CN204343096U - 用于使幅材生产机械的辊轴向运动的设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于使幅材生产机械的辊轴向运动的设备。该设备包括第一轴(11)和第二轴(12)，这二者是可转动的。在第一轴(11)上设有第一偏心质量块(15)。相应地在第二轴(12)上设有第二偏心质量块(16)。该设备还包括用于引起和调节第一质量块(15)与第二质量块(16)之间的相位差的调节机构(19)。调节机构(19)由促动器(20)构成，该促动器被与第一轴(11)和第二轴(12)分开地设置在质量块(15，16)之间。

Description

用于使幅材生产机械的辊轴向运动的设备

技术领域

本实用新型涉及一种用于使幅材生产机械的辊沿轴向方向运动的设备，该设备包括：设置用于旋转的第一轴和第二轴；位于第一轴上的第一偏心质量块(exzentrische Masse)；位于第二轴上的第二偏心质量块；调节机构，用于引起和调节第一质量块与第二质量块之间的相位差，在此，该调节机构由与轴分开地设置在质量块之间的促动器(Stellglied)形成。

背景技术

在芬兰专利文献117293和芬兰实用新型No.7860中说明了两种不同的用于使幅材生产机械的辊沿轴向方向运动的设备。这两种设备以旋转的“质量块对”和它们的偏心质量块之间的相位差为基础。通过调节相位差可以改变由这两种设备所产生振动的振幅和频率。通过这种方式可以实现所期望的辊的轴向运动。

在这两种设备中，相位差是由需要大量安装空间的复杂装置所引起的。这些设备也由于其安放情况而难以维护。此外，这些设备还包含很多构件，因此增加了购置成本和使用成本，最后，这些设备的力受到限制，这限制了质量块的尺寸并因此限制了可通过设备获得的力。

实用新型内容

因此，本实用新型的目的是提出一种用于使幅材生产机械的辊沿轴向方向运动的新型设备，该设备与迄今已知的设备相比结构更简单，但功能更多、更有效。本实用新型的特征由本申请文件给出。在根据本实用新型的设备中，特别是能够以新的、令人吃惊的方式产生质量块之间的相位差。更确切地说，所使用的调节机构在结构和设置方面都具有新颖性。在此，可以通过与现有技术相比更小的力使得与现有技术相比更大的质量块运动，因此使得对相位差的调节在更有效的同时能够更准确和更可靠。此外，该设备与现有设备相比结构更紧凑和更易于维护。

为此，根据本实用新型的设备包括：第一轴和第二轴，二者被设计用于转动；位于第一轴上的第一偏心质量块；位于第二轴上的第二偏心质量块；和调节机构，用于引起和调节第一偏心质量块与第二偏心质量块之间的相位差，在此，调节机构由促动器形成，该促动器与第一轴和第二轴分开地设置在第一偏心质量块和第二偏心质量块之间，其中，该促动器是线性促动器，其沿轴向方向设置在第一偏心质量块和第二偏心质量块的区域中。

优选将促动器设计为，在第一偏心质量块和第二偏心质量块之间传输力矩。

优选将促动器设置在第一偏心质量块和第二偏心质量块的彼此相对的端部之间。

优选第一轴和第二轴彼此同轴地设置。

优选第一轴和第二轴彼此分开地平行设置。

优选促动器包括：连接轴；位于该连接轴上的调整齿轮，所述调整齿轮与配属于第一偏心质量块和第二偏心质量块的齿轮相接触；以及用于产生和调节调整齿轮之间的相位差的装置。

优选连接轴是一体的，在其端部和调整齿轮之间分别设有斜坡吻合件。

优选连接轴由两个辅助轴构成，并在辅助轴与促动器之间分别设有斜坡吻合件。

附图说明

下面参照在附图中示出的本实用新型的几种实施方式对本实用新型做详细说明。其中：

图1示出了根据本实用新型的设备的原理性横截面图；

图2示出了沿图1中的平面A-A的原理性纵截面图；

图3示出了根据本实用新型设备的促动器的第二实施方式的原理示图；

图4示出了根据本实用新型设备的促动器的第三实施方式的原理示图；

图5以截面图示出了根据本实用新型设备的第二实施方式的原理示图。

具体实施方式

根据本实用新型的设备尤其是在幅材生产机械中特别用于所谓的胸辊的摇振(Oszillieren)。换句话说，使现有的用于支承长筛网的胸辊沿轴向方向运动。例如，在长筛机中，纤维悬浮液被直接在胸辊后面喷洒在筛网上，在此，通过胸辊的运动使得筛网也沿幅材生产机械的横向运动。由此在位于筛网上的纤维悬浮液中形成剪切力效应，从而使纤维均匀地分布在筛网上。在根据本实用新型的设备中使用具有一个自由度的线性阻尼振动系统。使用偏心质量块对产生谐激振力(harmonische Erregungskraft，谐振力)。质量块对具有偏心质量块，而偏心质量块设置在轴上。质量块对的轴相对于胸辊的转动轴线成直角。通过使旋转的偏心质量块具有相位差来实现设备的工作运动。此外，通过改变所述的相位差可以调节工作运动的长度和频率。也就是说，该设备是可调节的。处于彼此完全相反的相位中的质量块对相互抵消它们对彼此的作用，此时设备是不运动的。质量块的转速对工作运动也有影响。

在图1中局部地示出了幅材生产机械的辊10。辊10在这里是胸辊，并以横截面图示出了与胸辊相连接的根据本实用新型的设备。胸辊(简称为辊10)以其两个端部位于轴承中，轴承允许辊10沿轴向方向运动。可利用该设备产生的轴向运动大约为10mm至50mm。该设备与实施方式无关地具有可转动的第一轴11和第二轴12。相应的轴承(机构)用于支承轴。此外，轴11和轴12支承在可运动的滑动座架13上，该滑动座架通过驱动杆14与辊10相连接。因此只有轴向力作用于辊上，该轴向力使辊以期望的方式往复运动。

为了产生振动，在轴上设有旋转的偏心质量块，在偏心质量块之间产生相位差。一般来说，在第一轴11上设有第一偏心质量块15，在第二轴12上设有第二偏心质量块16。然而，所述质量块属于不同的质量块对，在此，振动系统以前述方式起作用。在图1和图5中，用附图标记17和附图标记18表示质量块对。根据本实用新型的设备还包括用于产生和调节第一质量块15与第二质量块16之间的相位差的调节机构19。在本实用新型中，调节机构19由促动器20构成，该促动器与轴11和轴12分开地设置在质量块15与质量块16之间。此外，促动器20是线性促动器，其沿轴向方向设置在质量块15和16的区域中。首先，该促动器结构简单，可准确地调节并且能够快速地工作。第二，与以往相比，利用该促动器能够传输更大的力乃至力矩，而无附加的扭矩作用于轴上。在设备中产生的摩擦力也比以往更小，并且对轴的支承更加容易，耐久性也更好。此外，轴还可以被设计为比以往更细，或在现有的轴上可以设置比以往更大的质量块。因此能够在保持相同外部尺寸的同时提高设备的性能。

驱动杆14具有能够使辊10转动的推力轴承21，也就是说，在辊10的轴22旋转期间驱动杆14不转动。此外，滑动座架13通过滑动轴承23支承在设备的框架上。在所示出的实施方式中使用静压滑动轴承，也就是说，滑动座架在润滑剂膜上滑动。即，除了驱动杆14和滑动座架13之外，在设备中可与辊10一起运动的部件为质量块和轴。由于辊运动具有行程长度和频率，因此也将该设备称为振动装置或摇动装置。

图2以纵截面图原理性地示出了根据本实用新型的设备。第一轴11在此具有完整的长度，在其两个端部上设有轴承24，优选为滚动轴承。第一轴11和第一质量块15被设置为例如通过楔形件25彼此不会相对转动。相应地，第二轴12由围绕第一轴11放置的两个对接轴(Stumpfwellen)26构成。换句话说，轴11和轴12被彼此同轴地设置。在此，两个偏心质量块围绕相同的转动轴线旋转，但这种相对放置使得能够在质量块之间形成相位差。由于质量块的相对运动是临时、缓慢地发生的且转动角较小，因此甚至可以使用滑动轴承，从而简化了设备结构并易于维护。

两个质量块分别具有自己的齿轮。更确切地说，第一齿轮27位于第一质量块15的端部上。第二齿轮28位于相对的第二质量块16的端部上。所述齿轮用于将转动运动传递到质量块对的第二质量块上。更确切地说，设备具有两个质量块对，每个质量块对分别具有两个偏心质量块。质量块对的第二质量块15′和16′设置在自己的轴11′和12′上，它们的结构与以上所述的结构相符。这些质量块也具有齿轮27′和28′，齿轮27′和28′与各自相对的质量块15和16的齿轮27和28齿轮啮合。这种齿轮啮合在各个端侧使得质量块在质量块对内部的相对位置保持不变，从而能够在质量块对的质量块之间形成相位差。在此，两个不同质量块对的质量块之间的相位差也被作为质量块对的第二质量块的相位差，以实现系统的工作原理。在图1和图5中，质量块的转动方向由箭头给出。

设备优选由单一的电动机驱动，该电动机与滑动座架分开设置。即，该电动机被固定地设置。在图2至图4中原理性地示出了电动机29。单一的电动机在实践中能够被很容易地调节。根据需要设置与电动机相连接的传动装置。调节机构仅用于调节质量块的相位差，而与对电动机的控制无关。由此能够在没有复杂的附属装置的情况下简单而准确地实现对设备的控制。

由于根据本实用新型的调节装置可容易地实现用于控制电动机和调节机构的装置，因此在附图中省略了用于控制电动机和调节机构的装置。在实践中，对电动机的控制通过变频器实现，而对调节机构的控制则通过常规的调节器实现。除了质量块对17和18之外，在滑动座架13上设有弹簧30，从而使设备构成功能性的振动器(图1和图5)。该振动器的频率在约10Hz的范围内，而临界点位于约0.5Hz至1.0Hz。即，设备在超出临界点的频率范围内工作。在设备接通时，质量块对首先被加速离开临界点，然后通过调节相位差使行程长度达到期望值。

即，设备具有两个质量块对17和18，它们可转动地支承在滑动座架13上。在实践中，利用质量块对的相位差调节滑动座架的运动并因此调节所产生的行程的长度。每个质量块对由两个偏心质量块组成，每个质量块都有大约四分之一的空间用于另一质量块。此外，这些质量块在部分路线上交错地设置，因此现在可以使用比以前显著更大的质量块。但是，应该将质量块的尺寸确定为能够实现所需要的相位差。在将质量块设置在相同的转动轴线上时，转动角需要在大约90°。在实践中，质量块对总是以相同的方式相对旋转，并由此能够在所有的情况下消除垂直的偏心力。在图1中，质量块对17和18中的质量块15、15′和质量块16、16′彼此相对地设立，在此，滑动座架13达到其最大行程长度。在图1和图5中，用双箭头示出了滑动座架13的往复运动。

即，实际的相位差通过与轴分开地设置在质量块之间的促动器来产生，也就是说，促动器的力直接作用于质量块，而不是间接地通过轴作用于质量块。由此简化了设备结构，并能使用比以往更大的质量块。在如图2至图4所示的实施方式中将用到质量块的齿轮。下面将对促动器的准确构造和功能做详细说明。

除了与现有技术相比更简单的结构之外，促动器20被设计用于在质量块15与质量块16之间传输力矩。因此，通过在各个质量块对的质量块之间的力矩传输，可以将旋转所需的力矩传输到所有质量块上。在图2中通过点划线示出了系统中的力矩传输。在此，电动机29耦合在轴11′上。在实践中，在电动机和轴之间设有耦合件，用以在电动机保持原位(在附图中未示出)时能够使滑动座架运动。质量块15′和固定在其上的齿轮27′与轴11′一起旋转。处于啮合中的齿轮27将力矩传输到质量块15上，并使质量块对的质量块保持彼此同步。接下来利用促动器20实现根据本实用新型的力矩传输。一般来说，促动器20设置在质量块15和质量块16的彼此相对的端部之间。促动器在此设置在各个质量块对的质量块15的齿轮27和质量块16的齿轮28之间。即使在促动器旋转时，力矩也被传输到齿轮28上并从那里继续传输到质量块16上，并通过齿轮28′传输到质量块16′上。在所示出的相位中，各个质量块对的质量块彼此同步，并且质量块对相应地处于相反的相位上。在质量块对旋转过程中，它们的作用互相抵消，而设备的行程长度为零。因此，可以首先利用单一的电动机将质量块加速到期望的速度，然后才利用促动器调整质量块之间的相位差。

与实施方式无关地将促动器20沿轴向方向设置在质量块15和质量块16的区域中。因此，质量块系统主要是确定设备的尺寸。此外，还可以将促动器设置在由质量块确定的空间中，由此使得设备更紧凑、更易于维护。根据图1和图5，甚至可以将促动器集成在现有设备中。

如果相位差为零，则促动器在质量块之间不变地传输力矩。但是在传输力矩的情况下，根据本实用新型的促动器还将导致相位差。在如图2至图4所示的实施方式中，促动器20包括连接轴31和设置在连接轴31上的调整齿轮32和33。调整齿轮32和33与配属于质量块15和16的齿轮27和28相接触。由此可以传输力矩。此外，促动器具有用于在调整齿轮32与调整齿轮33之间产生和调节相位差的装置34。由此可以针对质量块形成相位差。在实践中，该装置可以通过不同的方式实现。

在如图2所示的实施方式中，连接轴31是一体的(einheitlich)，即连续的，在其两个端部和调整齿轮32与调整齿轮33之间设有斜坡吻合件(Steigpassung)35。连接轴31可转动地安置在设备上。调整齿轮32与调整齿轮33也支承在相同的轴承中。当然，连接轴31可在支承套筒36中轴向运动。此外，连接轴31具有斜坡槽(Steignut)37，并在调整齿轮上设有与斜坡槽相匹配的阻挡件。替代地，斜坡槽还可以设置在调整齿轮上，则连接轴在此将具有斜坡螺纹(Steiggewinde)。也可以在这两个部件上设置斜坡槽，在此，例如插入斜坡槽中的楔形物将传输力矩。斜坡吻合件存在于连接轴的两个端部上，然而它们的斜坡具有不同的转动方向(Drehsinn)。因此，当连接轴沿轴向方向运动时，在调整齿轮32与调整齿轮33之间将产生相位差，但是力矩在此将被连续地传输。相位差从调整齿轮传输到齿轮上并因此传输到旋转的偏心质量块上。即，可以因此而利用简单的促动器实现准确、有效的相位差调节。连接轴31在此通过非转动移位套筒(Verschiebebuchse)38运动，移位套筒的用于其部件的轴承结构支承旋转的连接轴并能够良好地承受轴向负荷。当围绕移位套筒设有气缸室39时，移位套筒38在此还构成具有活塞的功能性活塞杆。在此设立双作用气缸，并可以向其中供应压力介质(例如液压油)。在所述的促动器中仅有连接轴和调整齿轮转动。其余的构件保持不动或仅线性运动。在图2中以虚线原理性地示出了壳体40，促动器在该壳体中可处于连续的油浴()中。这种结构设计也是非常有利的，因为这种结构所需要的空间少，并且由气缸产生的力可以向连接轴集中。由此可以避免在促动器及其组件上/中形成弯曲力矩。下面举例说明如何确定调节机构的尺寸：偏心质量块的齿轮分别具有80个齿，调整齿轮相应地分别具有20个齿，传输比为4。连接轴的具有不同转动方向的斜坡覆盖180°，因此总旋转为360°。通过上述的传输比4，可以使质量块的齿轮的相对转动最大为90°。在此，相位差的值在0°与90°之间变化。基于该传输比，可以利用比以往更小的力矩产生相位差。另一方面，利用当前可用的力矩可以对比以往更大的偏心质量块产生相位差。

在如图3和图4所示的实施方式中也存在连接轴31，但是其由两个辅助轴41和42组成。在此，辅助轴41和42刚性地固定在调整齿轮32和调整齿轮33上，但斜坡吻合件35被设置在辅助轴41和42与促动器之间。如图3所示，在辅助轴41和42上存在作为延长部的斜坡套筒43，其与移位套筒相连接38。在上述套筒之间设有斜坡吻合件。在此，通过移位套筒38在调整齿轮32与调整齿轮33之间的轴向位移产生相位差。在此，移位套筒38也通过构成包含气缸室39的促动器的双作用气缸运动。

在如图4所示的实施方式中，用丝杠44代替双作用气缸，移位套筒38通过该丝杠移动。丝杠44在此起到传动件的作用，使得即使利用较小的电动机45也可使移位套筒38运动。在实践中，力仅仅是必须大于促动器的内部摩擦力。利用丝杠可以实现高精度、易控制的相位差调节，这种相位差调节比双作用气缸更慢。也可使用任意其他合适的组件来引起线性运动。在图3和图4中未示出质量块和轴。

一般来说，促动器的运动可以线性地进行。在实践中，配属于促动器的调节机构进行线性运动。例如，液压地或通过丝杠使调节机构(例如上述移位套筒)运动。

图5示出了根据本实用新型的设备的第二种实施方式。功能相同的部件具有与图1所示的相同的附图标记。即使当轴和偏心质量块被不同于图1地设置时，功能原理与图1的功能原理相符。在此，轴11和轴12彼此分开地平行设置。调节机构的功能也与前面所述的相符。然而现在设有中间齿轮46，通过该中间齿轮可以适当地设定转动方向。如同在所述其他的实施方式中一样，调节机构在此也传输力矩，也就是说，由驱动装置(例如电动机)产生的力矩通过调节机构从一质量块对传输到另一质量块对。这种传输是从圆周(Umfang)上通过旋转运动完成的，因此能够以比以往更小的力可控地保持比以往更大的质量块。在图5中，将第一促动器的调整齿轮32配属于左边的质量块对17的齿轮。在该促动器的另一端部上也设有调整齿轮，该调整齿轮与中间齿轮46相接触，由此使力矩从一质量块对传输到另一质量块对。如同在图1至图4中一样，促动器可以具有完整的长度，但是在该变型中可以只设置在质量块的一个端部或另一端部上。促动器的结构从而被进一步简化。

根据本实用新型的设备结构简单，并且能够由简单的构件组成。该设备的旋转组件的数量很少，并且这些旋转组件低摩擦地受到支承。对相位差的调节可以连续、快速地进行。根据本实用新型的设备具有高度的运行可靠性并且易于调整和维护。此外，根据本实用新型的设备可以采用简单的组件，例如传统的鼠笼式转子电机()。相位差的大小可以独立于电动机地进行调节。即使在发生故障的情况下，由于能够自动恢复设置，因此能够避免损坏。另外，根据本实用新型的设备与以往的设备相比更紧凑且所需安装空间更小。

Claims (8)

1.一种用于使幅材生产机械的辊轴向运动的设备，该设备包括：

第一轴(11)和第二轴(12)，二者被设计用于转动；

位于所述第一轴(11)上的第一偏心质量块(15)；

位于所述第二轴(12)上的第二偏心质量块(16)；和

调节机构(19)，用于引起和调节所述第一偏心质量块(15)与所述第二偏心质量块(16)之间的相位差，其中，所述调节机构(19)由促动器(20)形成，该促动器与所述第一轴(11)和所述第二轴(12)分开地设置在所述第一偏心质量块(15)和所述第二偏心质量块(16)之间，其特征在于，所述促动器(20)是线性促动器，其沿轴向方向设置在所述第一偏心质量块(15)和所述第二偏心质量块(16)的区域中。

2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述促动器(20)被设计为在所述第一偏心质量块(15)和所述第二偏心质量块(16)之间传输力矩。

3.如权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述促动器(20)被设置在所述第一偏心质量块(15)和所述第二偏心质量块(16)的彼此相对的端部之间。

4.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第一轴(11)和所述第二轴(12)被彼此同轴地设置。

5.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第一轴(11)和所述第二轴(12)彼此分开地平行设置。

6.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述促动器(20)包括：连接轴(31)；位于该连接轴上的调整齿轮(32，33)，所述调整齿轮(32，33)与配属于所述第一偏心质量块(15)和所述第二偏心质量块(16)的齿轮(27，28)相接触；以及用于产生和调节所述调整齿轮(32，33)之间的相位差的装置(34)。

7.如权利要求6所述的设备，其特征在于，所述连接轴(31)是一体的，在其端部和所述调整齿轮(32，33)之间分别设有斜坡吻合件(35)。

8.如权利要求6所述的设备，其特征在于，所述连接轴(31)由两个辅助轴(41，42)构成，并在所述辅助轴(41，42)与所述促动器之间分别设有斜坡吻合件(35)。