FI121092B - Method and apparatus for controlling vibrations - Google Patents
Method and apparatus for controlling vibrations Download PDFInfo
- Publication number
- FI121092B FI121092B FI20095177A FI20095177A FI121092B FI 121092 B FI121092 B FI 121092B FI 20095177 A FI20095177 A FI 20095177A FI 20095177 A FI20095177 A FI 20095177A FI 121092 B FI121092 B FI 121092B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- actuator
- valve
- vibrations
- machine
- flow
- 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
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
- F16F15/02—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
- F16F15/023—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using fluid means
- F16F15/027—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using fluid means comprising control arrangements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B21/00—Common features of fluid actuator systems; Fluid-pressure actuator systems or details thereof, not covered by any other group of this subclass
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
Description
MENETELMÄ JA LAITTEISTO VÄRÄHTELYJEN HALLITSEMISEKSI Keksinnön kohde 5 Keksinnön kohteena on laitteisto koneiden/koneenosien värähtelyjen ja liikkeiden hallitsemiseksi. Lisäksi keksintö kohdistuu menetelmään koneiden/koneenosien värähtelyjen ja liikkeiden hallitsemiseksi. Ratkaisu soveltuu esimerkiksi paperi- ja kartonkikoneiden, niiden jälkikäsittely-laitteiden sekä jatkuvatoimisten kuiturainapuristimien värähtelyjen hal-10 lintaan.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to apparatus for controlling vibrations and motions of machines / machine parts. The invention further relates to a method for controlling vibrations and movements of machines / machine parts. The solution is suitable for, for example, vibration control of paper and board machines, their finishing equipment, and continuous fiber presses.
Keksinnön taustaaBackground of the Invention
Erilaisten koneiden ja koneenosien käytönaikainen värähtely on useis-15 sa tapauksissa sellainen ilmiö, joka halutaan poistaa tai vähintäänkin vaimentaa.In many cases, the vibration of various machines and machine parts during operation is a phenomenon to be eliminated or at least suppressed.
Paperikoneissa ja paperin jälkikäsittelylaitteissa (päällystyskoneet, ka-lanterit, rullaimet, pituusleikkurit) esiintyvät värähtelyt ja tärinät muo-20 dostavat varsin huomattavan ongelman. Näissä laitteissa on useita vä-rähtelylähteitä ja eräitä huomattavimpia niistä ovat telat ja sylinterit, jotka käsittävät huomattavalla nopeudella pyörivän suuren massan. Telojen ja sylintereiden värähtelyt ja tärinä aiheuttavat jälkiä valmistettavaan paperiin.Vibrations and vibrations in paper machines and paper finishing equipment (coating machines, calenders, rollers, winders) form a quite considerable problem. These devices have several sources of vibration and some of the most prominent are rolls and cylinders which comprise a large mass rotating at considerable speed. The vibrations and vibrations of the rollers and cylinders cause marks on the paper being manufactured.
2525
Paperikoneen ja paperin jälkikäsittelylaitteiden liikkuvat ja pyörivät osat aiheuttavat myös värähtelyjä näiden laitteiden perustuksiin. Nämä värähtelyt haittaavat ajotilannetta ja saattavat aiheuttaa pysyviä tuennan muutoksia. Lisäksi samalle perustalle sijoitettujen eri koneenosien/lait-30 teiden aiheuttamat värähtelyt aiheuttavat värähtelyjen yhteisvaikutuksia, mikä johtaa koko koneen periodiseen tai kaoottiseen värähtely-käyttäytymiseen.The moving and rotating parts of the paper machine and paper finishing equipment also cause vibrations in the foundations of these machines. These vibrations adversely affect the driving situation and can cause permanent changes in the support. In addition, vibrations caused by different machine parts / devices 30 on the same base cause the vibrations to interact, resulting in periodic or chaotic vibration behavior of the whole machine.
Myös mineraalimateriaalien prosessointilaitteissa, kuten murskaimissa, 35 seuloissa, sihdeissä ja kuljettimissa esiintyy näiden koneiden toiminnasta aiheutuvia monenlaisia tärinöitä. Esimerkiksi murskattavan mate- 2 riaalin syöttäminen murskaimeen aiheuttaa iskuja ja tärinää koko murskaimeen. Mineraalimateriaalien prosessointilaitteiden tärinöitä ja värähtelyjä vaimennetaan nykyään jousilla ja suurikokoisilla hydrauli-sylintereillä.Mineral processing equipment such as crushers, screens, sieves and conveyors also exhibit a variety of vibrations due to the operation of these machines. For example, feeding the material to be crushed into the crusher causes shocks and vibrations throughout the crusher. Vibrations and vibrations of mineral processing equipment are now suppressed by springs and large hydraulic cylinders.
55
Konevärähtelyjä voidaan hallita aktiivisilla, puoliaktiivisilla tai passiivisilla menetelmillä. Aktiivimenetelmissä systeemiin tuodaan sopivasti vaiheistettu voimaheräte, jolloin rakenne saadaan joko värähtelemään hallitusti tai värähtely voidaan kumota kokonaan. Aktiivitoimilaitteita 10 ovat esimerkiksi hydrauliset aktuaattorit, pneumaattiset aktuaattorit ja sähkömekaaniset aktuaattorit.Machine vibrations can be controlled by active, semi-active, or passive methods. In active methods, a suitably phased force excitation is introduced into the system, whereby the structure can be either oscillated in a controlled manner or the oscillation can be completely reversed. Active actuators 10 include, for example, hydraulic actuators, pneumatic actuators and electromechanical actuators.
Tunnetun tekniikan puitteissa ei ole saatavilla toimilaitetta sovelluksiin, missä tarvitaan samanaikaisesti sekä suurta voimaa että nopeaa liiket-15 tä. Sähkömekaanisesta aktuaattorista, kuten esimerkiksi piezosta ja lineaarimoottorista, nopeissa liikkeissä saatava voima on pieni. Hydraulisesta aktuaattorista saatava voima on suuri, mutta nopeus on rajoitettu. Nykyisten servohydraulisten aktuaattoreiden toimintataajuus on alle 50 Hz. Myös hydraulisten aktuaattoreiden tiivistekitkat on merkittä-20 vä haittatekijä.In the prior art, no actuator is available for applications where both high power and fast motion are required simultaneously. The power obtained from an electromechanical actuator such as a piezo and a linear motor is small in fast motions. The power from the hydraulic actuator is high but the speed is limited. Existing servo-hydraulic actuators operate at less than 50 Hz. Frictional friction of hydraulic actuators is also a significant drawback.
Hydrauliikkaan perustuvien värähtelyjä vaimentavien ratkaisujen ongelmana on niissä käytettävien hydraulisten toimilaitteiden pitkä vasteaika havaittuihin värähtelyihin. Koska värähtelynvaimennin ei reagoi tar-25 peeksi nopeasti värähtelyihin, ehtivät värähtelyt aiheuttaa ongelmia laitteistoissa ja valmistusprosessissa ennen tilanteen korjautumista. Voi myös syntyä tilanne, jossa värähtelynvaimennin on jatkuvasti ’’myöhässä” pitkän vasteajan vuoksi. Tällöin vaimennusta ei jatkuvasta toimilaitteen säädöstä huolimatta saada missään vaiheessa riittävälle tasol-30 le.The problem with hydraulics-based vibration damping solutions is the long response time of the hydraulic actuators they use to the observed vibrations. Because the vibration dampener does not react quickly enough to vibrations, vibrations cause problems in the equipment and the manufacturing process before the situation is corrected. There may also be a situation where the vibration dampener is constantly '' late '' due to its long response time. Thus, despite continuous actuator control, damping is never achieved to a sufficient level.
Keksinnön Ivhvt yhteenvetoSummary of the Invention Ivhvt
Keksinnön kohteena olevan ratkaisun tarkoituksena on poistaa edellä 35 esitettyjen, aiemmin tunnettujen värähtelyjä vaimentavien ratkaisuiden epäkohtia ja puutteita.The object of the solution according to the invention is to eliminate the disadvantages and shortcomings of the previously known vibration damping solutions described above 35.
3 Tämän tarkoituksen toteuttamiseksi keksinnön mukaiselle laitteistolle on pääasiassa tunnusomaista se, mikä on esitetty itsenäisessä patenttivaatimuksessa 1. Keksinnön mukaiselle menetelmälle on puolestaan 5 pääasiassa tunnusomaista se, mikä on esitetty itsenäisessä patenttivaatimuksessa 6. Muissa epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa on esitetty eräitä keksinnön edullisia suoritusmuotoja.In order to accomplish this purpose, the apparatus according to the invention is essentially characterized in what is disclosed in independent claim 1. The method according to the invention, in turn, is essentially characterized in what is disclosed in independent claim 6. Other dependent claims provide some preferred embodiments of the invention.
Keksinnön perusajatuksena on se, että koneen tai koneenosien väräh-10 telylle muodostetaan vastavoima pulssiyksiköllä, joka käsittää hydraulisen toimielimen ja hydraulinesteen virtauksen ohjauslaitteen. Toimielin on kiinteäseinäinen kammio, jonka seinistä ainakin yksi on joustava. Toimielimen rakenne mahdollistaa nopean liikkeen.The basic idea of the invention is to create a counter force on the vibration of the machine or machine parts by a pulse unit comprising a hydraulic actuator and a hydraulic fluid flow control device. The actuator is a fixed-wall chamber with at least one of the walls resilient. The structure of the body allows rapid movement.
15 Perusajatuksen mukainen laitteisto käsittää ainakin mittausyksikön värähtelyjen mittaamiseksi, pulssiyksikön vastaliikkeiden muodostamiseksi sekä ohjausyksikön pulssiyksikön ohjaamiseksi mittausyksikön mittaustietojen perusteella. Pulssiyksikkö käsittää puolestaan ainakin hydraulinesteen virtauksen ohjauslaitteen sekä nopeatoimisen hyd-20 raulisen toimielimen, jossa on kiinteäseinäinen kammio, jonka seinistä ainakin yksi on joustava.The basic concept comprises at least a measuring unit for measuring oscillations, generating counter pulses of a pulse unit, and controlling a control unit based on measurement data of the measuring unit. The pulse unit, in turn, comprises at least a hydraulic fluid flow control device and a fast-acting hydraulic roller actuator having a fixed-wall chamber at least one of whose walls is resilient.
Toimilaite voi olla edullisesti ’’painerasia”, jonka seinää öljynpaine pul-listaa. Tällöin rasia laajenee ja supistuu paineen muuttuessa ja samalla 25 toimilaite tuottaa liikettä. Usein värähtelyn hallinnassa riittää muutaman kymmenen mikrometrin liike. Liikkeen pituus onkin usein huomattavasti lyhyempi kuin toimilaitteen liikkuvan seinän halkaisija tai poikkimitta.Preferably, the actuator may be a "" pressure box "whose wall is pressurized by oil pressure. As a result, the box expands and contracts as pressure changes, and at the same time the actuator produces movement. Often a few tens of micrometers is sufficient to control the vibration. The length of the movement is therefore often much shorter than the diameter or cross-section of the moving wall of the actuator.
Hydraulinesteen virtauksen ohjauslaitteen ohjaama kitkatonta liikettä 30 tuottava toimilaite voi olla muunkin tyyppinen, esimerkiksi haitarimainen painekammio, sylinterimäinen laajeneva kammio, tai vaikka tavallinen sylinteri, jossa on erityisen pienikitkaiset tai elastiset tiivisteen.The fluid flow actuator controlled by the hydraulic fluid flow control device can be of other types, for example an accordion-type pressure chamber, a cylindrical expanding chamber, or even a conventional cylinder having particularly low frictional or elastic seals.
Sopivimmin hydraulinesteen virtauksen ohjauslaitteena käytetään sää-35 töventtiiliä, jossa paineistetun väliaineen tilavuusvirtausta säätävän säätöelimen ympärille on järjestetty ainakin yksi käämi säätöelimen lii- 4 kuttamiseksi magneettikentässä. Ts. säätöelimeen on suoraan yhdistetty ainakin yksi sitä liikuttava elementti.Preferably, a control valve 35 is used for controlling the flow of the hydraulic fluid, wherein at least one winding is arranged around the regulating member for controlling the volume flow of the pressurized medium in order to move the regulating member in a magnetic field. Ts. at least one moving element is directly connected to the adjusting member.
Säätöelin on muodostettu ainakin osaksi sisältä ontoksi, lieriömäiseksi 5 kappaleeksi. Venttiilissä on paineistetulle väliaineelle ainakin yksi ulos-virtauskammio. Väliaine virtaa ulosvirtauskammioon joko sisäänvirtaus-kammiosta tai - kanavasta virtauksenohjaimen kautta. Säätöelin on sijoitettu virtauksenohjaimen suhteen niin, että se pystyy säätämään virtauksenohjaimen läpi kulkevaa väliaineen tilavuusvirtausta. Säätö-10 elimen ulkopinnalle järjestetty ainakin yksi käämi on ainakin osaksi paineistetun väliaineen ympäröimä.The adjusting member is formed at least partially internally into a hollow cylindrical body 5. The valve has at least one outflow chamber for the pressurized medium. The medium flows into the outflow chamber either from the inflow chamber or from the duct through the flow controller. The adjusting member is positioned relative to the flow guide so that it is capable of controlling the volume flow rate of the medium passing through the flow guide. The at least one coil arranged on the outer surface of the adjusting member 10 is at least partially surrounded by a pressurized medium.
Venttiilissä on ainakin yksi muotoiltu magneetti, johon syötetyn sähkövirran avulla muodostetaan magneettikenttä. Säätöelimen ulkopinnalle 15 järjestetty käämi on sijoitettu magneetin/magneettien suhteen niin, että magneettivuon tiheys on suurin mahdollinen säätöelimen käämin ympäristössä. Tämä saa aikaan sen, että säätöelimen liikkeet ovat nopeita ja täsmällisiä ja säätöelimen paikoitus oikeaan asemaan on helppoa ja nopeaa.The valve has at least one shaped magnet, in which a magnetic field is formed by an electric current supplied. The winding arranged on the outer surface 15 of the regulating member is disposed with respect to the magnet (s) such that the magnetic flux density is highest around the winding of the regulating member. This results in fast and precise movements of the actuator and easy and fast positioning of the actuator in the correct position.
2020
Venttiilissä ei tarvita erillistä, painavaa karaa, jolloin koko venttiili on kooltaan pienempi ja painoltaan kevyempi, jolloin se on helpommin asennettavissa toimilaitteiden yhteyteen. Säätöelin itsessään on luonnollisesti myös kevyempi, jolloin sen liikuttaminen on nopeampaa ja 25 sen myötä myös väliaineen virtauksen ohjaaminen on nopeampaa. Käytännön kokeissa säätöelimen reagointiajaksi on mitattu jopa 0,1 ms vasteaikoja. Lisäksi on havaittu, että virtauksen nostaminen nollatilanteesta täyteen virtaukseen tai sulkeminen täydestä nollatilanteeseen voidaan saada aikaan jopa noin 1 ms:ssa. Tästä kaikesta seuraa, 30 että toimilaitteen asemointi haluttuun toimintatilaan on nopeaa.The valve does not require a separate, heavy spindle, which means that the entire valve is smaller in size and lighter in weight, making it easier to install with actuators. Of course, the regulating member itself is also lighter, which makes it faster to move and, consequently, more fluid to control the flow of the medium. In practical experiments, the response time of the actuator has been measured up to 0.1 ms response times. In addition, it has been found that raising the flow from zero to full flow or closing it from full to zero can be achieved by up to about 1 ms. It follows from this all that the actuator is quickly positioned to the desired operating mode.
Erityisesti värähtelyjen vaimentamisen kannalta toimilaitteen askel-vasteen nopeutumisesta on suurta etua. Lisäksi venttiilin avulla voidaan saada aikaan myös muuta kuin siniaaltoa.Particularly in terms of damping vibrations, there is a great advantage in accelerating the step response of the actuator. In addition, non-sinusoidal wave can be achieved by the valve.
35 535 5
Nyt esitetyn ratkaisun eri suoritusmuodot erikseen ja eritavoin yhdistettyinä tarjoavat erilaisia etuja. Erään suoritusmuodon tarjoama merkittävä etu on siinä, että värähtelyä vaimentava voima tuotetaan oikeassa paikassa.The various embodiments of the present solution, individually and in combination, offer different advantages. A significant advantage of one embodiment is that the vibration damping force is produced in the right place.
55
Keksinnön erilaisia sovelluksia käyttäen voidaan vaimentaa suuritaajui-sia konevärähtelyjä esimerkiksi seuraavissa kohteissa: pyörivien koneenosien, kuten telojen ja akseleiden värähtelyt paperikoneen puristimella, kuivaimella, päällystyskoneella, ka-10 lanterilla tai rullaimissa staattisten runkorakenteiden värähtelyjen vaimennus: paperikoneen, kalanterin, päällystyskoneen, leikkurin rungot staattisten apulaitteiden värähtelyjen hallinta, kuten paperikoneen poikkirakenteet, hoitosillat, mittaraamit, kaavaripalkit, 15 kostutinpalkit, applikointisuutinpalkit, jne.Using various embodiments of the invention, high-frequency machine vibrations can be suppressed, for example, in the following applications: vibration of rotating machine parts such as rollers and shafts by papermaking press, dryer, coating machine, calender or rollers, vibration control, such as paper machine cross-structures, gantry bridges, gauges, scraper beams, 15 humidifier beams, applicator nozzle beams, etc.
hallittujen värähtelyjen tai turbulenssin aiheuttaminen materiaalin virtauksessa, esimerkiksi paperikoneen massakierrossa, lähestymisjärjestelmässä, perälaatikolla tai formerilla tehtävä hallittu kuitususpension sekoittaminen tai pulseeraus flok-20 kaantumisen estämiseksi rullauksessa paperirullan värähtelyn/pomppimisen eliminointi tuomalla herätetukivoima rullaan rullauskeskiön, painotelan tai kantotelojen kautta 25 Värähtelyvaimennuksen lisäksi toimilaitteen ja nopeatoimisen venttiilin yhdistelmällä voidaan tuottaa suurella voimalla nopeaa lineaariliikettä. Tätä voidaan hyödyntää esimerkiksi seuraavissa kohteissa: kalanterin telaston sulkeminen ja pika-avausliikkeen tuottaminen tai kiihdyttäminen, monitelakalanterin telapakan kuormi-30 tusvivut kalanterin telan kevennys sauman läpimenon ajaksi toimilaitteen palkin nopea asemointi: esimerkiksi kaavarin tai induktiolämmittimen palkin pikakääntö kauemmaksi telasta ra-takatkon tai "paketin" syntyessä 35 6inducing controlled oscillations or turbulence in material flow, for example, in a paper machine pulp cycle, approach system, headbox or former, controlled mixing or pulsation of a fiber suspension to prevent Flok-20 from rolling while eliminating paper roll vibration / bounce, the combination can produce high-speed high-speed linear motion. This can be used, for example, to: close the calender roller and produce or accelerate the quick-release movement; at birth 35 6
Keksinnön mukainen ratkaisu soveltuu esimerkiksi paperi- ja kartonki-koneiden, niiden jälkikäsittelylaitteiden (päällystyskoneet, kalanterit, rullaimet, pituusleikkurit) sekä jatkuvatoimisten kuiturainapuristimien värähtelyjen hallintaan. Keksinnön mukainen ratkaisu soveltuu käytet-5 täväksi myös mineraalien jalostuskoneissa (kivenmurskaimet) tarvittavien seulojen värähtelyliikkeeseen ja jopa murskaimien liikkeen tuottamiseen. Ratkaisu soveltuu myös ajoneuvoissa ja työkoneissa esiintyvien värähtelyjen vaimennukseen (esim. aktiivijousitus, moottorin tai ohjaamon huojunnan kompensointi).The solution according to the invention is suitable, for example, for controlling vibrations of paper and board machines, their after-treatment devices (coating machines, calenders, rollers, winders) and continuous fiber presses. The solution according to the invention is also suitable for use in the vibration movement of screens required for mineral processing machines (rock crushers) and even for the movement of crushers. The solution is also suitable for damping vibrations in vehicles and implements (eg active suspension, motor or cab vibration compensation).
1010
Piirustusten kuvausDescription of the drawings
Keksintöä selostetaan seuraavassa tarkemmin viittaamalla oheisiin periaatteellisiin kuviin, joissa 15 kuva 1 esittää laitteiston kokoonpanon periaatteen kuva 2 esittää erästä nopeatoimista säätöventtiiliä 20 kuva 3 esittää erästä toista nopeatoimista säätöventtiiliä kuvat 4-11 esittävät eräitä sovelluksiaThe invention will now be described in more detail with reference to the accompanying principal drawings, in which Fig. 1 illustrates the principle of equipment configuration, Fig. 2 illustrates one high-speed control valve 20 Fig. 3 shows another high-speed control valve Figs.
Kuvissa on esitetty selvyyden vuoksi vain keksinnön ymmärtämisen 25 kannalta tarpeelliset yksityiskohdat. Keksinnön ymmärtämisen kannalta tarpeettomat, mutta ammattimiehelle selvät rakenteet ja yksityiskohdat on jätetty kuvista pois keksinnön ominaispiirteiden korostamiseksi.For the sake of clarity, the figures show only the details necessary for an understanding of the invention. Unnecessary to the understanding of the invention but obvious to one skilled in the art, structures and details have been omitted to emphasize the features of the invention.
Kuvissa esitetyt symbolit kuvaavat pääasiassa toimintoja, jotka voidaan 30 toteuttaa yhdellä tai useammalla komponentilla tai yhden tai useamman komponentin osalla. Komponentit voidaan liittää toisiinsa eri tavoin halutun toiminnon saavuttamiseksi.The symbols shown in the figures mainly depict functions that can be implemented with one or more components or with parts of one or more components. The components can be connected in different ways to achieve the desired function.
77
Keksinnön yksityiskohtainen kuvausDetailed Description of the Invention
Ratkaisun perusajatuksen mukainen kokoonpano on esitetty kuvassa 1. Esimerkin mukainen laitteisto käsittää mittausyksikön 1, ohjausyksi-5 kön 2 ja pulssiyksikön 3.The basic configuration of the solution is shown in Figure 1. The apparatus according to the example comprises a measuring unit 1, a control unit 5 and a pulse unit 3.
Mittausyksikkö 1 on sovitettu mittaamaan koneen tai koneenosan 4 värähtelyjä. Mittausyksikkö 1 käsittää sopivia mittauselimiä ja/tai antureita. Esimerkiksi tietoa värähtelystä voidaan saada pyörrevirta-anturilla, 10 laseretäisyysmittarilla, venymäliuska-anturilla, pietsoanturilla tai muulla vastaavalla anturilla. Anturi voidaan sijoittaa mihin tahansa mistä saadaan riittävä tieto vaimennuksen säätöä varten. Säätö tapahtuu siten, että anturi mittaa värähtelyyn liittyviä sopivia suureita, joista muodostetaan ohjausyksiköllä 2 ohjaustieto.The measuring unit 1 is arranged to measure the vibrations of the machine or machine part 4. The measuring unit 1 comprises suitable measuring elements and / or sensors. For example, information on vibration can be obtained by a vortex current sensor, a laser rangefinder, a strain gauge sensor, a piezo sensor, or the like. The sensor can be placed anywhere that provides sufficient information to control the attenuation. The adjustment is made so that the sensor measures suitable quantities related to oscillation, from which the control unit 2 generates control information.
1515
Ohjausyksikkö 2 on sovitettu ohjaamaan pulssiyksikköä 3 mittausyksikön 1 mittaustietojen perusteella. Ohjausyksikkö 2 voidaan toteuttaa usealla tavalla, ja se voidaan esimerkiksi integroida muuhun ohjausjärjestelmään. Edullisesti ohjausyksikkö 2 toteutetaan ainakin osittain oh-20 jelmallisesti.The control unit 2 is adapted to control the pulse unit 3 based on the measurement data of the measuring unit 1. The control unit 2 can be implemented in a number of ways and can be integrated, for example, into another control system. Preferably, the control unit 2 is implemented at least in part programmatically.
Pulssiyksikkö 3 on puolestaan sovitettu tuottamaan värähtelylle vasta-liikkeitä. Pulssiyksikkö 3 käsittää ainakin hydraulisen toimielimen 5 (ei esitetty kuvassa 1)sekä hydraulinesteen virtauksen ohjauslaitteen 6 (ei 25 esitetty kuvassa 1).The pulse unit 3, in turn, is adapted to produce anti-vibration movements. The pulse unit 3 comprises at least a hydraulic actuator 5 (not shown in Figure 1) and a hydraulic fluid flow control device 6 (not shown in Figure 1).
Toimielimen 5 tulee olla sellainen, että se pystyy muuttamaan toi-miasentoa riittävän nopeasti. Usein toimielimen 5 liikkeen ei tarvitse olla suuri, sillä värähtelyn amplitudi on useissa tapauksissa pieni. Vä-30 rähtelyn taajuus on puolestaan useissa tapauksissa suuri, jonka takia toimielimen 5 pitää olla nopea. Sopivimmin toimielin 5 on kiinteäseinäi-nen kammio, jonka seinistä ainakin yksi on joustava, jolloin seinämä myötää kammiossa vaikuttavan paineen mukaisesti. Esimerkissä toimielin 5 on painerasia, jonka yksi seinä joustaa paineen vaikutuksesta. 35 8The actuator 5 must be such that it can change the operating position quickly enough. Often the movement of the actuator 5 does not have to be large since the amplitude of the oscillation is in many cases small. In turn, the frequency of the λ-30 oscillation is high in many cases, which requires the actuator 5 to be fast. Preferably, the actuator 5 is a solid-walled chamber having at least one of its walls resilient, the wall yielding to the pressure applied to the chamber. In the example, the actuator 5 is a pressure box with one wall resilient to pressure. 35 8
Koska värähtelyn taajuus on useissa tapauksissa suuri, pitää myös ohjauslaitteen 6 olla riittävän nopea. Hydraulinesteen virtauksen ohjauslaitteen 6 tulee olla sellainen, että se pystyy ohjaamaan hydraulinesteen liikettä riittävän nopeasti ja riittävällä tilavuusvirralla. Esimerkissä 5 hydraulinesteen virtauksen ohjauslaite 6 on nopeatoiminen säätövent-tiili, jota jatkossa kutsutaan ’’suurnopeusventtiiliksi”. Suurnopeusventtii-lin toiminta on erittäin nopea, sillä venttiilikaran liikkuva massa on minimoitu ja karan liike toteutetaan sähkömagneettisella puhekelalla. Kela on integroitu venttiilin karaan ja siinä on vain yksi liikkuva osa. Ratio kaisu mahdollistaa jatkuvatoimisen venttiilikäytön ilman ylikuumenemista tai muita katkoja. Tällaisen suurnopeusventtiilin eräitä rakenteita kuvataan seuraavaksi tarkemmin kuvien 2 ja 3 avulla.Since the frequency of vibration is in many cases high, the control device 6 must also be fast enough. The hydraulic fluid flow control device 6 must be such that it is capable of controlling the movement of the hydraulic fluid at a sufficiently rapid rate and with a sufficient flow rate. In Example 5, the hydraulic fluid flow control device 6 is a high-speed control valve, hereinafter referred to as a "high-speed valve". The operation of the high speed valve is extremely fast, since the movable mass of the valve stem is minimized and the movement of the mandrel is performed by an electromagnetic voice coil. The coil is integrated into the valve stem and has only one movable part. Ratio ripple enables continuous valve operation without overheating or other interruptions. Some structures of such a high speed valve will now be described in more detail with reference to Figures 2 and 3.
Kuvassa 2 on esitetty eräs sovellusmuoto 2/2 venttiiliksi. Kuvassa esi-15 tetty ohjauslaitteeksi 6 soveltuva säätöventtiili käsittää venttiilin rungon 7, joka on muodostettu sisältä ontoksi venttiilin osien sijoittamiseksi rungon 7 sisään. Runko 7 voidaan muodostaa yhtenäisestä kotelomai-sesta pohja- ja sivuseinämät muodostavasta kappaleesta 7a sekä siihen liitetystä kansiosasta 7b, kuten kuvassa 2 on esitetty. Venttiilin 6 20 runko 7 voi myös koostua erillisistä pohja- ja kansiosista ja niihin liitetyistä sivuseinämistä. Venttiili 6 voidaan myös haluttaessa valmistaa ilman kantta.Figure 2 shows an embodiment 2/2 as a valve. A control valve 6 suitable for use as a control device 6 in the figure comprises a valve body 7 formed internally to accommodate valve parts within the body 7. The body 7 may be formed of a continuous housing-like body 7a forming a base and side walls and a cover part 7b attached thereto, as shown in Fig. 2. The body 7 of the valve 6 20 may also consist of separate base and cover portions and associated side walls. The valve 6 can also be manufactured without the cover if desired.
Rungon 7 sisään on sovitettu magneetti 8, joka on sopivimmin sähkö-25 magneetti, mutta myös kestomagneettia voidaan käyttää. Magneetin käämi 9 on käämitty magneetin sydämen 8a ympärille. Magneetin käämiin 9 johdetaan sähkövirtaa johtimien 10 kautta magneettikentän synnyttämiseksi.A magnet 8 is fitted inside the body 7, which is preferably an electric magnet 25, but a permanent magnet can also be used. The magnet coil 9 is wound around the magnet core 8a. An electric current is applied to the coil 9 of the magnet through the conductors 10 to generate a magnetic field.
30 Magneettiin 8 on ainakin osittain kosketuksissa säätöelin 11, joka on muodostettu sisältä ontoksi, lieriömäiseksi kappaleeksi. Säätöelimen 11 ympärille on järjestetty käämi 12. Käämiin 12 johdetaan ja siitä poistetaan sähkövirtaa johtimien 13a, 13b kautta. Venttiilin 6 toimilaitteelle 5 syöttämän väliaineen tilavuusvirtaa säädetään säätämällä käämiin 12 35 syötettävän ohjausvirran määrää ja suuntaa. Käämi voidaan muodostaa esimerkiksi litz-langasta tai alumiinifoliosta. Edullisesti käytetään 9 litz-lankaa, joka on erittäin luja käämimateriaali. Sitä käyttämällä voidaan käyttää suurempia ohjaustaajuuksia ja silti häviöt ovat pienemmät. Myös muita johdinmateriaaleja, yksi- tai useampisäikeisenä lankana, voidaan käyttää käämimateriaalina.The magnet 8 is at least partially in contact with the adjusting member 11, which is internally formed as a hollow cylindrical body. A winding 12 is arranged around the regulating member 11, and electric current is supplied to the winding 12 via conductors 13a, 13b. The volume flow rate of the medium supplied by the valve 6 to the actuator 5 is controlled by adjusting the amount and direction of the control current supplied to the coil 12 35. The coil can be formed, for example, from litz wire or aluminum foil. Preferably 9 litz yarns are used, which is a very strong winding material. By using it, higher control frequencies can be used, and yet the losses are smaller. Other conductive materials, single or multiple stranded, may also be used as winding material.
55
Magneetin sydämen 8a jatkeeksi on järjestetty ulosvirtauskammio 14, joka on erotettu sisäänvirtauskammiosta 20 lieriömäisen seinämän 14a avulla. Säätöelin 11 on järjestetty magneetin sydämen 9a ja ulos-virtauskammion seinämän 19 ympärille niin, että se ulottuu koko seinä-10 män 19 pituuden yli ja osan matkaa magneetin sydämen 8a ympärille. Tältä osuudelta karan sisäpinta on kosketuksissa magneetin sydämen 8a ulkopintaan.An outflow chamber 14 is provided as an extension of the magnet core 8a, which is separated from the inflow chamber 20 by a cylindrical wall 14a. The adjusting member 11 is arranged around the magnet core 9a and the wall 19 of the outflow chamber so that it extends over the entire length of the wall 10 and for part of the distance around the magnet core 8a. From this portion, the inner surface of the mandrel is in contact with the outer surface of the magnet core 8a.
Säätöelin 11 rajaa siten sisälleen venttiilin ulosvirtauskammion 14 sei-15 nämineen. Vastaavasti sen ulkopuolelle jää venttiilin sisäänvirtaus-kammio 20. Säätöelimen 11 ulkopinnalle käämitty käämi on siten si-säänvirtauskammion 20 sisällä, sen sisältämän väliaineen ympäröimänä.The actuator 11 thus delimits the valve outflow chamber 14 with the sei-15. Correspondingly, the valve inlet chamber 20 remains outside the coil, which is thus wound on the outer surface of the regulating member 11, within the inlet flow chamber 20, surrounded by the medium contained therein.
20 Ulosvirtauskammion seinämän 19 venttiilin kannen puoleiseen päähän on järjestetty virtauksenohjain 17, joka ohjaa väliaineen virtausta sisäänvirtauskammiosta 20 ulosvirtauskammioon 14, silloin kun säätö-elin 11 on siirretty asentoon, jossa se ei estä virtausta. Kuvan 2 sovel-lusmuodossa virtauksenohjain 17 muodostuu ulosvirtauskammion sei-25 nämään järjestetyistä rei’istä 17a.At the end of the valve cover side of the wall of the outflow chamber 19, a flow guide 17 is provided which controls the flow of fluid from the flow chamber 20 to the outflow chamber 14 when the control member 11 is moved to a position where it does not obstruct flow. In the embodiment of Fig. 2, the flow guide 17 consists of holes 17a arranged in the outlet chamber wall.
Kuvan 2 esittämässä venttiilin 6 toimintatilassa, säätöelimen 11 toinen pää on kosketuksissa venttiilin kanteen 7b kiinnitettyyn vaimennus-levyyn 16. Tällöin se peittää virtauksenohjaimen 17 reiät 17a ja estää 30 väliaineen virtaamisen sisäänvirtauskammiosta 20 ulosvirtaus-kammioon 14 ja siitä edelleen ulosvirtauskanavan 18 kautta venttiiliin yhdistettyyn toimilaitteeseen.2, the other end of the actuator 11 is in contact with a damping plate 16 attached to the valve cover 7b, thereby blocking the holes 17a of the flow guide 17 and preventing the fluid 30 from flowing from the inlet chamber 20 to the outflow chamber 14 through the outlet port 18.
Venttiilin runko 7a, kansi 7b, magneetti 8 ja venttiilin kara 11 rajaavat 35 venttiilin sisäänvirtauskammion 20, johon on liitetty sisäänvirtaus-kanava 21 paineväliaineen johtamiseksi sisäänvirtauskammioon 20.The valve body 7a, the cover 7b, the magnet 8 and the valve stem 11 define 35 a valve inlet chamber 20 to which an inlet channel 21 is connected to guide the pressure medium into the inlet chamber 20.
1010
Kuten kuvasta nähdään, on magneetti 8 muotoiltu niin, että siihen muodostuu magneettirako 22. Magneettirako 22 on muodoltaan kapea. Tällä muotoilulla saadaan aikaan tehokas magneetti, jonka magneettivuo 5 on tasainen magneettipiirissä. Säätöelimen 11 pituus ja käämin 12 si-joituskohta säätöelimen pituuden suhteen on järjestetty niin, että käämi 12 asettuu olennaisesti magneettirakoon 22, jolloin säätöelimen 11 liikkeet ovat nopeita ja täsmällisiä.As can be seen from the figure, the magnet 8 is shaped to form a magnetic slot 22. The magnetic slot 22 is narrow in shape. This design provides an effective magnet with a smooth magnetic flux 5 in the magnetic circuit. The length of the adjusting member 11 and the position of the coil 12 with respect to the length of the adjusting member are arranged such that the coil 12 is positioned substantially in the magnetic slot 22, so that the movements of the adjusting member 11 are rapid and accurate.
10 Säätöelimeen 11, symmetrisesti sen ympärille on kiinnitetty kaksi jousta 23 siten, että jousen ensimmäinen pää on kiinni säätöelimessä 11. Jousen 23 toinen pää on kiinnitetty sisäänvirtauskammion 20 seinämään. Jouset 23 painavat säätöelimen 11 vaimennuslevyä 16 vasten silloin, kun säätöelimeen ei kohdistu ohjausta. Jousta 23 voidaan käyt-15 tää myös käämin 12 virranjohtimien 13a ja 13b tukirakenteena, jolloin johtimet saadaan kestävämmiksi.10 There are two springs 23 mounted symmetrically around the adjusting member 11 such that the first end of the spring is fixed to the adjusting member 11. The other end of the spring 23 is secured to the wall of the inflow chamber 20. The springs 23 press the adjusting member 11 against the damping plate 16 when the adjusting member is not guided. The spring 23 can also be used as a support structure for the current conductors 13a and 13b of the winding 12, thereby making the conductors more durable.
Kuvan 2 mukainen säätöventtiili 6 toimii seuraavasti: Johtimen 10 kautta magneetin käämiin 9 johdettavan sähkövirran avulla synnytetään 20 magneetin 8 avulla magneettikenttä. Venttiiliin 6 sisäänvirtaus-kammioon 20 syötetään jatkuvasti paineistettua väliainetta sisääntuloportin 21 kautta. Kun venttiiliin 6 ei kohdistu ohjausta, eli säätöelimen 11 ympärille järjestettyyn käämiin 12 ei johdeta virtaa, jousi 23 painaa säätöelimen 11 vasten vaimennuslevyä 16. Säätöelin 11 peittää tällöin 25 virtauksenohjaimeen 17 järjestetyt reiät 17a ja sulkee väliaineelta virtausten sisäänvirtauskammiosta 20 ulosvirtauskammioon 14.The control valve 6 according to Fig. 2 operates as follows: By means of the electric current applied to the coil 9 of the magnet 10, a magnetic field 8 is generated by the magnet 8. Valve 6 is continuously supplied with pressurized fluid through the inlet port 21 into the inlet chamber 20. When no control is applied to the valve 6, i.e. no current is applied to the winding 12 arranged around the regulating member 11, the spring 23 presses the regulating member 11 against the damping plate 16. The actuating member 11 then obscures the holes 17a in the flow guide 17 and blocks the outflow from the
Kun säätöelimen ympärille 11 järjestettyyn käämiin 12 johdetaan ohja-usvirtaa, joka liikuttaa säätöelintä 11 poispäin vaimennuslevystä 16, 30 avautuu väliaineelle virtaustie virtauksenohjaimen 17 reikien 17a kautta ulosvirtauskammioon 14 ja sitä kautta ulosvirtauskanavan 18 kautta venttiiliin 6 yhdistettyyn toimilaitteeseen. Kun väliaineen virtausta pienennetään, liikutetaan säätöelintä 11 käämiin 12 syötettävän ohjausvir-ran avulla kohti vaimennuslevyä 16. Jouset 23 tehostavat tätä liikettä. 35 11When a control current is applied to the coil 12 arranged around the actuator 11, which moves the actuator 11 away from the damping plate 16, a fluid path is opened through the holes 17a of the flow guide 17 to the outflow chamber 14 and through the outflow conduit 18 to the actuator. When the flow of medium is reduced, the control member 11 is moved by the guiding current supplied to the coils 12 towards the damping plate 16. The springs 23 enhance this movement. 35 11
Kuvassa 3 on esitetty puolestaan eräs toinen suurnopeusventtiilin 6 sovellusmuoto. Kuvassa esitetyssä säätöventtiilissä 6 on venttiilin runko 7. Venttiilin runkoon 7 on sovitettu läpivienti virtauskanavaa 21 varten paineväliaineen syöttämiseksi venttiiliin 6. Virtauskanava 21 ulottuu 5 yhtenäisenä koko venttiilin 6 läpi ja on jaettu sulkutulpalla 26 sisäänvir-tauskanavaan 21 a ja ulosvirtauskanavaan, eli tankkikanavaan 21b.Figure 3, in turn, shows another embodiment of the high-speed valve 6. The control valve 6 shown in the figure has a valve body 7. The valve body 7 is provided with a lead-through for the flow passage 21 to supply pressure medium to the valve 6. The flow passage 21 extends uniformly across the valve 6 and is divided by a stopper 26 into an inlet port 21a and outflow.
Rungon sisään on sovitettu kaksi magneettia, ensimmäinen magneetti 8a ja toinen magneetti 8b. Magneettien 8a, 8b ympärille on käämitty 10 magneettien käämit 9a ja 9b. Ensimmäinen magneetti 8a ympäröi osaksi sisäänvirtauskanavaa 21a ja toinen magneetti 8b ympäröi osaksi tankkikanavaa 21b. Ensimmäiseen magneettiin 8a johdetaan sähkövirtaa ensimmäisen johtimen 10a kautta ja toiseen magneettiin 8b johdetaan sähkövirtaa toisen johtimen 10b kautta.Two magnets are inserted inside the body, the first magnet 8a and the second magnet 8b. The magnets windings 9a and 9b are wound around magnets 8a, 8b. The first magnet 8a partially encloses the inflow channel 21a and the second magnet 8b partially encloses the tank channel 21b. An electrical current is applied to the first magnet 8a through a first conductor 10a and to a second magnet 8b via an electrical conductor 10b.
1515
Molempiin magneetteihin 8a, 8b on ainakin osittain kosketuksissa virtauskanavaa 21 ympäröivä säätöelin 28. Säätöelimen 28 ensimmäisen pään 28a sisäpinta on kosketuksissa ensimmäisen magneetin 8a pinnan kanssa ja säätöelimen toisen pään 28b sisäpinta on kosketuksissa 20 toisen magneetin 8b pinnan kanssa. Säätöelimen 28 ensimmäisen pään 28a ympärille on järjestetty ensimmäinen käämi 12a ja säätöelimen 11 toisen pään 28b ympärille on järjestetty toinen käämi 12b. Ensimmäisen käämin 12a tarvitseman sähkövirran johtamiseksi siihen on yhdistetty johtimet 13a’ ja 13a”. Toiseen käämiin 12b johdetaan sähkö-25 virtaa johtimien 13b’ ja 13b” kautta. Venttiilin 6 toimilaitteelle syöttämän väliaineen tilavuusvirtaa säädetään säätämällä säätöelimen 28 ensimmäiseen käämiin 12a ja/tai toiseen käämiin 12b syötettävän ohjausvir-ran määrää ja suuntaa.The two magnets 8a, 8b are at least partially in contact with an adjusting member 28 around the flow passage 21, the inner surface of the first end 28a of the adjusting member 28 being in contact with the inner surface of the second end 28b of the adjusting member. A first winding 12a is arranged around the first end 28a of the adjusting member 28 and a second winding 12b is arranged around the second end 28b of the adjusting member 11. To conduct the electric current required by the first winding 12a, conductors 13a 'and 13a' are connected thereto. Electrical current 25 is supplied to the second winding 12b through conductors 13b 'and 13b'. The volume flow rate of the medium supplied by the valve 6 to the actuator is controlled by adjusting the amount and direction of the control current supplied to the first winding 12a and / or the second winding 12b of the actuator 28.
30 Erilleen virtauskanavasta 21 on järjestetty virtauskanavaa ympäröivä ulosvirtauskammio 14. Sisäänvirtauskanavasta 21a on järjestetty läpivienti 25 väliaineen johtamiseksi ulosvirtauskammioon 14. Ulosvirtaus-kanavasta 21b on järjestetty läpivienti 29 väliaineen johtamiseksi ulos-virtauskammiosta 14 tankkikanavaan 21b. Läpiviennit 25 ja 29 toimivat 35 venttiilin 6 virtauksenohjaimina.Separate from the flow passage 21 is an outflow chamber 14 surrounding the flow passage. An inlet passage 21a is provided with a passageway 25 for introducing the medium into the outflow chamber 14. An outflow channel 21b is provided with a throughflow 29 for passing the medium outwardly. Passageways 25 and 29 act as flow controllers for 35 valves 6.
1212
Lieriömäinen säätöelin 28 on järjestetty liikkumaan ulosvirtaus-kammiossa 14. Säätöelimen 28 pituus on valittu niin, että se ulottuu ulosvirtauskammion 14 pituuden yli. Säätöelimen 28 pinnalle käämityt ensimmäinen käämi 12a ja toinen käämi 12b ovat ainakin osittain ulos-5 virtauskammion 14 sisällä, sen sisältämän väliaineen ympäröimänä.The cylindrical adjusting member 28 is arranged to move within the outflow chamber 14. The length of the adjusting member 28 is selected to extend over the length of the outflow chamber 14. The first winding 12a and the second winding 12b wound on the surface of the adjusting member 28 are at least partially outwardly 5 within the flow chamber 14, surrounded by the medium contained therein.
Säätöelimen 28 virtauskanavan 21 puoleiseen pintaan on järjestetty virtauskanava 27, joka ohjaa väliainetta sisäänvirtauskanavasta 21a ulosvirtauskammioon 14. Virtauskanava voi olla säätöelimen 28 pin-10 taan muodostettu ura tai säätöelimen läpäisevä reikä. Väliaineen virtausta ohjataan myös ulosvirtauskammiosta 14 ulosvirtauskanavaan 21b ulosvirtauskanavaan järjestetyn läpiviennin 29 ja virtauskanavan 27 kautta.A flow channel 27 is provided on the face of the flow channel 21 of the regulating member 28, which directs the medium from the inflow channel 21a to the outflow chamber 14. The flow channel may be a groove formed in the pin 10 of the regulating member 28 or a through hole. The medium flow is also controlled from the outflow chamber 14 through the outlet 29 provided in the outflow passage 21b and the flow passage 27.
15 Väliaineen virtausta ohjataan liikuttamalla säätöelintä 28 kuvioon merkityn nuolen mukaisesti. Kuvassa 3 esitetyssä tilanteessa säätöelin 28 on sellaisessa asemassa, että väliaineen virtausta virtauksenohjaimen 25 ja virtauskanavan 27 kautta ulosvirtauskammioon 14 ei tapahdu. Kun säätöelintä 28 liikutetaan ensimmäisen magneetin 8a suuntaan, 20 väliaine pääsee virtaamaan läpiviennin 25 ja virtauskanavan 27 kautta sisäänvirtauskanavasta 21a ulosvirtauskammioon 14. Ulosvirtaus-kammio 14 on yhteydessä toimilaiteelle väliainetta johtavaan ulosvirtauskanavaan 18a. Kun säätöelintä 28 liikutetaan toisen magneetin 8b suuntaan, väliaine pääsee virtaamaan virtauskanavan 27 ja läpi-25 viennin 29 kautta tankkikanavaan 21b. Venttiiliin 6 on myös asennettu ainakin yksi säätöelimen liikettä tehostava jousi 23.15 of the medium flow is controlled by moving the control member in accordance with the marked arrow 28 of FIG. In the situation illustrated in Fig. 3, the control member 28 is in such a position that no flow of medium through the flow guide 25 and the flow passage 27 into the outflow chamber 14 occurs. When the control member 28 is moved in the direction of the first magnet 8a, the fluid 20 can flow through the passageway 25 and the flow passage 27 from the inlet passage 21a to the outflow chamber 14. The outflow chamber 14 communicates with the actuator to the outflow passage 18a. When the control member 28 is moved in the direction of the second magnet 8b, the medium can flow through the flow passage 27 and through-pass 29 into the tank passage 21b. The valve 6 is also provided with at least one spring 23 which enhances movement of the actuator.
Säätöelimen 28 asemaa voidaan säätää joko syöttämällä molempiin käämeihin 12a ja 12b ohjausvirtaa yhtä aikaa, tai syöttämällä ohjaus-30 virtaa vain ensimmäiseen käämiin 12a tai toiseen käämiin 12b.The position of the adjusting member 28 can be adjusted either by supplying control currents to both windings 12a and 12b simultaneously, or by supplying control current 30 to only the first winding 12a or the second winding 12b.
Seuraavaksi esitetään esimerkkinä muutama sovellus, joissa koneen tai koneenosien värähtelylle muodostetaan vastavoima pulssiyksiköllä. Ensimmäisenä esimerkkinä esitettävässä sovelluksessa koneen tai ko-35 neenosan 1 värähtelyä tai liikettä hallitaan hydrauliaktuaatorilla 5, jota ohjataan suurnopeusventtiilillä 6.Following is an example of a few applications in which a pulse unit is used to counteract vibration of a machine or machine parts. In the first exemplary embodiment, the vibration or movement of the machine or machine member 1 is controlled by a hydraulic actuator 5 which is controlled by a high speed valve 6.
1313
Kuvan 4 esittämässä sovelluksessa suurnopeusventtiilillä 6 ohjataan toimilaitetta 5. Toimilaitteen 5 öljytilavuuteen voi kytkeytyä toinen säätöpiiri (ei piirretty), jolla säädetään hitaassa silmukassa öljynpainetta ja 5 toimilaitteen hidasta liikettä. Suurnopeusventtiilillä 6 ohjataan puolestaan nopeaa liikettä, jolla reagoidaan koneen 4 värähtelyihin.In the embodiment shown in Fig. 4, a high-speed valve 6 controls the actuator 5. An actuator 5 can be connected to the oil volume by a second control circuit (not shown) to control the oil pressure in the slow loop and slow actuator movement. The high-speed valve 6, in turn, controls the high-speed movement in response to the vibrations of the machine 4.
Kuvan 5 esittämässä sovelluksessa suurnopeusventtiilillä 6 ohjataan erillistä nopeaa ja oleellisesti kitkatonta toimilaitetta 5 (kuten esimerkik-10 si "painerasiaa") samalla kun tavanomaisella venttiilillä 30 ohjataan tavanomaista sylinteriä 31. Toimilaitteet 5, 31 voivat olla liitetty toisiinsa nähden joko sarjaan kytkettynä (kuvassa) tai rinnakkain kytkettynä (ei esitetty). Suurnopeusventtiilin 6 ohjaama öljynpaine pullistaa paine-rasian 5 kalvoa, jolloin rasia laajenee ja tuottaa liikettä. Usein riittää 15 (varsinkin värähtelyn hallinnassa) muutaman kymmenen mikrometrin liike.In the embodiment shown in Fig. 5, a high speed valve 6 controls a separate fast and substantially frictionless actuator 5 (such as a "pressure box") for example 10, while conventional valve 30 controls a conventional cylinder 31. The actuators 5, 31 may be connected to each other either connected in parallel (not shown). The oil pressure controlled by the high speed valve 6 expands the diaphragm of the pressure box 5, thereby expanding the box and producing movement. Often 15 (especially in the control of vibration) movement of a few tens of micrometers is sufficient.
Suurnopeusventtiilin 6 ohjaama kitkatonta liikettä tuottava toimilaite 5 voi olla muunkin tyyppinen, esimerkiksi haitarimainen painekammio, 20 sylinterimäinen laajeneva kammio, tai vaikka tavallinen sylinteri, jossa on erityisen pienikitkaiset tai elastiset tiivisteen (eivät liu'u pienessä liikkeessä)The frictionless motion actuator 5 controlled by the high-speed valve 6 may be of other types, for example an accordion-like pressure chamber, a 20-cylinder expanding chamber, or even a conventional cylinder having a particularly low-friction or elastic seal (does not slide)
Kuvan 6 mukainen sovellus puolestaan soveltuu esimerkiksi kuiturai-25 nan valmistuslinjalla värähtelyjen hallintaan telastoissa 32, joissa on vyöhyketela 33. Tällaisia telastoja 32 ovat mm. paperi- ja kartonkiko-neen puristinnippi ja kone-, soft-, kenkä-, metallihihnakalanterin sekä moninippikalanterin telastot.The application of Fig. 6, for example, is suitable for controlling vibrations in, for example, a fiber ribbon manufacturing line on rolls 32 having a zone roll 33. Such rolls 32 include mm. paper nipple press nip and machine, soft, shoe, metal belt calender and multi nip calender calipers.
30 Esimerkiksi paperikoneiden nopeuden kasvaessa myös taipumakom-pensoitu telajärjestelmä pyrkii värähtelemään aiheuttaen vastaavasti paperin laadun heikkenemistä. Paperikoneen telan taipumakompen-soinnilla pyritään siihen, että nippivoima jakautuisi hallitusti ja tasaisesti tähtäimessä tasalaatuinen paperi koko rainan leveydeltä. Taipuma-35 kompensoitu tela 33 koostuu pyörimättömästä akselista sekä pyörivästä telavaipasta 34. Akselilla on toisistaan riippumattomasti säädettäviä 14 paine-elementtejä 35 (hydraulisia liukukenkiä). Kuvassa 7 on esitetty taipumakompensoidun telan 33 konesuuntaan nähden poikittaissuuntainen poikkileikkaus. Elementit 35 kannattavat vaippaa 34 hydrostaat-tisesti ja niiden avulla säädetään telan 33 taipumaa. Vaippa 34 sääde-5 tään vastatelan vaipan muotoon ja näin saavutetaan paperin tasapak-suus.30 For example, as the speed of paper machines increases, the deflection compensated roll system also tends to vibrate, causing a corresponding decrease in paper quality. The bending compression of the roll of a paper machine aims to achieve a controlled and even distribution of nip force over the entire width of the paper. The deflection-35 compensated roll 33 comprises a non-rotatable shaft and a rotatable roll shell 34. The shaft has independently adjustable pressure elements 35 (hydraulic slide shoes). Figure 7 shows a transverse cross-section of the deflection compensated roll 33 relative to the machine direction. The elements 35 support the diaper 34 hydrostatically and control the deflection of the roll 33. The diaper 34 is adjusted to the shape of the diaphragm of the counter roll, thereby achieving paper uniformity.
Taipumakompensoitu tela 33 puristetaan korkealla kuormalla vastate-laa (kalanteritela) vasten. Tästä on seurauksena vastatelan taipuminen 10 ja telavaipan muovautuminen.The deflection compensated roller 33 is pressed with a high load against the counter roll (calender roll). This results in deflection of the counter roll 10 and deformation of the roll shell.
Esimerkin mukainen laitteisto käsittää ainakin mittausyksikön 1, puls-siyksikön 3 (joka muodostuu toimielimestä 5 ja suurnopeusventtiilistä 6), ohjausyksikön 2 sekä ainakin yhden telaan vaikuttavan toimilaitteen 15 esimerkiksi kuormituskengän 35, joka toimii samalla edellä kuvattuna toimielimenä 5,The apparatus of the example comprises at least a measuring unit 1, a pulse unit 3 (consisting of an actuator 5 and a high speed valve 6), a control unit 2 and at least one roller actuator 15, e.g.
Pulssiyksikkö 3 muodostuu esimerkissä suurnopeusventtiilistä 6 sekä kuormituskengästä 35. Kuormituskengässä 35 tulee olla riittävän suuri 20 virtauskanavisto. Suurnopeusventtiili 6 sijoitetaan mieluiten suoraan kuormituskengän 35 yhteyteen, jolloin virtauskanavistot integroidaan kenkärakenteeseen. Kanavisto saadaan tällöin avaraksi ja lyhyeksi. Tällöin rakenteen painehäviöt saadaan mahdollisimman pieniksi ja lisäksi saavutetaan nopean värähtelyn hallinnan kannalta edullinen ra-25 kenne.In the example, the pulse unit 3 consists of a high speed valve 6 and a load shoe 35. The load shoe 35 must have a sufficiently large flow channel 20. The high speed valve 6 is preferably positioned directly adjacent to the load shoe 35, whereby the flow channels are integrated into the shoe structure. The duct system is then made wide and short. This reduces the pressure drop in the structure to a minimum and furthermore achieves a structure that is advantageous in terms of controlling rapid oscillation.
Eräs toinen mahdollisuus on sijoittaa venttiilistö telan 33 päähän. Tällöin kullekin kuormituskengälle 35 tarvitaan oma hydrauliputkitus. Pitkät kanavat lisäävät painehäviöitä, mikä heikentää hallinnan dynamiikkaa 30 jonkin verran.Another possibility is to place the valve assembly at the end of the roll 33. Thus, each load shoe 35 requires its own hydraulic piping. The long channels increase the pressure drop, which weakens the control dynamics 30 somewhat.
Mittausyksikkö 1 käsittää mm. takaisinkytkentäanturin. Takaisinkytken-tämittaustieto saadaan esimerkiksi pyörrevirta-anturilla, laseretäisyys-mittarilla, venymäliuska-anturilla, pietsoanturilla tai muulla vastaavalla 35 anturilla jolla saadaan tietoa värähtelystä. Anturi voidaan sijoittaa mihin tahansa mistä saadaan riittävä tieto vaimennuksen säätöä varten. Sää- 15 tö tapahtuu siten, että anturi mittaa värähtelyn amplitudin, taajuuden ja vaihekulman monivyöhyketelaan 33 nähden, mistä ohjausyksikössä 2 lasketaan tarvittava vastavoima värähtelyn vaimentamiseksi. Laitteistolla saavutettava oskilloinnin taajuuskaista on noin 0-100 Hz (virtaus-5 kanavat ovat rajoittavana tekijä).The measuring unit 1 comprises e.g. feedback sensor. The feedback measurement information is obtained, for example, by a vortex current sensor, a laser distance meter, a strain gauge sensor, a piezo sensor, or the like, which provides vibration information. The sensor can be placed anywhere that provides sufficient information to control the attenuation. The adjustment is made by sensing the amplitude, frequency and phase angle of the oscillation with respect to the multi-zone roller 33, from which the control unit 2 calculates the required counter-force to dampen the oscillation. The hardware achievable oscillation frequency band is about 0-100 Hz (flow-5 channels are a limiting factor).
Esimerkissä telaston 32 värähtelyn hallinta perustuu monivyöhyketelan 33 kuormituskenkien 35 öljytaskujen erittäin nopeaan paineen säätöön. Kuormituskengän 35 öljytaskun painetta säädetään erityisen suurno- 10 peusventtiilin 6 avulla suurella nopeudella, mikä aiheuttaa telavaippaan 34 sisäpuolisen voimaherätteen. Suorittamalla paineohjaus riittävällä nopeudella, esimerkiksi sopivasti vaiheistetulla tykyttävällä pulssilla saadaan telan 33 ja/tai telaston 32 värähtelyä vaimennettua. Säätö voidaan suorittaa takaisinkytkettynä säätönä mitatun värähtelyn suh- 15 teen. Värähtelymittaus voidaan suorittaa esimerkiksi telan laakeripesis-tä tms. tukirakenteista, tai koskettamattomalla mittauksella suoraan telan pinnalta.In the example, the vibration control of the track 32 is based on the very rapid pressure control of the oil pockets of the loading shoes 35 of the multi-zone roll 33. The pressure in the oil pocket of the load shoe 35 is controlled by a special high speed valve 6 at high speed, which causes an internal force excitation in the roll shell 34. By performing pressure control at a sufficient speed, for example a suitably phased pulsation pulse, the vibration of the roll 33 and / or the roll 32 is reduced. The adjustment can be made as a feedback adjustment to the measured vibration. The vibration measurement can be carried out, for example, from the bearing housing of the roll or similar support structures, or by non-contact measurement directly from the surface of the roll.
Suurnopeusventtiilillä 6 suoritettava painevaihtelu mitoitetaan maltilli-20 seksi taskujen keskimääräiseen painetasoon nähden. Taskujen keskimääräinen paine voidaan säätää perinteisen säätöventtiilin avulla, jolloin järjestelmät ovat erillisiä, robusteja ja värähtelyvaimennuksen vaikutus profiilisäätöön on vähäinen.The pressure variation of the high-speed valve 6 is dimensioned for moderate sex with respect to the average pressure level of the pockets. The average pressure in the pockets can be controlled by a conventional control valve, which means that the systems are separate, robust, and that the effect of vibration damping on profile control is minimal.
25 Samaa periaatetta käyttäen voidaan useampia rinnakkaisia vyöhykkeitä varustaa omilla värähtelynvaimennuspiireillä, jolloin saadaan tehdyksi epäsymmetrisiä vaimennuksia.Using the same principle, multiple parallel zones can be provided with their own vibration damping circuits, thereby providing asymmetric damping.
Kuvien 6 ja 7 esittämän esimerkin mukainen laitteisto on helposti toteu-30 tettavissa olemassa oleviin järjestelmiin, sillä monivyöhyketelassa 32 on valmiina toimielimet 5 (kuormituskengät 35). Samoin, asennus on helppoa, mikäli venttiilistö sijoitetaan telan 33 päähän. Eräs merkittävä etu on, että värähtelyä vaimentava voima tuotetaan oikeassa paikassa. Tämän ansiosta tarvittavat voiman vaihtelutasot (oskilloinnin amplitudi) 35 ovat pieniä, jolloin haitallista vaikutusta paperiin ei syntyne. Lisäksi lait- 16 teisto on melko yksinkertainen ja venttiilin 6 kuluvat osat ovat vaihdettavissa.The apparatus according to the example shown in Figures 6 and 7 is easy to implement in existing systems, since the multi-zone roll 32 has actuators 5 (load shoes 35). Likewise, installation is easy if the valve assembly is located at the end of the roll 33. One major advantage is that the vibration damping force is produced in the right place. As a result, the required force variation levels (oscillation amplitude) 35 are small, so that no adverse effect on the paper occurs. Further, the apparatus 16 is quite simple and the wear parts of the valve 6 are replaceable.
Seuraava esimerkki liittyy telavärähtelyyn eli ns. barring-ilmiöön. Pape-5 rin jälkikäsittelyssä käytettävissä monitelakalantereissa esiintyvät tärinät ja värähtelyt aiheuttavat ns. barring-ilmiön. Sen syntyminen voi johtua monesta syystä. Se voi syntyä joko kalanteroitavassa paperissa olevien epätasaisuuksien, itse kalanterin, sen käyttölaitteiden tai sitä ympäröivien koneiden synnyttämän mekaanisen tärinän tai kalanteri-10 telojen ulkopinnan pyöreyden epäsymmetrisyyden vaikutuksesta. Koska kaikki kalanterin telat ovat kosketuksissa toisiinsa, tärinä siirtyy telalta toiselle ja lopulta telat toistavat tärinämallia, jossa on useita aaltoja. Telat aiheuttavat kalanteroitavaan paperiin konesuuntaisia (MD-suuntaisia) paksuusvaihteluja, jolloin paperin laatutavoitteita ei yleensä 15 saavuteta. Lisäksi telat aiheuttavat ylimääräistä tärinää kalanteriin sekä melua.The following example relates to roll oscillation. barring phenomenon. Vibrations and vibrations in the multi-roll calenders used in post-treatment of Pape-5 cause so-called "vibrations". barring phenomenon. It can occur for many reasons. It may be caused by irregularities in the calendering paper, mechanical vibration generated by the calender itself, its actuators or surrounding machines, or by the asymmetry of the outer surface of the calender rolls. Because all of the calender rollers are in contact with each other, the vibrations are transferred from one roll to another and eventually the rolls repeat a vibration pattern with multiple waves. Rolls cause machine-directional (MD) thickness variations on the paper to be calendered, whereby paper quality objectives are generally not achieved. In addition, the rollers cause extra vibration to the calender as well as noise.
Paperi- ja kartonkikoneissa telavärähtelyn (barring) hallintaan on käytetty ajonopeuden vaihtelua (oskillointia) tai telaston geometrian muut-20 tamista. Geometrian muuttaminen voidaan toteuttaa esimerkiksi väli-positiossa olevien telojen paikkaa siirtämällä (limityslaite). Esimerkin mukaisella ratkaisulla voidaan säätää radan profiilia nopeasti pituus- ja poikkisuunnassa, sekä vaimentaa tarpeen vaatiessa värähtelyä.In paper and board machines, variation of the running speed (oscillation) or modification of the track geometry has been used to control barring. The geometry change can be accomplished, for example, by moving the position of the rolls in the intermediate position (interleaver). The solution of the example can quickly adjust the track profile in the longitudinal and transverse directions, and dampen vibration if necessary.
25 Tässä sovelluksessa laitteisto käsittää ainakin mittausyksikön 1, puls-siyksikön 3, ohjausyksikön 2 sekä ainakin yhden telaan vaikuttavan toimilaitteen 5, esimerkiksi erillisen toimilaitteen tai sym-telan kuormi-tuskengät. Eräs tällainen kokoonpano on esitetty kuvassa 8. Esimerkissä pulssiyksikkö 3 käsittää nopean toimilaitteen 5 ja suurnopeus-30 venttiilin 6.In this embodiment, the apparatus comprises at least a measuring unit 1, a pulse unit 3, a control unit 2 and at least one loading actuator 5 acting on the roll, for example a separate actuator or a sym roll. One such configuration is shown in Figure 8. In the example, the pulse unit 3 comprises a high speed actuator 5 and a high speed 30 valve 6.
Esimerkissä mittausyksikköön 1 kuuluu telavärähtelyn mittaamisen käytettävät telapinnoitteeseen sijoitetut telapinnoiteantureita 1a. Mit-taavat anturit on sijoitettu polymeeritelaan kehän suuntaisesti ja mah-35 dollisesti useisiin kehänsuuntaisiin ryhmiin poikkisuunnassa.In the example, the measuring unit 1 includes roll coating sensors 1a in the roll coating used for measuring roll vibration. The sensing sensors are disposed circumferentially and possibly in a plurality of circumferential groups transverse to the polymer roll.
1717
Erillinen toimilaitesylinteri 5 voi olla telan tuentaan suoraan tai välillisesti liitetty toimilaite tai sym-telan tapauksessa telavaipan sisäpuolella oleva liukuvoideltu kuormituskenkä.The separate actuator cylinder 5 may be an actuator directly or indirectly connected to the roll support or, in the case of a sym roll, a lubricated load shoe inside the roll shell.
5 Esimerkin mukaisen sovelluksen toiminta on seuraava. Telapinnoittee-seen sijoitetuilla antureilla 1a mitataan kehän suunnassa erityisesti ni-pissä vaikuttavia nopeataajuisia painevaihteluja. Lisäksi antureilla voidaan mitata telan poikkisuunnassa erityisesti nipissä vaikuttavia nopeataajuisia painevaihteluja.5 The operation of the example application is as follows. The sensors 1a in the roller coating measure the high-frequency pressure variations acting in the circumferential direction, particularly at the nipples. In addition, the sensors can be used to measure high-frequency pressure fluctuations in the transverse direction of the roll, particularly in the nip.
1010
Mitattu tieto tahdistetaan telan pyörimisliikkeen suhteen, minkä jälkeen ohjausyksikössä 2 muodostetaan ohjaussignaali, jolla suoritetaan värähtelyyn nähden edullisesti vaikuttava pulssiyksikön 3 ohjaus. Esimerkiksi sopivasti tahdistettu pulssimainen heräte eliminoi telavärähtelyn.The measured data is synchronized with the rotational movement of the roll, after which a control signal is generated in the control unit 2, which is used to perform the control of the pulse unit 3, which is advantageous in relation to the vibration. For example, a suitably synchronized pulse-like excitation eliminates roll vibration.
1515
Laitteella voidaan säätää profiilin pieniamplitudista virhettä jota ei perinteisillä venttiiliratkaisuilla pysty korjaamaan. Esimerkin mukainen järjestely voidaan liittää olemassa oleviin järjestelmiin. Ratkaisua voidaan käyttää värähtelyn vaimentamiseen.The device can be used to adjust a small amplitude profile error that traditional valve solutions cannot correct. The arrangement of the example can be incorporated into existing systems. The solution can be used to dampen vibrations.
2020
Kuvissa 9-11 on esitetty eräs keksinnön mukainen suoritusmuoto, joka soveltuu erityisen hyvin lyhyen ja hyvin nopean liikkeen tai tukivoiman tuottamiseen aktiivisessa värähtelynvaimennuksessa. Tämä keksinnön mukainen toimilaite koostuu aktuaattorista 36 sekä sylinteripaketista 25 38, jonka yhteyteen on integroitu sekä pääsylinteri 37 että työsylinteri 39.Figures 9-11 show an embodiment of the invention which is particularly well suited for providing short and very fast motion or support force in active vibration damping. The actuator according to the invention consists of an actuator 36 and a cylinder pack 25 38, in which both the master cylinder 37 and the working cylinder 39 are integrated.
Sähkömekaaninen aktuaattori 36a eli puhekelamoottori tuottaa sähkövirran avulla liikettä moottorin karaan 36b, joka siirtää pääsylinterin 37 30 mäntää. Mäntä syrjäyttää paineväliainetta (öljyä), joka puolestaan siirtää työsylinteriä 39. Toimilaitteessa voi olla yhtä työsylinteriä 39 kohtaan yksi tai useampi rinnakkainen pääsylinteri sekä niitä käyttävä puhekelamoottori 36a. Useamman rinnakkaisen pääsylinterin/puhe-kelamoottorin 36a avulla saadaan työsylinterin 39 liikenopeus monin-35 kertaistettua moottoreiden määrän suhteessa, koska syrjäytetty öljytila-vuus kasvaa.The electromechanical actuator 36a, i.e., the voice coil motor, causes electric current to move the motor spindle 36b which moves the piston of the master cylinder 37. The piston displaces the pressure medium (oil), which in turn displaces the slave cylinder 39. The actuator may have one or more parallel master cylinders to a single slave cylinder 39 and a voice coil motor 36a driving them. By means of a plurality of parallel access cylinders / voice coil motors 36a, the movement speed of the working cylinder 39 is multiplied by 35 in relation to the number of motors as the displaced oil volume increases.
1818
Haluttaessa suurempaa voimaa, voidaan pääsylinterin pinta-ala A37 pienentää suhteessa työsylinterin pinta-alaan A39. Laitteen hydraulinen välityssuhde on A39/A37, ja se saa tyypillisesti arvon välillä 2-200. 5If greater force is desired, the surface area A37 of the master cylinder may be reduced relative to the area A39 of the working cylinder. The unit has a hydraulic gear ratio of A39 / A37 and typically receives a value between 2 and 200. 5
Puhekelamoottorin ohella työsylinteriä voidaan rinnakkaisesti käyttää tavanomaisella (servo) ventti Millä 40. Tällöin esimerkiksi suuret ja hitaat liikkeet voidaan toteuttaa (servo)venttiiIi11ä, ja nopeat liikkeet puolestaan puhekelamoottorilla.In addition to the voice coil motor, the working cylinder can be operated in parallel by a conventional (servo) valve M 40. In this case, for example, large and slow movements can be effected by a (servo) valve, and fast movements by a voice coil motor.
1010
Kuvassa 9 on esitetty keksinnön mukainen puhekelamoottorikokonai-suus 36, jossa on 10 peräkkäistä puhekelakäämiä 36a saman karan 36b ympärillä siten, että kukin käämi tuottaa 1 kN. Käämien määrä vaikuttaa sekä saatavaan voimaan että nopeuteen. Puhekelan käämit 36a 15 jäähdytetään erillisellä kierrolla (ei esitetty). Tämä on välttämätöntä, koska käämeihin 36a johdetaan hetkellisesti satojen ampeerien virta.Figure 9 illustrates a voice coil motor assembly 36 according to the invention having 10 consecutive voice coil windings 36a around the same spindle 36b such that each coil produces 1 kN. The number of windings affects both the power received and the speed. The coils 36a 15 of the voice coil are cooled by a separate rotation (not shown). This is necessary because a current of hundreds of amps is applied to the windings 36a momentarily.
Kuvassa 10 on esitetty hydraulinen vahvistin sellaisella ratkaisulla, jossa työsylinterin 39 mäntä asettuu samaan asemaan puhekelan karan 20 36b kanssa.Figure 10 shows a hydraulic amplifier with a solution in which the piston of the working cylinder 39 is aligned with the spindle 20 36b of the voice coil.
Kuvassa 11 on puolestaan esitetty tilanne, jossa kaksi puhekelamoot-toria 36 käyttävät kaksitoimisia pääsylinterejä 37. Öljy johdetaan työsylinterin 39 molemmille puolille, jolloin saadaan aikaan kaksitoiminen ja 25 symmetrinen liike.11, in turn, illustrates a situation in which two voice coil motors 36 drive dual-acting master cylinders 37. The oil is supplied to both sides of the working cylinder 39, thereby providing dual-acting and symmetrical movement.
Edellä mainitulla, keksinnön mukaisella systeemillä puhekelamoottorin karan 36b edestakainen pulssiliike tapahtuu nollakuormalla noin 0.5 ms:ssa ja 100kN vastakuormalla noin 1.2 ms:ssa. Puhekelamoottorin 30 karan 36b voima on noin 10 kN, ja 5 rinnakkaista moottoria tuottavat työsylinteriin 200 kN voiman välityssuhteen ollessa 1:4.With the above-mentioned system of the invention, the reciprocating pulse movement of the voice coil motor spindle 36b occurs with a zero load at about 0.5 ms and a 100kN counter load at about 1.2 ms. The force of the spindle 36b of the voice coil motor 30 is about 10 kN, and 5 parallel motors produce 200 kN of force in the working cylinder at a 1: 4 transmission ratio.
Eräs keksinnön mukainen ratkaisu voidaan muodostaa myös siten, että puhekelamoottorin tuottama karaliike kytketään suoraan tarvittavaan 35 kohteeseen ilman hydraulisylinteriä. Tällöin saatava voima on pienem- 19 pi, mutta sitä voidaan kasvattaa kytkemällä rinnakkain useita puheke-lamoottoreita.One solution according to the invention can also be formed by directly connecting the spindle movement produced by the voice coil motor to the required object 35 without a hydraulic cylinder. The resulting force is less, but can be increased by parallel coupling of a plurality of speech-damping motors.
Kuten edellisistä esimerkeistä voidaan todeta, soveltuu keksinnön mu-5 kainen ratkaisu esimerkiksi paperi- ja kartonkikoneiden, niiden jälkikä-sittelylaitteiden (päällystyskoneet, kalanterit, rullaimet, pituusleikkurit) sekä jatkuvatoimisten kuiturainapuristimien värähtelyjen hallintaan. Ratkaisu soveltuu myös ajoneuvoissa ja työkoneissa esiintyvien värähtelyjen vaimennukseen (esim. aktiivijousitus, moottorin tai ohjaamon 10 huojunnan kompensointi). Keksinnön mukaista ratkaisua voi käyttää em. lisäksi myös esimerkiksi mineraalien jalostuskoneissa tarvittavien seulojen värähtelyliikkeeseen sekä murskaimien liikkeen tuottamiseen.As can be seen from the previous examples, the solution according to the invention is suitable for controlling vibrations of, for example, paper and board machines, their finishing equipment (coating machines, calenders, rollers, winders) and continuous fiber presses. The solution is also suitable for damping vibrations in vehicles and implements (eg active suspension, motor or cab 10 oscillation compensation). In addition to the aforementioned, the solution according to the invention can also be used, for example, for vibration movement of screens required in mineral processing machines and for generating movement of crushers.
Keksinnön edellä esitettyjen eri suoritusmuotojen yhteydessä esitettyjä 15 toimintatapoja ja rakenteita eri tavoin yhdistelemällä voidaan aikaansaada erilaisia keksinnön suoritusmuotoja, jotka ovat keksinnön hengen mukaisia. Tämän vuoksi edellä esitettyjä esimerkkejä ei tule tulkita keksintöä rajoittavasti, vaan keksinnön suoritusmuodot voivat vapaasti vaihdella jäljempänä patenttivaatimuksissa esitettyjen keksinnöllisten 20 piirteiden puitteissa.By combining the operating modes and structures presented in connection with the various embodiments of the invention described above in different ways, various embodiments of the invention may be obtained which are in accordance with the spirit of the invention. Therefore, the foregoing examples should not be construed as limiting the invention, but embodiments of the invention may freely vary within the scope of the inventive features set forth in the claims below.
Claims (10)
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20095177A FI121092B (en) | 2009-02-24 | 2009-02-24 | Method and apparatus for controlling vibrations |
| PCT/FI2010/050093 WO2010097503A1 (en) | 2009-02-24 | 2010-02-11 | A method and an apparatus for controlling vibrations |
| EP10707937A EP2401521A1 (en) | 2009-02-24 | 2010-02-11 | A method and an apparatus for controlling vibrations |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20095177 | 2009-02-24 | ||
| FI20095177A FI121092B (en) | 2009-02-24 | 2009-02-24 | Method and apparatus for controlling vibrations |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI20095177A0 FI20095177A0 (en) | 2009-02-24 |
| FI121092B true FI121092B (en) | 2010-06-30 |
Family
ID=40404675
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI20095177A FI121092B (en) | 2009-02-24 | 2009-02-24 | Method and apparatus for controlling vibrations |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP2401521A1 (en) |
| FI (1) | FI121092B (en) |
| WO (1) | WO2010097503A1 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102011077413A1 (en) * | 2011-06-10 | 2012-12-13 | Metso Paper, Inc. | FLUID DEVICE |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6604451B1 (en) * | 1998-11-13 | 2003-08-12 | Tokkyokiki Corporation | Fluid actuator |
| FI115248B (en) * | 1999-02-11 | 2005-03-31 | Metso Paper Inc | Plant for damping vibrations in a structure supported or supported by a hydraulic force device in a machine for the manufacture or further processing of paper or cellulose |
| FI118858B (en) * | 2005-09-30 | 2008-04-15 | Metso Paper Inc | A system for damping and preventing vibrations in a paper machine part |
| FI123116B (en) * | 2006-03-28 | 2012-11-15 | Metso Paper Inc | The control valve |
-
2009
- 2009-02-24 FI FI20095177A patent/FI121092B/en not_active IP Right Cessation
-
2010
- 2010-02-11 WO PCT/FI2010/050093 patent/WO2010097503A1/en active Application Filing
- 2010-02-11 EP EP10707937A patent/EP2401521A1/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2010097503A1 (en) | 2010-09-02 |
| FI20095177A0 (en) | 2009-02-24 |
| EP2401521A1 (en) | 2012-01-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4498383A (en) | Calendar | |
| CA1219314A (en) | Apparatus and method for eddy current heating a roll in a paper machine | |
| FI74826B (en) | FOERFARANDE OCH ANORDNING FOER BEHANDLING AV ETT BANMATERIAL. | |
| US7255000B2 (en) | Method and an arrangement for controlling position and/or force of an elongated rolling device | |
| JPH10202173A (en) | Method for attenuating contact vibration of revolving rollers and device therefor | |
| EP2276885B1 (en) | System, apparatus, and method for induction heating using flux-balanced induction heating workcoil | |
| FI91367B (en) | Deflection compensated blade bar | |
| JPS5818478B2 (en) | Pressing or transport rolls, especially calender rolls | |
| US20200124500A1 (en) | Hydro-magnetic linear actuator | |
| FI121092B (en) | Method and apparatus for controlling vibrations | |
| FI123116B (en) | The control valve | |
| JPH0585900U (en) | Processing equipment with roll pairs | |
| FI122166B (en) | Method and arrangement for controlling vibrations | |
| EP1155190A1 (en) | Method and device for changing the natural frequency of a nip roll construction in a paper or board machine | |
| FI123495B (en) | Arrangement for damping the vibrations of the calender rollers | |
| CA2306467C (en) | Paper web treatment control system based on energy supplied to a bearing | |
| CA2574004A1 (en) | Deflection compensating roll | |
| FI74067B (en) | VALS I PAPPERSMASKIN, VILKEN VALS HAR EN PROFILREGLERBAR MANTEL. | |
| CA2110886C (en) | Method and device for controlling a wire in a forming gap of a web former | |
| WO2005100218A1 (en) | A method and an apparatus for controlling a reel-up | |
| EP2754750A1 (en) | Arrangement for controlling vibrations in a fiber web machine and a linear motion amplifier | |
| WO2001098581A1 (en) | Method and regulation arrangement for controlling dewatering profile of a former | |
| US6769297B2 (en) | Method and equipment for measuring tension of moving web | |
| FI115248B (en) | Plant for damping vibrations in a structure supported or supported by a hydraulic force device in a machine for the manufacture or further processing of paper or cellulose | |
| EP2135828A2 (en) | Winding apparatus of fibrous web and method for winding fibrous web |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG | Patent granted |
Ref document number: 121092 Country of ref document: FI |
|
| MM | Patent lapsed |