CN217271606U - 工业设备和用于工业设备的阻尼*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及工业设备和用于工业设备的阻尼***,所述工业设备包括活动地得到支承的本体、用于移动所述活动地得到支承的本体的流体的驱动单元以及用于对所述工业设备的振动进行衰减的阻尼***。为了能够借助于在结构上简单的且成本低廉的机构来避免或者减少所述工业设备的不期望的振动而提出,所述阻尼***具有流体的减振器,该减振器具有液压的容量器、液压的感应器和液压的阻力器。所述减振器与所述驱动单元流体地连接并且被设计为用于将振动能量从所述工业设备中导出的耗散装置并且具有取决于频率的阻尼作用,其中所述减振器的阻尼作用的表征的频率与所述工业设备的有待衰减的振动频率能够协调或相协调。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种工业设备和一种用于工业设备的阻尼***,该工业设备包括活动地得到支承的本体、用于移动所述活动地得到支承的本体的流体的驱动单元以及用于对工业设备的振动进行衰减的阻尼***。
背景技术
在工业设备、像比如轧制设备中,可能出现不期望的振动,所述振动可能会减少工业设备的各个组件的使用寿命/使用持续时间、可能会对工业设备的生产率产生负面影响并且/或者可能会对在工业设备中加工或制造的产品的质量产生负面影响。如果不立即采取对策、例如降低生产速度,所述振动可能会具有如此大的幅度,从而可能出现设备损坏。
原则上要区分他励振动与自励振动。在他励振动的情况下能够寻找激励器并且能够采取对策,而自励振动则经常***固有地存在并且不可避免地在特定的运行参数下出现。对于一些运行参数来说在工业设备中出现不期望的自励振动,所述运行参数常常是不完全知悉的,使得对于振动的出现的预测经常是困难的。一种用于自励振动的实例是在轧制技术中已知的第三倍频程振动和第五倍频程振动。
一种用于避免轧制设备中的振动、尤其是用于避免第三倍频程振动和第五倍频程振动的装置比如在欧洲专利申请EP 1 457 274 A2 中得到了公开。在这种装置中,借助于调节器和伺服阀来如此操控轧制设备的用于调节辊缝的液压缸,从而避免振动的产生。在此不利的是,所述伺服阀必须能够高动态地控制大的体积流量,因此所述伺服阀昂贵并且在结构上复杂。
实用新型内容
本实用新型的任务是,提供一种开头所提到的类型的工业设备,其中借助于结构简单且成本低廉的机构能够避免或减少工业设备的不期望的振动。
根据本实用新型,该任务通过一种工业设备来解决。
所述按本实用新型的工业设备的优选的设计方案是优选实施例以及以下说明的主题。
所述按本实用新型的工业设备包括活动地得到支承的本体、用于移动所述活动地得到支承的本体的流体的驱动单元以及用于对工业设备的振动进行衰减的阻尼***。所述按本实用新型的工业设备的阻尼***包括流体的减振器,该减振器与驱动单元流体地连接并且具有取决于频率的阻尼作用,其中所述减振器的阻尼作用的表征的频率与工业设备的有待衰减的振动频率能够协调或协调。此外,所述减振器被设计为用于将振动能量从工业设备中导出的耗散装置并且包括彼此流体地连接的液压的容量器、液压的感应器和液压的阻力器。所述减振器至少一倍地、作为替代方案也多倍地包括这些组件中的每个组件。所提到的组件不包含运动的部件,这实现了所述减振器的简单的机械结构以及小的结构尺寸。
“耗散装置”是指一种装置,该装置被设立用于将动能从有待衰减的***(工业设备)中导出并且将其转换成热能。
如果所述工业设备的有待衰减的振动频率是已知的并且在运行期间不会显著地、例如以小于±5%的幅度改变,则能够放弃对于所述减振器的表征的频率的调节,因为在这种情况下为了获得所期望的阻尼作用所述减振器能够从一开始就被调节到特定的频带上,在该频带之内能够对干扰的振动进行衰减。所提到的组件:液压的容量器、液压的感应器和液压的阻力器能够以有利的方式实现了减振器的阻尼作用与工业设备的有待衰减的振动频率的可以容易地实现的协调性。
此外,所述减振器不需要能够高动态性地控制大的体积流量的伺服阀。相反,所述减振器能够由所提到的结构简单的且耐用的组件构成,从而能够实现所述减振器的长的使用寿命。除此以外,所述减振器伴随着低的投资成本、开始运转成本及维护成本。
通过所述减振器的阻尼作用与有待衰减的振动频率的可协调性或者协调,能够实现的是,由所述减振器针对性地对以这种振动频率进行的不期望的振动进行衰减。所述减振器的阻尼作用与有待衰减的振动频率的协调例如能够通过减振器或者其组件的合适地选择的尺寸设计和/或布置来实现。
借助于所述作为在减振器中的耗散元件起作用的液压的阻力器能够调节所述减振器的衰减度。“所述衰减度”是指所述减振器的阻尼作用在以下频带中的强度,在所述频带中所述减振器对干扰的振动进行衰减并且由此从有待衰减的***中取走动能。所述阻尼作用的强度例如能够被表达为在具有激活的减振器与被去除激活的减振器或者无减振器的状态中分别在不期望的振动频率中观察所衰减的***(工业设备)的振动幅度的比例。作为替代方案,所述阻尼作用的强度也能够通过从有待衰减的***中导出的振动能量的量来量化。
所述工业设备的不期望的振动尤其可能出现在所述驱动单元上并且/或者出现在工业设备的用来固定所述驱动单元的构件上,所述不期望的振动例如应该归因于有待在工业设备中加工或制造的产品的物理特性并且/或者归因于所提到的活动地得到支承的本体与产品之间的机械的相互作用。因此,通过所述减振器与所述驱动单元的流体连接,能够实现对于所述工业设备的不期望的振动的特别有效的衰减。
在此,概念“流体地”应该与液压***中的概念“液压地”并且/或者与气动***中的概念“气动地”类似地来理解,其中,概念“流体地”不应该被理解为局限于流体的特定的类型或者局限于流体的特定的聚集状态(液态或气态)。
所述阻尼***能够如此构成,使得所述阻尼作用的表征的频率不是可变的、而是固定地被预先给定。在这种情况下,所述阻尼***能够在没有受控制的或受调节的致动器的情况下制成,这能够尤其成本低地实现阻尼***。
作为替代方案,所述阻尼***能够如此构成,使得所述阻尼作用的表征的频率是可变的。在这种情况下,所述减振器的阻尼作用能够灵活地与工业设备的相应的运行参数/生产参数相匹配。为了调节所述表征的频率,所述阻尼***例如能够具有受控制的或受调节的致动器。所述阻尼作用的表征的频率能够以优选的方式调节到明显比有待衰减的振动的周期持续时间大的时间标度。
在一种优选的实用新型变型方案中,所述阻尼作用的表征的频率是所述减振器的固有频率。在这种情况下,所述表征的频率有利地如此与有待衰减的振动频率能够协调或者相协调,从而在被协调的状态下所述表征的频率等于有待衰减的振动频率或接近于有待衰减的振动频率。通过这种方式能够实现的是,由所述减振器在有待衰减的振动频率中耗散尽可能多的振动能量并且就这样实现所述减振器的强烈的阻尼作用。
在本实用新型的意义中,如果所述表征的频率与工业设备的有待衰减的振动频率相差最大20%,则所述表征的频率能够被理解为接近于有待衰减的振动频率。
在另一种优选的实用新型变型方案中,所述减振器的阻尼作用相当于低通滤波器的阻尼作用。换句话说,在这种优选的实用新型变型方案中,所述减振器作为低通滤波器来起作用。所述阻尼作用的表征的频率在此有利地相当于低通滤波器截止频率。在这种情况下,所述表征的频率优选如此与有待衰减的振动频率能够协调或者相协调,从而在被协调的状态下所述表征的频率处于有待衰减的振动频率以下。由此,能够实现的是,所述有待衰减的振动频率落到用作低通滤波器的减振器的作用范围中,在该作用范围中所述减振器具有强烈的阻尼作用。
根据普遍的定义,作为低通滤波器截止频率在此可以是指以下频率,在所述频率中所述减振器的滤波效果减小3dB。
根据另一种优选的实用新型变型方案,用于工业设备的减振器的液压的容量器被设计为用于接纳来自减振器与驱动单元之间的流体连接的液体的压力容器。以同样的方式,所述液压的感应器被设计为用于引导来自减振器与驱动单元之间的流体连接的液体的管道,并且所述液压的阻力器被设计为用于限制来自减振器与驱动单元之间的流体连接的流量的节流阀或节流板。这能够有利地用简单的且耐用的机械组件来实现所述液压的容量器、液压的感应器和液压的阻力器以及按本实用新型的减振器与驱动单元的流体连接的一种设计方案。
此外,遵循流体动力学的定律,所述减振器的阻尼作用的表征的频率由液压的感应器的管道的长度和直径、液压的容量器的压力容器的容积以及液压的阻力器的节流阀或节流板的横截面来确定。所述按本实用新型的减振器的结构和实现有利地以灵活的方式是可能的,因为仅仅必须使所提到的组件的尺寸与相应的要求相匹配。这些要求一方面包括所述减振器的表征的频率(相应于工业设备的有待衰减的频率)并且另一方面包括所述工业设备上的结构情况。因为所述减振器的表征的频率由所提到的组件的相互作用而产生,所以在相应的组件尺寸的设计中存在多个自由度。由此,能够以有利的方式根据表征的频率使这些组件与工业设备的相应的结构要求相匹配。
根据一种优选的实用新型变型方案,所述液压的容量器能够与液压的感应器和液压的阻力器串联连接。由此,所述减振器能够借助于简单的支管流体地与有待衰减的工业设备的驱动单元连接,从而有利地在流体的管路***中仅仅需要唯一的用于减振器的连接部位。
作为替代方案,所述液压的容量器、液压的感应器和液压的阻力器能够彼此并联连接。
所述工业设备例如能够是卷取设备。在这种情况下,所述工业设备的活动地得到支承的本体例如能够是用于将金属带压靠到卷取设备的卷芯上的压紧辊。
在本实用新型的一种优选的设计方案中,所述工业设备是轧制设备。所述活动地得到支承的本体在这种情况下例如能够是轧辊、尤其是支承辊。在本实用新型的这种设计方案中,所述驱动单元优选被固定在轧制设备的机架上。
优选的是,所述工业设备的驱动单元是用于调整活动地得到支承的本体的位置的液压缸。
在本实用新型的一种有利的实施方式中,所述工业设备的有待衰减的振动频率处于70 Hz至130 Hz的范围内。在该频率范围内,能够将所述减振器直接地或者在中间连接另外的元件的情况下连接到驱动单元的壳体上。这样的另外的元件例如能够是T形件,用于将流体导入到壳体中并且/或者用于将流体从壳体中导出的流体管路被连接到所述T形件上。这有利地是所述减振器与工业设备的驱动单元的、牢固的并且可以在结构上容易地实现的流体连接。
特别优选的是,所述液压缸被设立用于调节在轧制机架的工作辊之间的辊缝,所述液压缸也被称为HGC缸(HGC= Hydraulic gap control(液压辊缝控制))。
在本实用新型的另一种有利的实施方式中,用于工业设备的减振器的特征在于,所述液压的感应器的管道具有200mm至1500mm的长度和20mm至70mm的直径,并且所述液压的容量器的压力容器具有10升至40升的容积。尺寸的这样的组合允许有意义的设备技术上的实现。
如果要大大提高所述液压的容量器的容积,那么所述作为压力容器来构成的液压的容量器将会昂贵得多,并且因此在轧制机架中的安置将会困难得多。所述液压的感应器的明显更短的管路长度由于轧制机架的机械尺寸而不能实现,而更大的管路长度虽然是可能的,但是以损害所述减振器的紧凑的设计和尽可能直接的管路导引为代价。然而,应当力求所述工业设备的驱动单元与所述减振器之间的流体连接的尽可能直接的管路导引,因为液体流的每次偏转都引起动态的副作用(例如以涡流的形式),所述副作用可能引起所述减振器与所期望的参数化的衰减特性的不期望的偏差。
此外,在设计所述液压的感应器的管道的长度和直径以及所述液压的容量器的压力容器的容积时应该注意,在所述流体连接中流动的液体的雷诺数在最大的体积流中保持低于2300,从而保证了在所述液压的感应器中的层流,以便避免液体的不期望的摩擦损失。因此,在设计所述液压组件的尺寸时应该注意,遵守以下关系
Rey max=(4·pc )/(RD·dL·ν ·π)< 2300(1)
其中
Rey max···流动的液体的最大允许的雷诺数
pc···在所述减振器中流动的液体的压力降
RD···所述液压的阻力器的数值
dL···所述液压的感应器的管道的直径
ν···在所述减振器中流动的液体的运动粘度
π···圆周率3.141592…
所述压力降pc能够被假定为已知,因为其取决于所述工业设备的驱动单元的设计并且对应于由不期望的振动引起的压力波动的振幅。然而,这样的压力波动能够以简单的方式例如通过处于工业设备的流体的驱动单元中的压力传感器来检测,此外所述驱动单元的设计是已知的。此外,为了覆盖尽可能大的频率范围并且实现最大的阻尼作用,此外应该将所述液压的容量器的容积选择得尽可能大。
优选的是,所述驱动单元包括具有活塞顶和活塞裙的活塞以及通过所述活塞被划分成活塞顶侧的分室和活塞裙侧的分室的流体室。所述减振器有利地与活塞顶侧的分室流体地连接。通过所述减振器的这样的布置,能够特别有效地耗散不期望的振动的振动能量。在所述工业设备的呈轧制设备的形式的设计方案的情况下,所述轧辊组的振动由于其与液压的调整缸的刚性的机械连接而引起缸活塞的振动。由此,在所述调整缸的活塞侧的压力室中出现压力波动,按照本实用新型由所述减振器对所述压力波动进行衰减,从而由此也相应地降低了所述轧辊组的振动。
所述减振器能够具有用于调整表征的频率的调整装置。所述调整装置例如能够是自动的调整装置,由该调整装置自动地调节阻尼作用的表征的频率。作为替代方案,所述调整装置能够是手动的调整装置,其中对于所述表征的频率的调整手动地进行。
以优选的方式,所述调整装置包括用于改变减振器的液压的容量器的器件和/或用于改变减振器的液压的感应器的器件和/或用于改变减振器的液压的阻力器的器件。
作为用于改变减振器的液压的容量器的器件,所述调整装置例如能够具有可移动地得到支承的活塞和/或能接通的流体室。作为用于改变减振器的液压的感应器的器件,所述调整装置例如能够具有长度可变的管单元。
作为替代方案或补充方案,所述调整装置作为用于改变减振器的液压的阻力器的器件而能够具有拥有能调节的横截面的节流阀和/或能调整的节流板。所述液压的阻力器的这种设计方案具有以下优点,即:在投入运行时能够以简单的方式调节并且优化节流作用。此外,在液压的感应器、液压的容量器和液压的阻力器串联的情况下,能够通过所述节流阀开口或者节流板开口的关闭来容易地将所述减振器去除激活。
因为在所述减振器与所述工业设备的驱动单元之间的流体连接中的、由于不期望的振动频率而产生的变化的流量在时间上平均地(以分钟为单位)比较高,所以所述节流阀或者所述能调整的节流板必须适合于在压力降pc为5巴的情况下的相应大的、例如300升每分钟的流量。
概念“液压的容量器”、“液压的阻力器”和“液压的感应器”应该类似于电***中的概念“电容”、“电阻”和“电感”来理解。在此,流体压力和体积流量这些流体参量相当于电压和电流强度这些电参量。这些类比尤其由教授博士W. Backeʹ和教授博士H. Murrenhoff的书“Grundlagen der Ölhydraulik(油液压的基础)”(第10版)中尤其在其中的章节2.5和2.6 中并且由教授博士H. Murrenhoff的书“Grundlagen der Fluidtechnik(流体技术的基础)-第一部分:Hydraulik(液压***)”(第一版)中尤其在其中的章节2.3.1到2.3.3中已知。
此外,能够规定,所述阻尼***具有用于对减振器的活性进行检测的传感器单元。除此以外,所述阻尼***能够包括用于对由所提到的传感器单元所产生的传感器数据进行测评的分析单元。根据传感器数据,由所述分析单元能够查明引起工业设备的振动的原因。此外,由所述分析单元根据传感器数据能够查明,对于哪些运行/生产参数来说所述减振器的阻尼作用特别强。由此,能够确定用于所述工业设备的运行/生产参数,对于这些运行/生产参数来说避免或者至少显著地减少工业设备的不期望的振动。
此外,本实用新型涉及一种用于工业设备的阻尼***,所述工业设备具有活动地得到支承的本体以及用于移动所述活动地得到支承的本体的流体的驱动单元。
按本实用新型的阻尼***包括流体的减振器,该减振器能够与工业设备的驱动单元流体地连接并且具有取决于频率的阻尼作用,其中所述减振器的阻尼作用的表征的频率与工业设备的有待衰减的振动频率能够协调或相协调。所述减振器被设计为用于将振动能量从工业设备中导出的耗散装置并且包括彼此流体地连接的液压的容量器、液压的感应器和液压的阻力器。借助于所述液压的阻力器能够调节所述减振器的衰减度。
上面所描述的实施方式、实施细节和优点也能够涉及按本实用新型的阻尼***。此外,优选实施例的特征能够与按本实用新型的阻尼***相组合。
所述按本实用新型的阻尼***能够在制造新的工业设备时作为工业设备的组成部分来设置。作为替代方案,按本实用新型的阻尼***能够用于给现有的工业设备加装所述阻尼***。在这两种情况下,所述阻尼***都能够避免或减少工业设备的不期望的振动。
附图说明
本实用新型的上面所描述的特性、特征和优点以及如何实现这些特性、特征和优点的方式和方法结合以下对于本实用新型的实施例的描述而变得更加清楚易懂,所述实施例要结合附图来进行详细解释。其中:
图1示出了包括流体的驱动单元和阻尼***的工业设备的第一种实施例的示意图;
图2示出了图1的工业设备的驱动单元和阻尼***的示意性的剖面图;
图3-7示出了用于阻尼***的减振器的多种可能的设计变型方案的原理线路图;
图8示出了包括流体的驱动单元和阻尼***的工业设备的第二种实施例的示意图;
图9-11以示意性的剖面图示出了图2的工业设备的阻尼***的三种可能的设计方案以及所述工业设备的驱动单元。
具体实施方式
图1以示意图示出了工业设备1的第一种实施例。
在本实施例中,所述工业设备1是用于轧制轧件2、尤其是金属带的轧制设备。
所述工业设备1包括多个先后布置的轧制机架3,它们形成轧机列,其中为了简单起见在图1中仅仅描绘了轧制机架3中的一个轧制机架。
在图1中描绘的轧制机架3被构造为所谓的四辊式轧制机架。也就是说,所述轧制机架3包括上工作辊和下工作辊4以及上支承辊和下支承辊5,在上工作辊与下工作辊之间所述轧件2得到导引,其中为了更好的概览在图1中仅仅描绘了所述两个支承辊5中的上支承辊。然而,本实用新型不局限于这种类型的轧制机架并且原则上能够用其它类型的轧制机架、例如双辊式轧制机架或六辊式高轧制机架来实现。
所述上支承辊5活动地得到支承。详细来讲,所述上支承辊5如此得到支承,使得其高度位置可变。也就是说,所述上支承辊5形成轧制机架3的活动地得到支承的本体。因为在所述工业设备1的运行中所述上支承辊5和上工作辊4彼此接触,因此所述上支承辊5的高度位置的变化引起上工作辊4的高度位置的相同变化。
此外,所述轧制机架3配备有液压的驱动单元6,该驱动单元与上支承辊5相连接。所述液压的驱动单元6在本实施例中是液压缸、尤其是作为差动缸来构造的起双重作用的液压缸。所述液压的驱动单元6用于调节上支承辊5以及上工作辊4的高度位置。由此,借助于所述液压的驱动单元6来调节在下工作辊与上工作辊4之间的辊缝。
所述液压的驱动单元6包括带有流体室8的壳体7以及部分地布置在流体室8中的活塞9,该活塞具有活塞顶10和与所述上支承辊5相连接的活塞裙11。通过活塞9,所述流体室8被分成活塞顶侧的分室12以及活塞裙侧的分室13。
第一流体管路14被连接到所述活塞顶侧的分室12上,通过所述第一流体管路能够将流体导入到活塞顶侧的分室12中,或者通过所述第一流体管路能够将流体从活塞顶侧的分室12中导出。这条流体管路14与用于对所述活塞顶侧的分室12中的流体压力进行控制的阀15相连接。第二流体管路16被连接到所述活塞裙侧的分室13上。
此外,所述工业设备1包括用于对该工业设备1的不期望的振动进行衰减、尤其是用于对该工业设备1的第五倍频程振动进行衰减的阻尼***17。所述阻尼***17包括液压的减振器18,该液压的减振器与液压的驱动单元6液压地连接。
所述减振器18具有取决于频率的阻尼作用,其中所述阻尼作用的表征的频率与工业设备1的有待衰减的振动频率相协调。在本实施例中,所述阻尼作用的表征的频率是减振器18的固有频率。所述有待衰减的振动频率例如能够处于500-800 Hz的范围内。
在图1所示的实施例中,所述减振器18直接被连接到液压的驱动单元6的壳体7上。作为替代方案,所述减振器18例如能够通过被连接在液压的驱动单元6的壳体7与第一流体管路14之间的T形件与壳体7相连接(参见图9)。
图2以示意性的剖面图示出了图1的液压的驱动单元6和减振器18。
在图2中能够看出所述减振器18的原理结构。所述减振器18包括液压的容量器19、液压的感应器20以及液压的阻力器21。如此设计这些元件19、20、21的尺寸,使得所述减振器18的阻尼作用的所提到的表征的频率(在当前情况下也就是所述减振器18的固有频率)等于或基本上等于工业设备1的有待衰减的振动频率。
所述液压的容量器19是用于接纳能压缩的流体的流体室,该流体室具有预先给定的容积并且在工业设备1运行时填充有能压缩的流体。所述液压的感应器20是具有预先给定的长度的管道,该管道被连接在最后提到的流体室上。此外,所述液压的阻力器21是节流阀。
此外,由图2可以看出,所述活塞裙11借助于密封元件22相对于液压的驱动单元6的壳体7得到密封,并且所述活塞顶侧的分室12借助于在周向上将活塞9包围的密封元件22相对于活塞裙侧的分室13得到密封。
如前面所提到的那样,图1的工业设备1包括多个先后布置的轧制机架。在图1中未示出的轧制机架优选与在图1中示出的轧制机架3结构相同地构成。此外有利的是,所述工业设备1为其每个轧制机架具有前面所描述的类型的自身的液压的减振器,该减振器与各自的轧制机架的液压的驱动单元相连接。
图3-7示出了用于工业设备、尤其是轧制设备的阻尼***的减振器18的多种可能的设计变型方案的原理线路图。
在图3和图4中,相应的减振器18包括液压的容量器19、尤其是用于接纳能压缩的流体的流体室以及液压的阻力器21、尤其是节流阀。除此以外,图3和图4中的相应的减振器18包括作为机械的感应器起作用的元件23、例如滑动地得到支承的活塞。
在图3的设计变型方案中,所提到的元件19、21、23串联连接,而在图4的设计变型方案中,所述作为机械的感应器起作用的元件23和所述液压的阻力器21与所述液压的容量器19并联连接。
在图5和图6中,相应的减振器18包括液压的容量器19、尤其是用于接纳能压缩的流体的流体室以及液压的阻力器21、尤其是节流阀。除此以外,图5和图6中的相应的减振器18包括液压的感应器20、尤其是具有预先给定的长度的管道。
在图5的设计变型方案中,所提到的元件19、20、23串联连接,而在图6的设计变型方案中,所述液压的感应器20和所述液压的阻力器21与所述液压的容量器19并联连接。
图7的减振器18包括液压的容量器19、尤其是用于接纳能压缩的流体的流体室以及液压的阻力器21、尤其是节流阀。
图3-6的减振器18的实施变型方案分别代表着可振动的***。相反,图7的减振器18的实施变型方案则代表着不可振动的***,其中所述减振器18的阻尼作用相应于低通滤波器的阻尼作用。在所有这些实施变型方案中,所述液压的阻力器21用于耗散不期望的振动的振动能量。
图5的减振器18的实施变型方案相应于图2的减振器18的实施变型方案。图3、4、6和7的实施变型方案代表着作为替代方案的减振器18,它们能够取代图1和图2的工业设备1的减振器18。
对于工业设备的以下实施例的描述主要限于相对于图1和图2的实施例的区别,关于相同的特征和功能方面要参考图1和图2的实施例。只要合乎目的,相同的和/或彼此相对应的元件就用相同的附图标记来表示。图1和图2的实施例的特征被接受在下面的实施例中,而没有重新对其进行描述。
图8以示意图示出了工业设备24的第二种实施例。
对于图8的工业设备24来说,所述减振器18不直接被连接到液压的驱动单元6的壳体7上。取而代之,所述减振器18通过(在图8中未示出的)T形件25与驱动单元6的壳体7相连接,所述T形件被连接到驱动单元6的壳体7与第一流体管路14之间(参见图9-11)。
在本实施方式中,所述减振器18具有调整装置26,该调整装置用于调整其阻尼作用的表征的频率,从而能够将所述减振器18的阻尼作用的表征的频率调节到不同的频率。所述调整装置26尤其能够用于在工业设备24的连续运行中、比如在改变所述工业设备24的生产/运行参数时改变阻尼作用的表征的频率。
此外,所述阻尼***17 的组成部分是减振器18,该阻尼***具有用于自动地对表征的频率进行匹配的频率匹配装置27。所述频率匹配装置27包括用于测量工业设备24的振动参数、例如驱动单元6的振动频率的传感器单元28以及用于根据所测量的振动参数来调节表征的频率的控制单元29。所述频率匹配装置27的控制单元通过电信号线30与所提到的传感器单元28相连接并且通过另一电信号线30与减振器18的调整装置26相连接。
在所述工业设备24的运行中,所述传感器单元28测量振动参数,并且将所测得的振动参数传输给控制单元29。所述控制单元29根据所测得的振动参数通过向调整装置26传输相应的控制指令这种方式来调节阻尼作用的表征的频率。由此,能够实现所述减振器18的阻尼作用的表征的频率与工业设备24的有待衰减的频率、比如与驱动单元6的振动频率的自动的协调。
图9-11以示意性的剖面图示出了图2的工业设备24的减振器18的三种可能的设计方案以及所述工业设备的液压的驱动单元6。
在按照图9的设计变型方案中,所述减振器18的调整装置26包括用于改变减振器18的液压的阻力器的器件31。所提到的器件31包括拥有能调节的横截面的节流阀(也被称为调节节流阀),所述节流阀由频率匹配装置27的控制单元29电控制。
在按照图10的设计变型方案中,所述减振器18的调整装置26包括用于改变减振器18的液压的容量器的器件32。这个器件32包括可移动地得到支承的活塞33以及能由控制单元29控制的致动器34、像比如压电致动器,所述致动器用于调节这个活塞33的位置,其中所述活塞部分地布置在减振器18的流体室的内部并且用于调节这个流体室的有效容积。
在按照图11的设计变型方案中,所述减振器18的调整装置26包括用于改变减振器18的液压的感应器的器件35。这个器件35包括与减振器18的流体室相连接的管单元36 (该管单元的长度能调节)以及在图11中未示出的致动器,该致动器由控制单元29控制并且用于调节管单元的长度。
所述管单元36包括拥有较大的管直径的第一管件37以及拥有较小的管直径的第二管件38,该第二管件部分地被装入到第一管件37中并且能够相对于第一管件37移动。在所述第一管件37的内部布置有由能弹性变形的材料制成的空心筒39,该空心筒用于使第一管件37的有效的内直径与第二管件38的内直径相匹配。
如图1的工业设备1那样,图8的工业设备24也包括多个先后布置的轧制机架3,其中为了简单起见在图8中仅仅描绘了轧制机架中的一个轧制机架。前面所提到的频率匹配装置27的控制单元29能够是用于工业设备24的多个轧制机架3的共同的控制单元。作为替代方案,能够为所述工业设备24的每个轧制机架设置用于对各自的调整装置26进行控制的自身的控制单元。
尽管通过优选的实施例详细图解并且描述了本实用新型,但是本实用新型不受所公开的实施例的限制并且能够从中推导出其他的变型方案,而不离开本实用新型的保护范围。
附图标记列表:
1工业设备
2轧件
3轧制机架
4工作辊
5支承辊
6驱动单元
7壳体
8流体室
9活塞
10活塞顶
11活塞裙
12活塞顶侧的分室
13活塞裙侧的分室
14流体管路
15阀
16流体管路
17阻尼***
18减振器
19液压的容量器
20液压的感应器
21液压的阻力器
22密封元件
23作为机械的感应器起作用的元件
24工业设备
25 T形件
26调整装置
27频率匹配装置
28传感器单元
29控制单元
30信号线
31用于改变液压的阻力器的器件
32用于改变液压的容量器的器件
33活塞
34致动器
35用于改变液压的感应器的器件
36管单元
37 管件
38 管件
39空心筒。
Claims (8)
1.工业设备(1、24),包括活动地得到支承的本体、用于移动所述活动地得到支承的本体的流体的驱动单元(6)以及用于对所述工业设备(1、24)的振动进行衰减的阻尼***(17),
-其中所述阻尼***(17)包括流体的减振器(18),该减振器与所述驱动单元(6)流体地连接并且具有取决于频率的阻尼作用,
-其中所述减振器(18)的阻尼作用的表征的频率与所述工业设备(1、24)的有待衰减的振动频率能够协调或相协调,
-其中所述减振器(18)被设计为用于将振动能量从所述工业设备(1、24)中导出的耗散装置,
-其中所述减振器(18)包括彼此流体地连接的液压的容量器(19)、液压的感应器(20)和液压的阻力器(21),
-并且其中借助于所述液压的阻力器(21)能够调节所述减振器(18)的衰减度,
其特征在于,所述工业设备(1、24)是轧制设备,所述活动地得到支承的本体是轧辊。
2.根据权利要求1所述的工业设备(1、24),
其特征在于,
-
--所述液压的容量器(19)被设计为用于接纳来自减振器(18)与驱动单元(6)之间的流体连接的液体的压力容器,
--所述液压的感应器(20)被设计为用于引导来自减振器(18)与驱动单元(6)之间的流体连接的液体的管道,并且
--所述液压的阻力器(21)被设计为用于对来自减振器(18)与驱动单元(6)之间的流体连接的液体的流量进行限制的节流阀或节流板,并且
-所述减振器(18)的阻尼作用的表征的频率由所述液压的感应器(20)的管道的长度和直径、所述液压的容量器(19)的压力容器的容积并且由所述液压的阻力器(21)的节流阀或节流板的横截面确定。
3.根据权利要求1或2所述的工业设备(1、24),
其特征在于,所述液压的容量器(19)、所述液压的感应器(20)和所述液压的阻力器(21)串联连接。
4.根据权利要求1或2所述的工业设备(1、24),
其特征在于,
-所述驱动单元(6)是用于调节所述轧辊的位置的液压缸,
-所述工业设备(1、24)的有待衰减的振动频率为70 Hz至130 Hz,并且
-所述减振器(18)直接地或者在中间连接另外的元件(25)的情况下被连接到所述驱动单元(6)的壳体上。
5.根据权利要求1或2所述的工业设备(1、24),
其特征在于,
-所述液压的感应器(20)的管道具有从200mm至1500mm的长度和从20mm至70mm的直径,并且
-所述液压的容量器(19)的压力容器具有10升至40升的容积。
6.根据权利要求1或2所述的工业设备(1、24),
其特征在于,所述驱动单元(6)具有带有活塞顶(10)和活塞裙(11)的活塞(9)以及通过所述活塞(9)被划分成活塞顶侧的分室(12)和活塞裙侧的分室(13)的流体室(8),其中所述减振器(18)与所述活塞顶侧的分室(12)流体地连接。
7.根据权利要求1或2所述的工业设备(1、24),
其特征在于,所述液压的阻力器(21)被设计为具有能调节的横截面的节流阀或能调整的节流板并且具有用于调节所述横截面的调整装置(26)。
8.用于工业设备(1、24)的阻尼***(17),所述工业设备具有活动地得到支承的本体以及用于移动所述活动地得到支承的本体的流体的驱动单元(6),
其特征在于流体的减振器(18),所述减振器能够与所述工业设备(1、24)的驱动单元(6)流体地连接并且具有取决于频率的阻尼作用,
-其中所述减振器(18)的阻尼作用的表征的频率与所述工业设备(1、24)的有待衰减的振动频率能够协调或者相协调,
-其中所述减振器(18)被设计为用于将振动能量从所述工业设备(1、24)中导出的耗散装置,
-其中所述减振器(18)包括彼此流体地连接的液压的容量器(19)、液压的感应器(20)和液压的阻力器(21),
-并且其中借助于所述液压的阻力器(21)能够调节所述减振器(18)的衰减度,
其特征在于,所述工业设备(1、24)是轧制设备,所述活动地得到支承的本体是轧辊。
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