒的该位置处，即在流出端处并且朝向流出端或接近流出端。耐磨涂层50可具有足以保护筛筒的流出端免于过早或过度磨损的厚度轮廓。 [0049] 在图4A中，示出了耐磨涂层50的线性轴向梯度。这里，涂层的厚度以线性速率朝向筛筒6的流出端增加。轴向厚度增加的速率可以基于被筛分的纤维悬浮液的特性、筛筒参数和变化来选择筛筒流出端的磨损率。例如，厚度可以从入口处的0微米增加到出口处的100微米，或者从入口处的50微米增加到出口处的150微米。在线性形状的另一个实施例中，可以有一个恒定涂层厚度例如为50微米厚的部分，该部分从筒的入口开始并延伸筒的三分之一长度，随后是涂层厚度从50微米线性增加到150微米的部分，随后是筒的最后三分之一长度的部分，其延伸到出口，其中涂层厚度为恒定的150微米。 [0050] 而且，在图4B中示出了耐磨涂层50的大于线性增长的轴向梯度。这里，涂层的厚度以超过线性的速率朝向筛筒6的流出端增加，例如幂速率或指数速率。厚度速率斜率的增加速率可以基于被筛分的纤维悬浮液的特性、筛筒参数、以及朝向筛筒流出端的磨损率的变化来选择。例如，厚度可以从入口处的0微米增加到距入口三分之一长度处的10微米，然后在筒的第二个三分之一长度上从10微米增加到40微米，最后筒最后三分之一长度上的厚度从40微米到100微米。在梯度形状的另一个实施例中，在筒的入口处可以存在恒定涂层厚度的部分，例如厚度为30微米，其可以延伸圆柱体长度的四分之一，随后是筒的接下来的四分之一长度上，其涂层厚度从30微米增加到40微米，随后在筒的接下来的四分之一长度上，涂层厚度从40微米增加到70微米，接着是筒的最后四分之一长度上，涂层厚度从70微米增加到130微米。 [0051] 而且，在图4C中示出了耐磨涂层50的轴向梯度的阶梯式增加。这里，涂层的厚度以阶梯式的速率、形状和/或图案朝向筛筒6的流出端增加。轴向方向上的阶梯的频率、距离和/或数量可以基于涂层的特性、被筛分的纤维悬浮液、筛筒参数、以及朝向筛筒10的流出端6的磨损率的变化来选择。另外，每个阶梯的高度或厚度增加也可以基于纤维悬浮液的特性、被筛选的筛筒参数以及筛筒流出端的磨损率变化来选择。例如，在一个实施例中，第一阶梯中的厚度可以是50微米厚，其将在从入口处开始的筒的前四分之一长度上延伸；然后，第二阶梯的厚度将增加到75微米，这将延伸到筒长度的下一个一半长度；最后，第三阶梯的厚度将增加到125微米，这将延伸到筒长度的最后四分之一长度。 [0052] 在图5D中示出了耐磨涂层50的轴向梯度的波形增加。这里，涂层的厚度以曲线或波形速率、形状和/或图案相对于筛筒6增加。轴向方向上的曲线或波形的长度、频率、形状、距离和/或数量可以基于以下因素来选择：被筛分的纤维悬浮液的特性、筛筒参数以及筛筒流出端磨损率的变化。另外，还可以基于被筛分的纤维悬浮液的特性、筛筒参数以及朝向筛筒流出端的磨损率的变化来选择每个曲线或波的高度或厚度增加。例如，在一个可能的实施例中，在筒的入口端处的初始涂层厚度可以是30微米，在筒长度的第一个四分之一的末端处该厚度将增加到50微米，然后在筒长度的第二个四分之一的末端处增加到80微米之前，厚度在筒长度的第二个四分之一期间减少到40微米；然后在筒长度的第三个四分之一的末端处增加到120微米之前，厚度在筒长度的第三个四分之一期间减少到70微米；然后最后在筒的末端处增加到150微米之前，厚度减少到110微米。 [0053] 另外，轴向梯度图案可以包括图4A‑4D中所示的梯度的组合。例如，涂层的轴向梯度可以包括线性形状与阶梯状、梯度和波形形状的组合，或者这些形状在杆的轴向长度的不同部分上的任意组合或排列。例如，图4A中所示的线性斜率可以被生成为具有如图4C中所示的阶梯的一些特征，并且图4C中所示的阶梯可以被生成为在每个阶梯增加时不具有明显不同的轴向面。 [0054] 例如但不限于，耐磨涂层50可具有大于或等于5微米、大于或等于10微米、大于或等于15微米、或甚至大于或等于20微米的厚度。在实施例中，耐磨涂层50的厚度可以是5微米至300微米、5微米至250微米、5微米至200微米、5微米至100微米、5微米至50微米、5微米至5微米、10微米至300微米、10微米至100微米、或10微米至50微米。在一些实施例中，耐磨涂层50可具有大于300微米的厚度，而不脱离本公开的范围。例如，耐磨涂层的厚度可以从约5微米逐渐增加至300微米。 [0055] 耐磨涂层50可具有足以在筛筒10的操作期间减少楔形丝杆12的磨损的硬度。耐磨涂层50的硬度可大于楔形丝杆12的基体金属46的硬度。例如，耐磨涂层50可具有大于冷轧不锈钢的硬度值的硬度值，其为约400HV0.05。耐磨涂层50可具有在500HV0.05至 1200HV0.05之间的硬度值。硬度值可以通过根据标准维氏硬度测试方法进行的测量来确定。 [0056] 参照图5和图6，示出了用于将耐磨涂层施加至筛筒10的系统。在该系统中，机械臂 52在其端部包括喷嘴54。喷嘴54适于将耐磨涂层50喷涂在筛筒的流入侧上以及杆的流入表面32上。机械臂52被定向为允许喷嘴54沿着筛筒10的整个内部轴向长度在筛筒10内部轴向行进。在一些实施例中，喷嘴54可能无法沿着整个内轴向长度行进；在这种情况下，筒大约沿其一半长度进行涂覆，然后翻转180度以涂覆另一半。喷嘴54至少在轴向方向和径向方向上相对于筛筒10移动。喷嘴喷射例如细长圆柱形羽流形式的耐磨涂层，通常直径为约7mm。 例如，每次经过沉积约10微米厚的涂层。通过改变沿着筒的轴向长度的行程的长度、数量和/或速度，可以控制耐磨涂层50的厚度及其轴向梯度或轮廓。在一个实施例中，当喷嘴54施加涂层50时，可以使用旋转平台56来旋转筛网滚筒10。 [0057] 参考图7，现在将描述用于施加耐磨涂层50的技术。使用这种技术，喷嘴在每个轴向通道中施加10微米厚的涂层。在每次轴向经过期间，筛筒10可以或可以不绕其中心轴线旋转。最初，筛筒10被定向为使得出口端6位于每个喷射通道的顶部或开始处。第一系列轴向行程A发生在喷嘴54行进筛筒10的整个轴向长度时。然后，第二系列轴向行程B发生，但是第二系列轴向行程中的每次行程的长度相比第一系列轴向行程的每次行程的长度更小。然后，第三系列轴向行程C发生，但是第三系列轴向行程中的每次行程的长度小于第二系列轴向行程中的每次行程的长度。然后，第四系列D轴向行程发生，但是第四系列轴向行程中的每次行程的长度小于第三系列轴向行程中的每次行程的长度。然后，发生第五系列E轴向行程，但是第五系列轴向行程中的每次行程的长度小于第四系列轴向行程中每次行程的长度。然后，发生第六系列F轴向行程，但是第六系列轴向行程中的每次行程的长度小于第五系列轴向行程中的每次行程的长度。每个系列的轴向行程可包括一个或多个轴向行程，其中一个周期被认为是沿相反方向的连续行程，这取决于所需的轴向轮廓厚度。如果需要，每个系列的轴向行程都可以形成阶梯或波形。此外，可以进行额外的一系列连续较短长度的喷涂，以定制耐磨涂层的轴向梯度。筛筒可在喷嘴的轴向行程期间和/或喷嘴的轴向行程之间绕其中心轴线旋转。 [0058] 而且，通过在施加喷嘴涂层时对筛网滚筒的旋转速度和/或喷嘴54的轴向速度进行编程，可以实现厚度增加的各种不同的轴向梯度轮廓。而且，喷嘴的轴向运动速度和/或筛筒的旋转速度可以朝向筛筒的出口端减小，以实现厚度朝向筛筒的出口端增加的各种不同的轴向梯度轮廓。筛筒的旋转速度和/或喷嘴的行程长度或速度可以以无限的方式改变或调整，以实现厚度增加的各种轴向梯度轮廓。例如，筛筒的旋转速度可基于喷嘴的轴向位置而变化。 [0059] 优选地，形成耐磨涂层50可以包括仅将耐磨涂层50施加到异型杆12的流入表面 32。施加耐磨涂层50可以包括本文讨论的任何涂层工艺，并且耐磨涂层50可以使用本文讨论的任何材料形成。在一些实施例中，将耐磨涂层施加到至少流入表面32可包括热喷涂工艺。在一些实施例中，热喷涂工艺可包括高速氧燃料(HVOF)工艺。 [0060] 优选地在液体或气体燃料的燃烧下使用高速火焰喷涂将形成筛分介质的杆12涂覆在流入面或表面32上。使用例如高速氧气火焰(HVOF)等的高速火焰喷嘴将耐磨涂层涂覆到杆的流入侧面。该技术使涂层与杆表面形成一体结合。该涂层高度粘附到杆表面并在其上产生致密的晶粒结构。 [0061] 耐磨涂层50可以例如是含碳化钨和/或碳化铬的硬质金属涂层。基本元素例如Ti、V、Nb、Mo、Ta和Hf也可以作为碳化物存在并且可以用于含碳化物的耐磨涂层中。钴、铬和镍的碳化物也可用于耐磨涂层。筛筒杆可采用热喷涂方式涂覆耐磨涂层。涂层材料完全或部分地胶印成熔融或塑性状态，并通过气流以颗粒雾的形式经由喷嘴54精细分布地喷射到待涂覆杆上。冷却后，由颗粒机械地粘附至待涂覆杆的表面以形成涂层。任何具有稳定熔融状态的材料，例如金属、陶瓷或其合金，都可以用作涂层材料。耐磨涂层材料的热喷涂方法有火焰喷涂、电弧喷涂、等离子喷涂、真空等离子喷涂、高速火焰喷涂、爆炸喷涂和爆炸喷涂等。例如，高速火焰喷涂(HVOF、HVAF)可用于形成硬金属涂层，例如WC‑Co(Cr)和Cr3C2‑NiCr。并且，耐磨涂层可表现出500HV0.05至1200HV0.05之间的硬度。硬度值可以通过根据标准维氏硬度测试方法进行的测量来确定。 [0062] 使用这样的技术，可以获得具有最佳的硬度、耐磨性和断裂韧性的涂层50。耐磨热喷涂硬质金属涂层除碳化物外还可含有其他硬质颗粒，例如氮化物、氧化物或硼化物。 [0063] 杆12的基材通常是不锈钢，但也可以由其他金属和合金组成。优选地，耐磨涂层50相对于流入侧表面32或杆的面以一个或多个预定角度施加到流入侧表面32或杆的面，以确保期望的涂层轮廓。耐磨涂层可以是由一个或多个喷嘴或具有多个喷头54的喷嘴施加。喷嘴或喷头的角度可相对于流入表面的平坦倾斜部分设定为90度。然而，可以使用其他喷射角度和/或例如喷嘴54的角度可以在其随后的喷射过程中变化。 [0064] 喷嘴54或喷头相对于流入表面的平坦倾斜表面的倾斜角通常优选为约90度。优选地，喷嘴或喷头在筛网上进行多次通过以获得所需的涂层轮廓。喷嘴或喷头在筛选介质上进行多次行程，以获得所需的涂层轮廓。 [0065] 参照图8，示出了杆的流入表面上厚度的基本均匀性。类似于横截面图，在垂直于轴向方向的杆截面处可以观察到这种厚度的均匀性。然而，图8仅描绘了位于相同轴向位置处的杆的一部分，并且为了简单起见没有描绘位于朝向圆筒的出口端的厚度增加的涂层的部分。并且，当从轴向方向观察时，在特定轴向位置的杆流入表面上的涂覆区域具有平均厚度。然而，在任何或所有轴向位置处的涂覆区域的均匀性可以变化高达平均厚度的20％，并且优选地高达15％，优选地高达10％，并且最优选地高达5％，包括0和5％之间的所有量。因此，本文所用的基本均匀是指涂层区域厚度变化最多为平均厚度的20％，优选最多为15％，最多为10％，更优选最多为5％，包括0至5％之间的所有量。而且，厚度实际上可以从接近过渡区域38的区域到接近上脊39的区域稍微减小，但仍然保持基本均匀。在杆12的任何给定轴向位置处，并且优选地，在杆12的所有轴向位置处，涂层50在垂直于轴向方向的周向方向上基本上是均匀的(如图3和图8中的视图所示)。并且，杆12可以沿着它们的整个长度或者它们的整个长度的一部分在轴向方向上被涂覆。 [0066] 而且，如图8中可以看出，基本均匀的涂覆区域50可以不延伸流入表面32的整个宽度。换句话说，耐磨涂层可以在流入表面32的边缘处具有一些不均匀性。当在各个行程中施加涂层50时，可能会发生这种不均匀性，其中在每次行程中沉积的涂层的厚度为约10微米厚，即一次一个子层，其中各个子层可能无法与先前应用的子层完美对齐。子层一起形成具有如本文所述的最终层的总厚度的涂覆区域。基本上均匀的涂覆区域开始于邻近上脊39的杆的流入表面32处并且可以在距上脊39在0至0.7mm的范围内。优选地，基本上均匀的涂覆区域开始于距上脊39的0至0.5mm的范围内，并且更优选地在上脊39的0至0.2mm的范围内。 然而，还可以最优选地，基本上均匀的涂覆区域50开始于上脊39本身，使得在上脊39和基本上均匀的涂覆区域之间不存在区域。然后，基本上均匀的涂覆区域50在流入表面32上沿垂直于轴向方向的方向延伸，例如相对于筛筒沿周向延伸，直到其终止于杆的流入表面32靠近第二槽的位置处，该位置处离过渡区域3在0至0.7mm内。优选地，基本均匀的涂覆区域开始于距过渡区域38的0至0.5mm内，并且更优选地开始于距过渡区域38在0至0.2mm内。然而，还可以最优选的是，基本均匀的涂覆区域开始于过渡区域38本身，使得在过渡区域38和基本均匀的涂覆区域之间不存在区域。用于纸浆筛选的典型楔形丝杆12在其流入表面处具有约3.2mm的宽度。最常见的楔形线杆的宽度在2.6至3.6毫米之间。然而，当用于纸浆筛分时，在流入表面处，有些杆可能窄至2.3mm，有些宽至5.0mm。在杆的流入表面处的所有可能的宽度中，包括2.3‑5.0mm之间的任何宽度，基本上均匀的涂覆区域可以在上脊39和过渡区域38附近开始和结束，如上文所述。通过保持以相对于杆的流入表面上的平坦表面恒定的角度喷涂耐磨涂层的喷嘴(未示出)，基本均匀的涂覆区域可以在流入表面的平坦部分处是最均匀的。例如，当施加涂层50时，通过将喷嘴保持在相对于其恒定的角度，图8所示的涂覆区域 50的倾斜平坦表面可以是最均匀的。 [0067] 而且，轴向延伸槽具有槽宽度20，槽宽度20由在所述杆之间的未涂覆耐磨涂层的区域处的相邻杆之间的最小距离限定。优选地，耐磨涂层50不施加到槽表面，特别是在槽的位置处，使得槽宽度不会由于在所述区域处存在任何耐磨涂层而有效地减小。而且，优选的是，其上具有任何涂层材料的相邻杆的区域之间的最小距离大于或等于最小槽宽度20，使得相邻杆之间的有效槽宽度20不会因施加耐磨涂层而减小。在这方面，应当避免在第一槽表面33或第二槽表面35上、特别是在点34和38处的槽宽度20的上游和稍下游处施加耐磨涂层50(或其任何过度喷涂)。 [0068] 如本文先前讨论的，包括具有耐磨涂层50的异型杆12的筛筒10可用于如本文所述的处理造纸工业中纸浆中的纤维素或其他纤维的固体悬浮液。然而，筛筒10可以不限于用在纸浆和造纸工业中。例如，具有涂层的异型杆12的本发明的筛筒10可用于筛分固体悬浮液和/或浆料，以去除采矿和钻井应用、食品制备和加工操作、水处理过程、涂覆操作或其他工业中的过大固体污染物。 [0069] 虽然本文已经描述了用于筛筒10的异型杆12以及用于制造和使用异型杆12的方法的各种实施例，但是应当理解的是，可以设想的是，这些实施例和技术中的每一个都可以单独地或结合地使用具有一个或多个实施例和技术。对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不脱离所要求保护的主题的精神和范围的情况下，可以对本文描述的实施例进行各种修改和变化。因此，本说明书旨在涵盖本文描述的各种实施例的修改和变化，只要这些修改和变化落入所附权利要求及其等同物的范围内。 [0070] 除非另有明确说明，本文提出的任何方法决不意图被解释为要求其步骤以特定顺序执行，也不意图要求任何装置具有特定定向。因此，如果方法权利要求实际上没有记载其步骤所遵循的顺序，或者任何装置权利要求实际上没有记载各个部件的顺序或方向，或者在权利要求或说明书中没有另外具体说明，则如果步骤被限制为特定的顺序，或者未叙述装置的部件的特定顺序或方向，则在任何方面都无意推断出顺序或方向。