CN103052826A

CN103052826A - 用于对传动系中的振动进行阻尼的装置

Info

Publication number: CN103052826A
Application number: CN2011800371595A
Authority: CN
Inventors: 罗曼·艾辛格
Original assignee: Andritz AG
Current assignee: Andritz AG
Priority date: 2010-07-29
Filing date: 2011-07-21
Publication date: 2013-04-17
Anticipated expiration: 2031-07-21
Also published as: WO2012012816A1; CL2013000286A1; RU2013106202A; JP2013535627A; DK2598769T3; KR20130091338A; BR112013002028B1; EP2598769B1; KR101821442B1; US8998732B2; CA2806489A1; CN103052826B; AT510239B1; CA2806489C; AT510239A1; EP2598769A1; BR112013002028A2; US20130123029A1; JP5850540B2

Abstract

本发明涉及一种用于对传动系（21、22、23、1、24、25、28），尤其是用于制浆造纸工业中的螺旋塞（27）中的振动进行阻尼的装置。该装置主要特征在于，提供了一个圆柱形轴杆（2），该圆柱形轴杆优选地被设计为一个中空轴杆，其中所述圆柱形轴杆被安排在一个联轴器的这些半部之间，并且围绕所述圆柱形轴杆安排具有多个摩擦表面（12、12'）的至少一个环（8、11、11'、11″）。由此能够有利地消除所发生的粘滑振动，并且因此能够保护该传动系的齿轮箱（23）和马达（21）。

Description

用于对传动系中的振动进行阻尼的装置

本发明涉及一种用于对传动系，尤其是在制浆造纸工业的螺旋塞中的振动进行阻尼的装置。

为了对传动系中的振动进行阻尼，存在众多不同类型的振动阻尼器。粘性（例如，速度比例的、液压的）阻尼器将液体从一个腔室经由一种流动阻力泵送到另一个腔室中。为了允许这点，必须考虑所使用的油的处理以及密封问题。液压阻尼器的一个替代方案是摩擦阻尼器。（库仑）摩擦阻尼器的优点是由具有不会在使用寿命中改变的线性材料特性的材料构成。以此方式，能够借助于合适的仿真程序来非常准确地预测阻尼器的动态特性。能够在切削过程中按常规方式来对安装的零件进行机械加工。

尤其是在制浆造纸工业的大型螺旋塞的情况下，偶尔会出现振动问题。所述螺旋塞用于材料输送、脱水、相对于压力容器进行密封，并且在一个特定实施方案中，还用于对木屑进行粗略纤维分离。为了密封，在螺杆的位于所谓的线圈的区域中的末端处，形成一个硬塞以便使入口中的大气区与螺旋塞下游的压力区分离。由于这种塞的形式和脱水的缘故，在螺杆与线圈的区域中的木塞之间产生高摩擦力矩。在某些操作条件下，这导致粘滑移动（粘滑振动）。

试图通过恰当选择工艺参数来将所述振动减到最小。然而，通常无法根据要求来改变工艺参数，特别是因为旋转速度是由所需处理量确定的并且无法改变。

因此，本发明的目标是消除在传动系中，尤其是在制浆造纸工业的螺旋塞和螺旋压机中，发生振动的风险。

因此，本发明的特征在于，提供了一种圆柱形轴杆，该圆柱形轴杆优选地被形成为一个中空轴杆，围绕该圆柱形轴杆安排至少一个具有摩擦表面的环。在此背景下，多个环状地安排的摩擦元件也被认为是一个环，其中在此这些摩擦元件延伸过圆的大部分圆周。带有这些摩擦表面的这种环在此作为一个阻尼器元件起作用，而该轴杆（优选地，中空轴杆）作为一个弹簧元件起作用以用于提供进入初始位置的回复作用。该轴杆提供另外优点，即在螺旋塞或螺旋压机的情况下，有可能使用该轴杆而能够使与齿轮箱的间距以简单方式扩展，例如拆卸螺旋轴杆所需要的。

本发明的一种有利改良的特征在于，这些摩擦表面被径向地安排在至少一个环的外侧处。本发明的一种便利实施方案的特征在于，围绕该至少一个环安排一个中空圆柱，其中该中空圆柱可以是分开的。如果围绕该至少一个环安排一个中空圆柱，那么有可能以便利方式在中空圆柱的内圆周上提供摩擦表面的对等表面，其中该中空圆柱还保护（中空）轴杆以免结垢。

本发明的一种便利改良的特征在于，该中空圆柱或其一个组成圆柱具有多个狭槽，这些狭槽轴向地延伸并且被围绕圆柱圆周安排，其中可以提供一个被切向地预加载的夹紧带或围绕该圆周切向地安排的多个被预加载的系杆以用于赋予阻尼器力矩。借助于这些狭槽，能够以有效方式设定摩擦力矩，其中能够借助于一个夹紧带以简单方式赋予该阻尼器力矩。多个被切向地安排的系杆具有的优点为能够以有效方式在这些单独的元件之间分配所要求的力。

本发明的一个替代性实施方案的特征在于，提供多个环，这些环在轴向端侧上具有摩擦表面，其中这些环可以形成中空圆柱。借助于所述安排，有可能以特别有效的方式来分配在阻尼过程期间产生的能量。这些元件还能够以特别简单的方式来组装，和/或还能够以简单方式替换多个单独的元件。

本发明的一种便利改良的特征在于，提供多个被轴向地预加载的系杆以用于赋予阻尼器力矩。由于这些系杆的安排而能够以有效方式分配待赋予的力。

现将基于附图以实例方式来描述本发明，在附图中：

图1所示为本发明的一个变体的等距视图，

图2所示为穿过本发明的第一变体的截面，

图3所示为本发明的第二变体的等距视图，

图4所示为穿过本发明的第二变体的截面，

图5所示为穿过本发明的又一变体的截面，并且

图6所示为本发明在制浆造纸工业的螺旋塞中的应用。

图1所示为根据本发明的一个旋转振动阻尼器1的第一变体的等距视图。所述旋转振动阻尼器1是由具有多个凸缘3的一个轴杆2构成的，该轴杆将来自齿轮箱（未展示）的所有力矩传输到支承轴杆（未展示）上。所述具有凸缘3的轴杆2充当该旋转振动阻尼器1的一个扭转弹簧元件。在一个凸缘上紧固了一个管（中空圆柱）4，该管延伸超过另一个凸缘3。该管4具有多个狭槽5，这些狭槽轴向地延伸并且围绕圆柱圆周安排。借助于一个夹紧带6来实现摩擦力矩的设定，借助于一个螺钉7来将该夹紧带固持在一起并且切向地对其进行预加载。该夹紧带6具有长而薄的形式，类似于一条膨胀弹簧。弹簧特性曲线应当尽可能地平坦。以此方式确保，即使在摩擦元件发生适度磨损之后，仍存在足够的支撑作用来确保阻尼器1起作用。

图2所示为根据本发明的旋转振动阻尼器1的截面。此处，已经将轴杆2展示为一个实心轴杆，但该轴杆还可以有利地形成为一个中空轴杆，这样能够减少重量。还有可能清楚地看到固定地连接到轴杆2上的这些凸缘3的形状。这些凸缘3在各自情况下被固定地连接到一个低速离合器的一个半部上。一个管（中空圆柱）4被紧固到这些凸缘3中的一个凸缘上，并且多个具有摩擦表面的环8在圆周方向上（切向地）被紧固到另一个凸缘上，其中此处展示彼此邻近安排的两个环8。这些环8还可以由许多环状地安排的滑条构成，这些滑条充当摩擦元件。然而，取决于加载，还有可能使用仅一个环8或多个环8。此处，该管4环绕这些环8。如果一个扭矩作用于凸缘3上，那么扭转弹簧（轴杆2）发生膨胀。如果膨胀大到使得超过管4与环8之间的附着极限，那么通过摩擦耗散能量。此处必须确保扭转弹簧（轴杆2）尽可能地扭转灵活，同时管4具有扭转刚性的形式。这种扭转刚性的差异是借助于轴杆2与管4之间的尽可能高的直径比来获得的。在用于对制浆造纸工业的螺旋塞的传动系中的振动进行阻尼的应用中，轴杆2执行间隔件的功能。

图3和图4所示为根据本发明的一个旋转振动阻尼器的第二变体，其中图3所示为等距视图，且图4所示为一个截面。此处，同样，凸缘3被固定地连接到一个轴杆2上，该轴杆可以被形成为一个中空轴杆。此处，管4被形成为两部分，并且由一个内管4'和一个外管4"构成，这些管中的一个管***到另一个管中并且这些管具有过盈配合。此处，该外管4"具有多个狭槽5。此处，为了能够设定摩擦力矩，围绕圆周安排多个切向系杆9。已经被证明便利的是围绕圆周分配八个系杆9以便获得有效的力分配。这些系杆9具有长而薄的形式，类似于膨胀螺栓，以便具有尽可能平坦的特性曲线。

能够从图4得到旋转振动阻尼器1的功能。该内管4'具有较小直径并且在其末端处配备有多个环8，此处展示了两个环8，但还有可能使用仅一个环8或多个环8。为了较便利地生产，此处事实是，将这些管4'和4"生产为半壳并且借助于螺钉10将其固定地彼此连接。

图5所示为本发明的又一变体。该旋转振动阻尼器1同样是由一个轴杆2构成，该轴杆可以被形成为一个中空轴杆并且在其末端上配备有多个凸缘3。此处，该轴杆2再次作为一个扭转弹簧起作用。此处，管4是由多个环11、11'、11"等形成，在这些环之间提供了多个摩擦表面12、12'等。具有多个环11的这种构造提供了冗余性。如果一个摩擦副失效，那么还有其他摩擦副执行阻尼器的功能。

图6说明本发明在用于制浆造纸工业的螺旋塞的传动系中的安排。然而，所述安排还能够在螺旋压机和其他组件中使用。图6所示为马达21，该马达借助于一个高速离合器22来连接到一个齿轮箱23上。在该齿轮箱23与支承单元24之间安放根据本发明的一个旋转振动阻尼器1，该旋转振动阻尼器在低速离合器的两个半部之间起作用。螺旋塞27的螺杆25被安装在该支承单元24中。螺杆25在另一侧上被安装在所谓的线圈28中。此处，在入口26中将木片引入到螺旋塞27中，并且在圆锥形零件中对这些木片进行压缩和脱水。此处，出口29可以配备有一个反压力装置30。此处，整个传动系是由马达21、高速离合器22、齿轮箱23、安排在低速离合器的两个半部之间的旋转振动阻尼器1、低速离合器自身、支承单元24、螺旋塞27的螺杆25以及线圈28构成的。

所述螺旋塞27用于材料输送、脱水、相对于压力容器进行密封，并且在一个特定实施方案中，还用于对木片进行粗略纤维分离。为了密封，在螺杆25的位于所谓的线圈28的区域中的末端处，形成一个硬塞以便使入口26中的大气区与螺旋塞27下游的压力区分离。由于这种塞的形成和脱水的缘故，在螺杆25与线圈28的区域中的木塞之间产生高摩擦力矩。在某些操作条件下，这导致粘滑移动（粘滑振动）。为了避免齿轮箱23的可能的损坏，或者在马达21中作为由于所述粘滑移动引起的其他后果，一个旋转振动阻尼器1被***到该传动系中的位于齿轮箱23与支承单元24之间的一个低速离合器的这些半部之间。以此方式，能够完全消除发生的螺旋塞振动，因为粘滑振动是自感应的振动。通过足够的阻尼，有可能将振动的能量减小到零并且因此将其振幅减小到零。当拆卸螺杆25时，必须将该螺杆向后轴向地从壳体中拉出。为此目的，必须拆卸支承单元24，并且在齿轮箱23的方向上还必须存在足够的空间。所述轴向长度现在由根据本发明的旋转振动阻尼器1完全利用，借此该旋转振动阻尼器替代了迄今所提供的间隔件，该间隔件只有桥接支承单元24与齿轮箱23之间的长度的任务。

根据本发明的旋转振动阻尼器能够在存在足够空间的任何地方使用，或者根据传动系中的轴向长度来要求该旋转振动阻尼器。举例来说，这还适用于螺旋压机。

Claims

1.一种用于对传动系（21、22、23、1、24、25、28）尤其是在制浆造纸工业的螺旋塞中的振动进行阻尼的装置，其特征在于，提供了一个圆柱形轴杆（2），该圆柱形轴杆优选地被形成为一个中空轴杆，该圆柱形轴杆被安排在一个离合器的这些半部之间并且固定地连接到这些半部上，并且围绕该圆柱形轴杆安排具有多个摩擦表面的至少一个环（8、11、11'、11"）。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，这些摩擦表面（12、12'）被径向地安排在该至少一个环（8、11、11'、11"）的外侧处。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，围绕该至少一个环（8、11、11'、11"）安排一个中空圆柱（4、4'、4"）。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，该中空圆柱（4、4'、4"）是分开的。

5.根据权利要求3或4所述的装置，其特征在于，该中空圆柱（4）或其一个组成圆柱（4'、4"）具有多个狭槽（5），这些狭槽轴向地延伸并且围绕该圆柱圆周安排。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，提供一个被切向地预加载的夹紧带（6）以用于赋予阻尼器力矩。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，提供围绕该圆周切向地安排的多个被预加载的系杆（9）以用于赋予阻尼器力矩。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，提供多个环（11、11'、11"），这些环在轴向端侧上具有多个摩擦表面（12、12'）。

9.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，这些环（11、11'、11"）形成该中空圆柱（4）。

10.根据权利要求8或9所述的装置，其特征在于，提供多个被轴向地预加载的系杆（13）以用于赋予阻尼器力矩。