CN103375529A

CN103375529A - 用于抑制在压光机的辊上的振动的装置

Info

Publication number: CN103375529A
Application number: CN2013101457575A
Authority: CN
Inventors: 亚尼·哈科拉
Original assignee: Metso Paper Oy
Current assignee: Valmet Technologies Oy
Priority date: 2012-04-24
Filing date: 2013-04-24
Publication date: 2013-10-30
Anticipated expiration: 2033-04-24
Also published as: CN103375529B; FI123495B; DE102013206640A1; FI20125444A

Abstract

本发明的主题是一种用于抑制在压光机的辊上的振动的装置。多个辊在主体结构中借助于多个支承杆（5）被直接或间接地支承在其轴（32，42）上，其中当各液压缸借助于支承轴（15）与所述支承杆连接时，所述支承杆通过液压缸（6）被卸载或加载。在辊的悬置位置设置用于液压介质的空间（19a；38；47），该空间围绕所述辊的轴（32，42）或所述辊上的所述支承杆（5）的支承轴（15）。采用磁致伸缩的或压电的驱动器作为伺服驱动器（17；30；40），所述伺服驱动器被这样定位在用于辊的支承结构中，使得所述伺服驱动器对处于所述悬置位置的液压介质产生抑减振动的荷载力。

Description

用于抑制在压光机的辊上的振动的装置

技术领域

本发明的主题是一种用于抑制在压光机的辊上的振动的装置，其中所述辊在主体结构中借助于支承杆被直接或间接地支承在其轴上，并且所述支承杆由多个液压缸卸载或加载，同时每个液压缸借助于支承轴与所述支承杆连接。

背景技术

在压光机中，普遍公知的是一种所谓的起楞现象（Barring-

起横纹现象）的出现，其中压光机辊隙的振动使得辊表面变形成姜饼状，所以辊必须过早地进行研磨。人们曾试图从结构上用新的涂层材料以及不同的被动（无源）阻尼器来防止振动。然而这些技术受到了限制。针对该实施的最大的自由空间将由主动（有源）阻尼器来实现，其中振动通过主动的产生力的元件予以抑制。为了防止振动存在有多种可能的调节策略。但是，在实践中，实施起来是非常困难的，因为这种力要在元件中的结构中产生，其中所述元件加载并支承该结构。在这些位置应用的典型的液压伺服驱动器能够产生大的力和大的运动，但是对于抑制振动而言，通过这些却不能产生所需的高频力。

发明内容

本发明的目的是提出一种方案，使用该方案可以获得用于支承压光机中的辊的主动的调节力。

为了实现这个目的，根据本发明的装置的特征是，在辊的悬置位置（悬置点）设置用于液压介质的空间，该空间环绕所述辊的轴或在所述辊上的支承杆的支承轴，并且伺服驱动器采用磁致伸缩的或压电的伺服驱动器，其在辊的支承结构中被定位成，对存在于所述悬置位置的液压介质产生抑制振动的荷载力。

附图说明

以下参照附图更详细地说明本发明。其中：

图1示意性地示出了根据现有技术的多辊压光机的示例；

图2示出了根据本发明的装置的实施方式的示例，作为示意性原理图；

图3示出了根据本发明的装置的实施方式的第二示例，作为示意性原理图；以及

图4示出了根据本发明的装置的实施方式的另一示例，作为示意性原理图。

具体实施方式

在图1中示出了根据现有技术的作为示意性示例的多辊压光机1，本发明可以应用于该多辊压光机，但是本发明并不仅限于这种多辊压光机。压光机包括主体2，多个辊被安装在该主体上，所述多个辊包括上辊3、下辊3'和位于上辊与下辊之间的多个辊4...4'，以及用于引导幅材行进的转向辊10。上辊3和最上面的中间辊4形成第一辊隙N1，纤维幅材W首先经由扩展辊（Ausbreitwalze，展开辊）13和第一转向辊10被引导通过该第一辊隙，然后穿过由其它中间辊形成的辊隙，并且最终穿过在最下方的中间辊4'与下辊3'之间形成的辊隙N，从辊组离开。上辊3被安装在与所述主体相连接的轴承衬套12中。下辊3'被安装在轴承衬套12'中，该轴承衬套12'通过杠杆臂11被悬置在主体2中，其中该杠杆臂11与加载缸9相连接。加载缸9用于整个辊组的加载，并且用于打开辊隙。中间辊4、4'被安装在通过支承臂5悬置在主体（Rumpf，机架）2中的轴承衬套8、8'中，其中，支承臂装备有卸载缸6，该卸载缸的一端与机架2连接，另一端通过活塞杆的扣环件7（

）与用于支承臂5的支承轴连接。举例来说，卸载缸可以是液动或气动的。外部转向辊10'的位于用于幅材W的中间辊4'的位置处的轴承衬套14与中间辊4'的相应的轴承衬套8'连接。内部转向辊10''被安置在支承臂5中。

在图2中示出了根据本发明的例如用于抑制图1中的压光机的辊上的振动的装置。该装置与支承轴15相关联地实施，所述支承轴可穿过扣环件7而移动，该扣环件7位于卸载支承臂5的液压缸6的活塞杆的端部。在支承轴15的内侧上形成孔16，磁致伸缩的或压电的伺服驱动器17被定位在该孔中。支承轴15在支承臂5上以这样的方式设置，使得在支承轴的外表面与形成于支承臂上的通孔之间形成一腔室19，该腔室用密封元件18沿着支承轴的圆周方向封闭。这样形成的空间在指向支承轴的荷载的方向上被分成为上部部分和下部部分，并且该上部部分和下部部分通过密封元件（图中未示出）沿着支承轴的纵向方向彼此分隔。鉴于所述荷载，液压介质被引导到下部部分19a中。在这里，介质处于一封闭容积中，为了施加（Beaufschlagen，供给）介质，驱动快速伺服驱动器17，例如压电板堆栈（Piezoplattenstapel），在该压电板堆栈中有多个彼此层叠的约100μm厚的陶瓷压电板以及在这些压电板之间烧结的电极。相对于支承杆测量支承轴的位置，并且以这样的方式控制压电板堆栈，即：该压电板堆栈施加液压介质，该液压介质进一步推进所述轴，直到所述轴相对于支承杆的通孔处于中间位置。使用这种装置可以产生具有非常高频率的减振力，这些力被传递到支承轴。压电板堆栈和液压介质建立了用于液压传输的期望的位移。只要在大范围振动之前开始抑制振动，振动中所需的力和位移就会比较小。为了抑制振动，压电板堆栈可以例如以根据加速度传感器、位置传感器或力传感器的方式和方法被控制。

根据本发明的装置也可以根据图3的实施方式的示例以这样的方式来实现，即：伺服驱动器30配备有套筒（Nabe，毂）部31，加载和/或支承所述辊的轴32被设置在该套筒部中，以便在具备微小间隙的情形下运行，该间隙例如约0.05mm至0.1mm。在该套筒中，沿着对所述轴进行加载的力F的方向形成孔37，液压介质从该孔被引导到轴32的外表面与套筒31的内表面之间的空间38中，一个附加孔35相对于所述孔37位于套筒的另一侧上，来自所述空间的液压介质可以从这里流出。围绕轴32流动的介质将所述轴抬升至相对于套筒31的悬浮位置，该结构由此用作流体静力支承。在用于液压介质的供给通道37中形成圆锥形的套管表面，具有锥形头34的心轴33抵靠该套管表面被插入，通过该心轴的移动，介质的供给通道可以被节流。心轴33被插设为，使得心轴与轴32之间的通道的长度尽可能地短。心轴优选通过压电伺服驱动器39移动，用压电伺服驱动器可以产生甚至达到1000赫兹的频率的运动。心轴上设置有弹簧40，以便为心轴产生返回力。此外，心轴由流体力支撑。如果轴和套筒之间的间隙小，介质流量就小。另外，若油通道的容积小，则心轴的非常小的移动也能够在流体静力支承中产生高的压力波动。根据本发明的伺服驱动器可以在抑制振动时产生所需要的高频的控制力，并且承受高负荷。该伺服驱动器也可以很容易地在现有的结构中实现。

流动的介质还会引起被动阻尼，该被动阻尼由流体粘度阻碍运动的作用产生。该方法以名称SFD（挤压液膜阻尼器）而为人所知。然而SFD通常不包含主动部件（有源部件）。SFD的特性允许通过选择与该粘度匹配的油来加以控制，此外可通过调整流体温度来影响油的粘度。也可以通过使轴位置从间隙的中间点向边缘变化来影响轴的支承刚度。在此，在轴移动时，流动介质的流体阻力发生变化，并且液压支承刚度发生变化。因此，悬置装置也可被用于所谓的适合的被动阻尼。

图4中示出了根据本发明的装置的替代实施方式。这里，在辊的轴承衬套中，例如围绕辊轴承46或在挠曲补偿（durchbiegungskompensierte）辊的情况下围绕关节轴承，来形成间隙48，在该间隙内设置给辊加载的轴42和轴承元件46，以便以轴承衬套41内的微小间隙运行。所形成的间隙48在辊隙力F的方向上被划分成上部部分和下部部分，该上部部分和下部部分由密封元件45沿着轴的纵向方向彼此分隔。液压介质鉴于所述荷载被引导到下部部分47中。在这里，介质处于封闭容积中，并且快速伺服驱动器49通过施加介质被驱动，该伺服驱动器例如为压电板堆栈，在该压电板堆栈中设有多个彼此层叠的约100μm厚的陶瓷压电板，以及在这些板之间烧结的电极。

该轴的位置相对于轴承衬套体被测量，并且压电板堆栈以如下方式被控制，即：该压电板堆栈通过其活塞部件44施加液压介质，该介质进一步向前推轴42，直到所述轴相对于轴承衬套41处于中间位置。使用这种装置可以产生具有非常高频率的减振力，这些力被传递到辊的轴上。压电板堆栈和液压介质建立了液压传输的期望位移。只要在大范围振动之前开始振动的抑制，振动中所需的力和位移就会相对小。为了抑制振动，压电板堆栈可以例如以根据加速度传感器、位置传感器或力传感器的方式和方法被控制。

Claims

1.一种用于抑制在压光机的辊上的振动的装置，其中多个辊在主体结构中借助于多个支承杆（5）被直接或间接地支承在所述辊的轴（32，42）上，并且当各液压缸（6）借助于支承轴（15）与所述支承杆（5）连接时，所述支承杆通过所述液压缸（6）被卸载或加载，

其特征在于：

在辊的悬置位置设置用于液压介质的空间（19a；38；47），该空间围绕所述辊的轴（32，42）或所述辊上的所述支承杆（5）的支承轴（15），

采用磁致伸缩的或压电的伺服驱动器作为伺服驱动器（17；30；40），所述伺服驱动器以如下方式被定位在所述辊的支承结构中：所述伺服驱动器对处于所述悬置位置处的液压介质产生抑制振动的荷载力。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于：

所述伺服驱动器（30）包括套筒（31），在所述套筒中设置用于加载和/或支承所述辊的所述轴（32），以便以小的间隙运行，

在所述套筒（31）中沿着对所述轴进行加载的力（F）的方向制造有孔（37），并且液压介质从所述孔被引导到所述轴（32）与所述套筒（31）之间的空间（38）内。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于：

相对于所述孔（37）在所述套筒（31）的另一侧上设有附加孔（35），液压介质能够自所述空间（38）从该另一侧流出。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于：

流动介质的粘度被设置为能够通过温度来调节，并且所述轴的中间位置被设置为是可调节的，用以调节悬置刚度。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于：

所述空间（48）被构造为围绕所述轴承的位于所述轴承衬套（41）中的轴（42）以及轴承元件（45），并且所述空间在对所述轴（43）进行加载的力（F）的方向上被分为上部部分和下部部分（47），所述上部部分和下部部分通过密封元件（45）彼此分隔，

液压介质鉴于所述荷载（F）被引导到形成封闭容积的下部部分（47），并且所述伺服驱动器（40）与处于封闭空间（47）中的介质连通，以便施加介质。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于：

所述装置包括用于测量所述辊的轴（42）相对于轴承衬套体的位置的元件以及用于控制所述伺服驱动器（40）的元件，用以施加液压介质，使得所述辊的轴相对于所述轴承衬套（41）位于中间位置。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于：

用于测量所述辊的轴的位置和/或用于测量所述伺服驱动器的元件包括位置传感器和/或加速度传感器和/或力传感器。