專利名稱：用于造紙機或紙板機的基底裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種如權(quán)利要求1前序部分所述的用于造紙機或紙板機或等 效機構(gòu)的基底裝置。
背景技術(shù)：
纖維幅機(fibrous web machines)，尤其是造紙機或紙板機包括不同的 部件和設(shè)備，例如諸如砑光機的精加工設(shè)備，該砑光機用于對紙幅表面進(jìn)行 上光且使紙幅表面平滑。取決于紙幅所需的表面質(zhì)量和紙幅預(yù)期的用途，存 在有多種類型的造紙機或紙板機的部件和設(shè)備，例如砑光機。從造紙機或紙 板機的部件/設(shè)備，例如砑光機的性能來看，其在動態(tài)和靜態(tài)的條件下均盡可 能穩(wěn)定地支撐在建筑物上，尤其是其下部支撐在地面是很重要的。關(guān)于這一 點，動態(tài)穩(wěn)定性是指干擾動態(tài)激振不通過地面進(jìn)行傳導(dǎo)，且地面的阻尼特性 是穩(wěn)定的；靜態(tài)穩(wěn)定性是指地面在承載施加于其上的載荷時能保持其形狀。 在現(xiàn)有技術(shù)的應(yīng)用中， 一個大的問題是，由于不利的或未知的地面條件而很 難使基底足夠穩(wěn)定。不穩(wěn)定地支撐會引起許多問題，其中包括可能發(fā)生運行 狀態(tài)下干擾振動的增大和支撐位置的永久改變。
現(xiàn)有技術(shù)中的造紙機或紙板機的另一問題是，當(dāng)不同的部件/設(shè)備支撐于 同樣的基底上時，所述不同的部件/設(shè)備的振動可能會引起振動的相互作用， 而所述振動的相互作用可能會導(dǎo)致整個機器的周期振動或混亂振動的行為。
關(guān)于現(xiàn)有技術(shù)的狀態(tài)，可以參考?xì)W洲專利EP0972879，該專利中披露了 一種用于紙幅或類似材料的砑光機組件，該砑光機包括底部受支撐的框架， 該框架還包括安裝于其上的至少五個輥子，所述輥子之間形成有壓區(qū)，并且 所述輥子具有位于近似平行于框架而延伸的同一平面內(nèi)的軸線，該同一平面 與水平方向成一定角度。除了下支撐表面之外，該框架還具有上支撐表面， 通過所述上支撐表面和下支撐表面，該框架可以支撐于連接在建筑物上的下 安裝面上，且支撐于連接于建筑物上的上安裝表面上。然而，由于砑光機的
附屬裝置在動態(tài)和靜態(tài)的條件下均固定，因此通過這種已有技術(shù)的裝置不能 解決由于不利的和未知的地面情況而在砑光中存在的上述問題。
如現(xiàn)有技術(shù)的狀態(tài)所知，在造紙機或紙板機的部件/設(shè)備的底部會發(fā)生例
如頻率為20Hz的振動，而該振動在諸如多輥砑光機的高結(jié)構(gòu)中會引起結(jié)構(gòu) 的早期疲勞，并且最糟的是，會引起過程干擾和結(jié)構(gòu)斷裂。如現(xiàn)有技術(shù)的狀 態(tài)所知，己經(jīng)進(jìn)行了各種嘗試來解決該問題，例如通過在造紙機或紙板機中 的具有高結(jié)構(gòu)的部件/設(shè)備的上部安裝被動阻尼器，從而將上述振動頻率調(diào)整 為給定的所需頻率，典型地為7Hz到9Hz。通過使用這種裝置，已經(jīng)進(jìn)行了 各種嘗試用于控制造紙機或紙板機的部件/設(shè)備自身中的上述頻率的機器方 向豎直振動，但卻不可能全面地控制振動。
使得地面或基底條件變得有利需要很高的成本。隨著機器速度的提高， 在將機器連接到基底上的傳統(tǒng)方式中，對于基底的要求進(jìn)一步增加了建筑物 的成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于纖維幅機，例如造紙機或紙板機的基底裝 置，通過該裝置可以消除或至少減少現(xiàn)有技術(shù)中所知裝置的缺陷。本發(fā)明的 目的是提供一種用于造紙機或紙板機或等效機構(gòu)的基底裝置，在該裝置中， 可以消除或至少減小與不利的或未知的地面條件相關(guān)聯(lián)的問題，從而在動態(tài) 和靜態(tài)的條件下充分穩(wěn)定地支撐。
本發(fā)明的目的是提供一種基底裝置，該基底裝置可以全面地考慮振動。
本發(fā)明的目的是提供一種基底裝置，該基底裝置能夠以低成本和結(jié)構(gòu)簡 單的方式控制該部件/設(shè)備自身的振動。
為了達(dá)到上述的及后面將要描述的目的，根據(jù)本發(fā)明的用于造紙機或紙 板機或等效機構(gòu)的基底裝置的主要特征在于權(quán)利要求1的特征部分所述的內(nèi) 容。
根據(jù)本發(fā)明的用于造紙機或紙板機或等效機構(gòu)的基底裝置這樣實現(xiàn)， 即，在大型堅固的基座，例如混凝土板上制造基底。該塊狀基座優(yōu)選為鋼筋 混凝土，在該混凝土的組成材料中可具有阻尼材料，且取決于地面的靜態(tài)承 載能力，該塊狀基座的重量例如是部件或設(shè)備重量的兩倍，該部件或設(shè)備例
如可以是造紙機或紙板機或等效機構(gòu)中的砑光機。這樣的塊狀基座形成了用 于造紙機或紙板機的部件或設(shè)備的基底的靜質(zhì)量，該靜質(zhì)量自身內(nèi)不包含激 振。基座通過可移動的聯(lián)結(jié)件依次支撐于建筑物的基底上。可移動的聯(lián)結(jié)件 使得基座可以水平和豎直運動，通過液壓致動器可以使用沿豎直方向的可控 件實現(xiàn)靜態(tài)對準(zhǔn)。盡管在基底內(nèi)可能發(fā)生變化，例如不均勻的下沉，但該可 移動的聯(lián)結(jié)件使得造紙機或紙板機的部件/設(shè)備可以保持在所需的位置。本發(fā) 明中使用的動態(tài)阻尼控制是基于造紙機或紙板機的部件/設(shè)備(例如砑光機) 的振動的識別，以及基于利用粘性阻尼的摩擦特性的改變而最小化這種振 動。本發(fā)明中使用的彈簧件和阻尼件的動態(tài)特性是受控和可控的，從而可衰 減砑光機的振動。
根據(jù)本發(fā)明的一個有利的應(yīng)用，對于纖維幅機，例如造紙機或紙板機的 不同部件/設(shè)備，各個或所需的部件或設(shè)備設(shè)置在根據(jù)本發(fā)明的它們自身的獨 立基底上，因此可以消除不同部件/設(shè)備的振動的相互作用。
在本發(fā)明中，可有利地使用下部安裝的阻尼器，該阻尼器通常包括四個 (至少三個)下部安裝的減震筒，所述減震筒置于塊狀基座(即基底板)角 落。當(dāng)完成機械對準(zhǔn)之后，通過下部安裝的減震筒機械鎖定該基底板。下部 安裝的減震筒的下部或頂部具有彈簧件，調(diào)節(jié)該彈簧件的彈簧常數(shù)以使得在 運行狀態(tài)下的操作處于超臨界范圍。彈簧件可以由金屬制成，或者彈簧件可 以是含有彈性體和氣體的彈簧件，從而使得彈簧常數(shù)可以通過氣體壓力而改 變。另外，下部安裝的阻尼裝置可以包括可變粘彈性的、能量耗散型阻尼器， 可對該阻尼器進(jìn)行控制以最小化運行速度和所測的動態(tài)運動。
在本發(fā)明中，通過液壓缸可以有利地校正下沉，從而使得造紙機或紙板 機的部件/設(shè)備，例如砑光機，可以到達(dá)其初始安裝位置。當(dāng)?shù)竭_(dá)初始位置時， 液壓缸被機械鎖定。使用傳統(tǒng)的水平測量以設(shè)定位置。例如可以通過激光傳 感裝置來監(jiān)控靜態(tài)位置。
在本發(fā)明中，通過在基座上設(shè)置半主動質(zhì)量阻尼器，以有利方式改善了 全面振動的控制，尤其是改善了對產(chǎn)生于機器(砑光機)固有操作的振動的 控制，因此造紙機或紙板機的部件/設(shè)備的自激勵水平和豎直振動也可以被進(jìn) 行控制，且所述振動可以全面被控制。
在本發(fā)明中，具有可變剛度K的半主動質(zhì)量阻尼器設(shè)有安裝在基座上，
該質(zhì)量阻尼器的可變剛度通常通過氣動彈簧件而產(chǎn)生。質(zhì)量阻尼器的操作是 基于本質(zhì)上已知的事實，S卩，彈簧51和阻尼裝置支撐的質(zhì)量塊以其共振頻 率振動，所述共振頻率的相位與以相同頻率在其基座內(nèi)發(fā)生的激振的相位相 反。彈簧一阻尼器一質(zhì)量塊系統(tǒng)的共振頻率由下式簡單地決定
其中，K是剛度(彈簧常數(shù))(kg/s2);
m是振動質(zhì)量(kg)。 阻尼應(yīng)該適當(dāng)?shù)匦。允拱胫鲃幼枘岬墓舱襁\動增大，但應(yīng)該足夠大以 使得阻尼器設(shè)備不斷裂。防礙基座的振動轉(zhuǎn)化為阻尼件中的耗散熱。
在水平安裝裝置中，上述等式可以寫成
厶，=Hz
其中，g是重力加速度(m/s2);
s是彈簧中質(zhì)量m引起的壓縮量(m)。
在此情況下，通過調(diào)節(jié)壓縮量s可調(diào)節(jié)質(zhì)量阻尼器的共振頻率。
在豎直阻尼中，應(yīng)用第一等式和消除重力的低摩擦懸掛裝置；還可以安 裝平行于調(diào)節(jié)彈簧的預(yù)壓縮被動彈簧。根據(jù)本發(fā)明的基底設(shè)計具有很多優(yōu) 點由于基底的可移動的聯(lián)結(jié)件使得可以容易地控制振動，且另外當(dāng)遇到問 題土壤時，可以以較低的地面結(jié)構(gòu)成本來設(shè)法應(yīng)付。因此，本發(fā)明使得可以 較快和較簡單地建造建筑物。而且，造紙機或紙板機的部件/設(shè)備可以更容易 地移動到新的安裝位置，從而當(dāng)新的安裝位置的地面不同于先前位置的地面 時，仍然可以獲得上述優(yōu)點。
下面將參考附圖對本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)地描述，但本發(fā)明并不局限于附圖 的細(xì)節(jié)。


圖1示意性地示出了在砑光機系統(tǒng)中根據(jù)本發(fā)明的基底裝置的一個應(yīng)用。
圖2A—圖2C示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的基底裝置中使用的彈簧和阻 尼件裝置。
圖3示意性地示出了用于本發(fā)明中的下部安裝的阻尼器的一個應(yīng)用。
圖4示意性地示出了用于本發(fā)明中的可移動的聯(lián)結(jié)件的一個應(yīng)用。
圖5示意性地示出了用于本發(fā)明中的控制裝置的一個應(yīng)用。
圖6示意性地示出了地面和該基底支撐的造紙機或紙板機的部件/設(shè)備 之間的系統(tǒng)頻率位移。
圖7示意性地示出了控制電路裝置，該控制電路裝置與由抑制件影響的 突發(fā)地面感應(yīng)沖擊的耗散相關(guān)聯(lián)。
圖8A和圖8B示意性地示出了本發(fā)明所使用的、用于衰減水平和豎直振 動的半主動質(zhì)量阻尼器的一個應(yīng)用。
具體實施例方式
如圖1所示，砑光機10包括位于圖示應(yīng)用中的6個砑光輥11。砑光壓 區(qū)N位于砑光輥11之間。砑光輥11連接于框架15上。砑光機10的框架 15的豎直框架梁16通過斜梁12支撐于基座20上，根據(jù)本發(fā)明的基座20設(shè) 置為塊狀基座，且其下部設(shè)置有可移動的聯(lián)結(jié)件，所述可移動的聯(lián)結(jié)件包括 阻尼和高度調(diào)節(jié)件21，阻尼和高度調(diào)節(jié)件21包括彈簧件22和阻尼件23。 阻尼和高度調(diào)節(jié)件21依次固定在建筑物的地板30上。
圖2A是根據(jù)本發(fā)明的基底裝置的主要特征的示意圖，在該基底裝置中 阻尼和高度調(diào)節(jié)件21及彈簧件22置于塊狀基座20下部，所述彈簧件包括 氣孔24，通過改變所述氣孔的壓力可以改變彈簧常數(shù)。
圖2B示出了使用磁流變液(magnetorheological fluid) 25實現(xiàn)阻尼的結(jié) 構(gòu)。附圖標(biāo)記26表示可控磁鐵，所述磁鐵根據(jù)公式BotY產(chǎn)生阻尼，g卩，磁 通密度與阻尼成正比。
如圖2C所示，根據(jù)公式F(XY，阻尼中的壓縮力F正比于摩擦阻尼。
圖3是一個下部安裝的阻尼器應(yīng)用的示意圖。在下部安裝的阻尼器21 中，通常具有4個(至少3個)置于塊狀基座20 (即基底板)角落的減震筒 23。當(dāng)完成機械對準(zhǔn)之后，通過下部安裝的阻尼器21的減震筒23機械鎖定 該基底板。下部安裝的阻尼器21的減震筒23的下部或頂部具有彈簧件22， 調(diào)節(jié)該彈簧件22的彈簧常數(shù)以使得在運行狀態(tài)下的操作處于超臨界范圍。 彈簧件22可以由金屬制成，或者彈簧件22可以是含彈性體和氣體的彈簧件， 從而使得彈簧常數(shù)可以通過氣體壓力而改變。另外，下部安裝的阻尼裝置21
可以包括可變粘彈性阻尼器31，可對該可變粘彈性阻尼器進(jìn)行控制以最小化 運行速度和所測的動態(tài)運動。還可以用另一種流動的物質(zhì)來替代氣體。
如圖4所示，對于本發(fā)明，通過液壓缸23可以有利地校正下沉，從而
使得造紙機或紙板機的部件/設(shè)備(例如砑光機)可以到達(dá)其初始安裝位置。
當(dāng)?shù)竭_(dá)初始位置時，液壓缸使用鎖定裝置33而機械鎖定。使用傳統(tǒng)的水平 測量以設(shè)定位置。例如可以通過激光傳感裝置來監(jiān)控所述位置，以通過粘性 阻尼器的摩擦特性的改變而最小化振動。
圖5示意性地示出了本發(fā)明所使用的控制裝置的一個應(yīng)用。 圖6是示出了地面和造紙機或紙板機的部件/設(shè)備之間的振動位移的示 意曲線圖，圖中，當(dāng)砑光機的運行狀態(tài)正常時，系統(tǒng)的主臨界頻率Ww通過 彈簧調(diào)節(jié)到清晰地低于操作頻率WsffraH，且使用很小的阻尼。如果系統(tǒng)到達(dá) 共振區(qū)域或低于臨界頻率，根據(jù)下述公式，可以使用較大的阻尼。
如圖7所示，突發(fā)地面感應(yīng)沖擊(地震)通過阻尼件21被耗散，艮P， 阻尼Ap通過控制系統(tǒng)41增大以發(fā)生適當(dāng)?shù)暮纳?。除此之外，彈簧常?shù)M可 以通過控制系統(tǒng)41進(jìn)行控制，因此系統(tǒng)的主共振頻率可以傳遞到更可控的 區(qū)域。
在如圖8A和圖8B所示的本發(fā)明的應(yīng)用中，具有可變剛度K的半主動 質(zhì)量阻尼器50設(shè)置在基座上，該質(zhì)量阻尼器的可變剛度通常通過氣動彈簧 件而產(chǎn)生。質(zhì)量阻尼器50的操作是基于本質(zhì)上已知的事實，S卩，彈簧51和 阻尼裝置支撐的質(zhì)量塊20以其共振頻率振動，所述共振頻率的相位與以相 同頻率在其基座30內(nèi)發(fā)生的激振的相位相反。彈簧51 —阻尼器52—質(zhì)量塊 20系統(tǒng)的共振頻率由下式簡單地決定
其中，K是剛度(彈簧常數(shù))(kg/s2);
m是振動質(zhì)量(kg)。 阻尼應(yīng)該適當(dāng)?shù)匦?，以使半主動阻尼的共振運動增大，但應(yīng)該足夠大以 使得阻尼器設(shè)備不斷裂。防礙基座的振動轉(zhuǎn)化為阻尼件中的耗散熱。 在水平安裝布置中，上述等式可以寫成
厶，=Hz
其中，g是重力加速度(m/s2);
s是彈簧中質(zhì)量m引起的壓縮量(m)。
在此情況下，通過調(diào)節(jié)壓縮量s可調(diào)節(jié)質(zhì)量阻尼器的共振頻率。
如圖8A和圖8B所示，在本發(fā)明所使用的半主動阻尼器的一個應(yīng)用中， 最簡單的方式是可調(diào)節(jié)彈簧50由彈性體51形成，該彈性體51具有充滿流 體(流體=流動的物質(zhì))的腔52。腔52的壓力用于影響彈簧單元的剛度， 且與此同時，基于上述給出的等式，腔52的壓縮還用于影響所需的共振頻 率。彈簧50的結(jié)構(gòu)包含耗散阻尼；可以通過增大流體的質(zhì)量，例如，將水 和空氣混合來提高耗散阻尼。在圖中振動的質(zhì)量塊(即根據(jù)本發(fā)明的塊狀基 座)用附圖標(biāo)記20來標(biāo)識，且通過彈簧50而連接到地板30或連接到等效 的建筑物基底30上。
如上所述，本發(fā)明己參照其優(yōu)選的簡化實施例進(jìn)行了描述，但本發(fā)明并 不局限于所述實施例的細(xì)節(jié)。
權(quán)利要求
1.一種用于造紙機或紙板機或等效機構(gòu)的基底裝置，其用于支撐所述造紙機或紙板機的部件或設(shè)備，該部件或設(shè)備包括框架(15)，該框架(15)具有裝置，該裝置例如是與所述框架支撐地連接的該部件/設(shè)備的輥子(11)，該部件/設(shè)備(10)支撐于建筑物(30)上，其特征在于，該部件/設(shè)備(10)支撐于堅固的塊狀基座(20)上，且所述基座(20)通過可動聯(lián)結(jié)件(21)而支撐于建筑物的基底(30)上。
2. 如權(quán)利要求1所述的基底裝置，其特征在于，該堅固的基座(20) 是混凝土板、或鋼和混凝土的結(jié)合體，且該板的內(nèi)部阻尼大于單塊鋼的內(nèi)部 阻尼。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的基底裝置，其特征在于，該可動聯(lián)結(jié)件形 成該基座(20)的阻尼和高度調(diào)節(jié)件(21)，且該可動聯(lián)結(jié)件包括彈簧件(22) 和阻尼件(23)。
4. 如權(quán)利要求3所述的基底裝置，其特征在于，該彈簧件(22)連接 于該高度調(diào)節(jié)件，且該彈簧件(22)可以調(diào)節(jié)以使得在該造紙機或紙板機的 部件/設(shè)備的運行范圍內(nèi)的操作處于超臨界范圍。
5. 如權(quán)利要求l一3中任意之一所述的基底裝置，其特征在于，該基座 (20)設(shè)置有半主動質(zhì)量阻尼器(50)，以用于衰減水平的和豎直的振動。
6. 如權(quán)利要求3或5所述的基底裝置，其特征在于，該阻尼件(21; 50)的阻尼特性是可調(diào)節(jié)的。
7. 如權(quán)利要求1一6中任意之一所述的基底裝置，其特征在于，所述彈 簧件(22)和阻尼件(23)的動態(tài)特性能通過控制系統(tǒng)(41)控制。
8. 如權(quán)利要求7所述的基底裝置，其特征在于，該控制系統(tǒng)包括對 于該造紙機或紙板機的該部件/設(shè)備的振動的測量以及與該振動相關(guān)的信息； 作為致動裝置的可控的阻尼器和彈簧件；以及最小化從砑光機測得的振動的 控制算法。
9. 如前述權(quán)利要求中任意之一所述的基底裝置，其特征在于，設(shè)置了 該基底裝置的該設(shè)備是壓榨機、干燥機、涂層設(shè)備、砑光機、切紙機或巻紙
10. 如前述權(quán)利要求中任意之一所述的基底裝置，其特征在于，該造紙 機或紙板機或等效機構(gòu)的多個不同的部件/設(shè)備中的至少一個由單獨的基底 裝置支撐。
11. 如前述權(quán)利要求中任意之一所述的基底裝置，其特征在于，該造紙 機或紙板機或等效機構(gòu)的多個不同的部件/設(shè)備中的每一個均由單獨的基底 裝置支撐。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于造紙機或紙板機或等效機構(gòu)的基底裝置，該基底裝置用于支撐造紙機或紙板機的部件或設(shè)備。該基底裝置包括框架(15)，該框架(15)上具有裝置，該裝置例如為與該框架可支撐連接的部件/設(shè)備(10)的輥子(11)。該部件/設(shè)備(10)支撐于建筑物(30)上。根據(jù)本發(fā)明，該部件/設(shè)備(10)支撐于堅固的塊狀基座(20)上。該基座(20)通過可移動的聯(lián)結(jié)件(21)而支撐于建筑物基底(30)上。
文檔編號E02D27/32GK101107396SQ200680003289
公開日2008年1月16日 申請日期2006年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月14日
發(fā)明者埃爾基·萊諾寧, 埃羅·索米, 馬爾庫·屈策寧 申請人:美卓造紙機械公司