Спосіб регулювання тиску у міжвальцьовому зазорі вальцьового преса
Номер патенту: 108162
Опубліковано: 25.03.2015
Автори: Брендлер Діетер, Макулік Ганс-Пітер, Сіманн Стефан, Франгенберг Меінхард, Штрассер Зігфрід
Формула / Реферат
1. Спосіб регулювання тиску в міжвальцьовому зазорі вальцьового преса, що характеризується регулюванням в залежності від принаймні одного коливального руху, вимірюваного на вальцьовому пресі, при цьому регулювання здійснюють в залежності від лінійного коефіцієнта форми коливань в період вимірювання більше ніж одного коливального руху.
2. Спосіб за п. 1, в якому частоту та/або амплітуду, у кращому варіанті і частоту і амплітуду використовують як вимірювану змінну в регулювальному контурі.
3. Спосіб за п. 1, в якому принаймні один коливальний рух вимірюють напряму як механічний коливальний рух та/або вимірюють безпосередньо за допомогою додаткової змінної.
4. Спосіб за п. 3, в якому принаймні один з принаймні одного коливального руху вимірюють за допомогою сигналу датчика деформації як функцію часу або за допомогою демпфірувального маятника.
5. Спосіб за п. 3, в якому принаймні один коливальний рух вимірюють характером зміни в часі тиску в гідравлічній системі, що створює тиск у міжвальцьовому зазорі.
6. Спосіб за п. 3, в якому принаймні один коливальний рух вимірюють характером зміни у часі споживання струму приводу вальця, бажано за допомогою сигналу частотного перемикача.
7. Спосіб за п. 3, в якому як коливальний рух вимірюють:
згинальне коливання опори рами вальцьового преса;
лінійне коливання опори рами вальцьового преса, яке вимірюють у формі зміни її довжини;
крутильне коливання вала між вальцем і приводом; і/або
коливання навколо осі вала між вальцем і приводом.
8. Вальцовий прес, що має два вальці, які обертаються в протилежному напрямку, та регулюючий пристрій для регулювання тиску в міжвальцьовому зазорі, який характеризується тим, що має регулюючий контур, виконаний з можливістю забезпечення зворотної реакції на принаймні одне коливання, виміряне на вальцьовому пресі стосовно тиску в міжвальцьовому зазорі, при цьому регулюючий пристрій виконаний з можливістю регулювання тиску в міжвальцьовому зазорі в залежності від лінійного коефіцієнта форми коливань в період вимірювання більше ніж одного коливального руху.
9. Вальцьовий прес за п. 8, в якому регулюючий пристрій виконаний з можливістю вимірювання принаймні двох коливальних рухів, зазначених в пп. 1-8 як регульованої вхідної змінної.
10. Пристрій за п. 8, який містить:
датчики деформації на опорі рами вальцьового преса;
маятникові датчики в довільних місцях вальцьового преса;
датчики деформації на валу між приводом і вальцем вальцьового преса;
датчики поглинання тиску в гідравлічній системі, що створює тиск у міжвальцьовому зазорі; і/або
датчики вимірювання активного споживання струму приводу вальців вальцьового преса,
а також оснащений датчиками прямого і опосередкованого вимірювання принаймні однієї вібрації.
Текст
Реферат: Винахід належить до способу регулювання тиску у міжвальцьовому зазорі вальцьового преса (1) і до відповідного вальцьового преса. Згідно з формулою винаходу, тиск у міжвальцовому зазорі регулюється залежно від принаймні одного коливального руху, вимірюваного на вальцьовому пресі (1). Перевагою даного винаходу є те, що вальцьовий прес (1) може постійно експлуатуватися з максимальною продуктивністю, не досягаючи діапазону перевантаження. UA 108162 C2 (12) UA 108162 C2 UA 108162 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід відноситься до способу регулювання тиску в міжвальцовому зазорі вальцового преса і до відповідного вальцового пресу. Вальцьові преси, які з двох, як правило, однакових обертально встановлених вальців, що обертаються в протилежних напрямках з однаковою швидкістю і формують між собою вузький міжвальцовий зазор, найчастіше використовуються для роздрібнення або ущільнення сипучих матеріалів. Матеріал, що піддається роздрібненню або ущільненню, пропускається через згаданий міжвальцовий зазор, подрібнюють або ущільнюють під високим тиском у міжвальцовому зазорі переважно сипучі матеріали. Результат такої обробки, а саме роздрібнення або ущільнення, в основному залежить від характеристик сипучих матеріалів, які піддаються подрібненню. Процес подрібнення в міжвальцовому зазорі, згаданий у даному документі, вперше був описаний німецькою мовою як подрібнення під високим тиском Шонертом і співавт. в описі винаходу DE 27 08 053 A1, і з тих пір застосовується в якості прототипу типів роздрібнення, поряд з помолом за допомогою різання і дроблення. Для оптимального процесу подрібнення з низьким споживанням енергії і високою зносостійкістю крім тиску в міжвальцовому зазорі, роздрібнення під високим тиском вимагає підтримки в вальцьовому пресі безліч параметрів. Наприклад, дуже важливо, щоб вальці використовуємого вальцового пресу, оберталися без відносного прослизання, щоб вальці в результаті зсуву абразивного матеріалу не мололи, а тільки тиснули. Крім того, було показано, що правильна кількість первинної сировини, що подається за одиницю часу в міжвальцовий зазор використовуємого вальцового преса також відіграє значну роль для оптимальної роботи використовуємого міжвальцового тиску. Якщо в міжвальцовий зазор подати занадто малу кількість первинної сировини за одиницю часу, вальцьовий прес працюватиме як дробарка, зокрема при використанні вальців з міцним посиленим корпусом, сипучі матеріали, що підлягають подрібненню в якості первинної сировини, дробляться під впливом точкових навантажень. Такий тип подрібнення є менш енергоекономічним, ніж роздрібнення під високим тиском, і на виході не виходить бажаний невеликий продукт. Якщо ж, навпаки, в міжвальцовий зазор подати занадто велику кількість сипучих матеріалів - первинної сировини за одиницю часу, абразивні матеріали, утворені первинною сировиною, і циркулюючий матеріал ущільнюються занадто сильно в міжвальцовому зазорі, таким чином, що заключене повітря не може вийти назовні, і міжвальцовий зазор використовуємого вальцового пресу блокується. Вальці з еластичною підвіскою у такому випадку відхиляються, надлишок первинної сировини проходить через міжвальцовий зазор не подрібнений, і вальцьовий прес знову працює у попередньому стані, поки за допомогою повторюваних відхилень через міжвальцовий зазор не буде пропущено всю зайву первинну сировину. Таким чином, вальцьовий прес приходить в перший тип коливального руху на додаток до інших коливальних рухів, і починає механічно вібрувати. Разом із згаданим типом механічного коливання, що виникає внаслідок зміщення вальців вперед і назад на еластичних підшипникових вузлах з частотою, яка вище в порівнянні з рухомими масами, виникає наступний коливальний рух всередині вальцового преса у формі коливального руху вальців, що виникає на обертових вальцях внаслідок повторюваного гальмуючого дії переповненого міжвальцового зазору. У результаті такого ритмічного гальмування, викликаного переповненим міжвальцьовим зазором, і прискоренням, що відновлюється від приводу, вальці переходять у коливання навколо осі, при якому момент і кутова швидкість вальца стабільно коливається. Зокрема це характерно для приводних вальців, коли вальцьовий прес має тільки один приводний валець з вальцом, що обертається в одному напрямку. Певні типи коливальних рухів можуть виникати, коли перевантаження великою кількістю первинної сировини відбувається тільки в одній частині міжвальцового зазору. У такому випадку вальці можуть відчувати комбіноване коливання, що складається з руху вальців вперед і назад в горизонтальному напрямку під прямими кутами до розширення міжвальцового зазору і коливання навколо осі. У даному випадку, вальці також можуть піддатися невеликій коливальній зміні положення, коли відповідний валець виробляє обертання навколо вертикальної осі при малих кутових величинах. При такому русі, валець не зміщується рівномірно разом з двома корпусами підшипників, які підтримують його, а скоріше два корпуси підшипників змінюють своє положення по черзі щодо кожного кінця вальца. Короткочасні механічні коливальні рухи, що мають високу частоту і амплітуду у формі ударів також виникають у міжвальцовому зазорі під час проходження занадто великих частинок первинної сировини або під час проходження складових частин, що не дробляться за допомогою обробки під високим тиском, наприклад, частки металу, такі як баби молотків, великі 1 UA 108162 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 сталеві заклепки або болти, зуби долота або інші небажані металеві частинки, присутні в первинній сировині і здатні потрапити в первинну сировину при його отриманні. Разом з тим, механічні коливальні рухи можуть також виникнути всередині вальцового преса під час процедури його запуску, коли абразивний матеріал ще не циркулює збалансовано або склад циркулюючого матеріалу ще не збалансований. Наостанок, механічні коливальні рухи також виникають, коли використовується волога і дрібнозерниста первинна сировина. Якщо частота вищевказаного механічного коливального руху випадково досягає частоти власного коливання вальцового преса, з кожним індивідуальним коливальним рухом на всю систему вальцового преса передається більше енергії, в результаті чого може виникнути серйозне пошкодження підшипників, поверхні вальців та інших компонентів вальцового преса в цілому, не в останню чергу через те, що вальці можуть досягати у власній вазі більше 70 т і коливальна маса такого порядку зростання являє собою дуже серйозну проблему навіть для дуже міцних рам верстатів. Звичайно, вся система вальцового преса механічно демпфована завдяки своїй конструкції. Демпфірування з одного боку забезпечується гідравлічною системою, в якій гідравлічна рідина з високою швидкістю перетікає назад і вперед по трубопроводах, які точно підібрані під діаметри гідравлічних плунжерів або циліндрів, і в результаті сильно гасить коливання. Крім того, рух корпусів підшипників по рейковим направляючих вільних вальців також поглинає високу механічну енергію в формі тертя, в результаті чого коливальний рух гаситься. Незважаючи на це, в тій мірі, в якій вальцьовий прес входить в небажану коливальну форму, показано, що вальцьовий прес більш не функціонує енергоефективно і до того ж сильно механічно навантажений. Для того щоб повністю уникнути або запобігти механічні коливальні рухи на вальцьовому пресі, що виникають внаслідок перевантаження міжвальцового зазору первинною сировиною, кількість первинної сировини, що подається за одиницю часу, може регулюватися, наприклад, подачею в міжвальцовий зазор завантажувальним пристроєм меншої кількості первинної сировини за одиницю часу при виявленні небажаного коливального руху на вальцьовому пресі. Незважаючи на це, недоліком такого способу є необхідність прийняття порівняно тривалого часу переналагодження регульованої ділянки від керованого завантажувального пристрою до виявленого коливального руху. До того як почнеться переналагоджена подача первинної сировини в міжвальцовий зазор і в підсумку зменшиться коливальний рух проходить певний час. До цього може статися значне пошкодження вальцового преса або воно може накопичуватися, коли такий вид регулювального втручання необхідний частіше. З рівня техніки відомі наступні заходи з контролю роботи дробильних пристроїв: У друкованому документі US2010/0102152A1 описуються конусні дробарки, обладнані датчиками наближення такими, як, наприклад, ультразвукові датчики або лазерні датчики. Вимірюючи ширину зазору вихідного отвору, ширина отвору може бути відрегульована відповідно до умов технологічного процесу шляхом підняття або опускання конуса, в результаті чого можна уникнути нерівномірних обертань, здатних пошкодити конус. У документі US2004/0255679A1 описується роторна барабанна дробарка для подрібнення мінералів. У барабані даної роторної барабанної дробарки встановлений акустичний датчик, за допомогою якого можливе виявлення занадто високих навантажень на барабан, наприклад, викликаних монолітними породами. У документі DE10132067A1 описується спосіб акустичного контролю робочих станів, що становлять загрозу, наприклад, прослизання в циліндричних дробарках. Для цього шуми, що у циліндричної дробарці, тобто рівень шуму, реєструються за допомогою мікрофона, і оцінюється частотний спектр. Незважаючи на це, жоден друкований документ не розкриває, як уникнути або усунути згадані небажані робочі стану. Отже, було б бажано, щоб вальцьовий прес можна було б експлуатувати таким керованим способом, щоб механічні коливальні рухи не виникали. Таким чином, експлуатація вальцового преса загального призначення без виникнення механічного коливального руху є метою даного винаходу. Мета даного винаходу досягається за допомогою способу регулювання вальцового преса з властивостями за пунктом 1 формули винаходу. Подальші корисні розробки винаходу представлені в залежних пунктах формули винаходу. Згідно з інформацією, заявленої у винаході, пропонується регулювати тиск в міжвальцовому зазорі в залежності від коливальних рухів, що реєструються всередині вальцового верстата. У переважному варіанті здійснення способу, регульована секція в вальцьовому пресі включає в якості регулюючої вхідної змінної сигнал, який вказує на виявлення коливальних 2 UA 108162 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 рухів. Для простої розробки виявлення коливального руху можливо використовувати просте виявлення коливальних рухів певної частоти , діапазону частот або коливального руху нижче певної частоти з мінімальною амплітудою, а в кращому варіанті здійснення способу, також і виявлення обраних коливальних форм вальцового преса. Коливальна форма - це траєкторія коливального руху всередині всього вальцового преса, яка є незалежною від іншої коливальної траєкторії того ж вальцового преса в один і той же час; в найпростішому випадку - це коливальний рух в поздовжньому напрямку, а також коливальний рух в поперечному напрямку вальцового преса. У той час як вальцьовий прес може мати безліч коливальних траєкторій, кількість та вид яких суворо залежить від конструкції і геометрії вальцового преса, залежно від конструкції вальцового преса, може бути вигідно проявляти в зростаючій мірі уважність до характеристики коливальної траєкторії при регулюванні. Для виявлення окремих коливальних форм, необхідно присутність в обраному місці вальцового преса не просто одного детектора для виявлення коливальних траєкторій, а більше одного детектора для виявлення типових коливальних рухів у формі траєкторії. Спочатку траєкторія типового коливального руху передається регулюючим пристроєм в якості регулюючої вхідної змінної в контур управління. Якщо інтенсивність виявленого коливального руху перевищує мінімальну величину, це призводить до зменшення тиску в міжвальцовому зазорі. Процес регулювання в вальцьовому пресі може бути розроблений як вмикати/вимикати регулювання, а також безперервне регулювання, що зменшує тиск у міжвальцовому зазорі пропорційно або безперервно із зростанням інтенсивності коливання. Вимірюваної змінної в регульованої секції тоді буде або частота вимірюваного коливального руху, амплітуда вимірюваного коливального руху, або дві вимірювані змінні разом. Очікувана частота фільтрується з виміряного сигналу, наприклад, за допомогою частотного перемикача і кількості відфільтрованих даних, що надходять в регульовану секцію у формі змінної інтенсивності. Таким чином, коливальний рух вимірюється за допомогою сигналу частотного перемикача. Коливальні рухи в даному випадку можуть вимірюватися або безпосередньо, або опосередковано. Пряме вимірювання може, наприклад, проводитися відстеженням сигналу датчика деформації в обраному місці вальцового преса. Там, де важкі вальці ритмічно рухаються вперед і назад, опори рами верстата можуть синхронно або противофазно переміщатися в межах діапазону їх еластичності по довжині. Зміни довжини опори рами верстата, нехай навіть і вельми невеликі, навіть коли складають мкм, все одно можуть бути відносно легко виявлені за допомогою датчиків деформації. У той же час, в стандартному застосуванні при досить суворих умовах експлуатації вальцового преса, останні повинні бути захищені від зовнішнього згубного впливу відповідним корпусом. Малі напівмеханічні або напівпровідникові датчики або митників датчики, всередині яких встановлено демпфовані маятник, який має відповідну відновлює силу в результаті механічної пружною деформації, що коливається сонаправленно і такі коливання поглинаються індуктивно або іншим способом, підходять для виявлення не зміни довжини, а коливальних рухів під прямими кутами до подовженню елемента рами. При виявленні коливального руху, зокрема при виявленні траєкторій окремих коливальних рухів, необхідно докласти зусиль для забезпечення того, що датчик прискорення буде генерувати сигнал перед сигналом датчика деформації приблизно на Рі/2 або четвертим коливальним рухом. Фахівці в даній галузі знайомі з виявленням коливальних рухів, однак необхідно докласти зусиль для забезпечення того, щоб вигляд виявлення коливань або тип використовуваного датчика підходили для суворих умов експлуатації вальцового пресу. Чим менше датчик, тим більше він чутливий, як правило, і щодо механічних впливів. Щоб уникнути установки на рамі верстата чутливих датчиків, замість механічного або електромеханічного виявлення коливань за допомогою датчиків деформації, усередині яких електричний опір металу, напівпровідникової або п'єзоелектричної смугової сталі змінюється при її подовженні або підвищується напруга - при подовженні смугової сталі, опосередковану змінну можна також вимірювати в якості допоміжної змінної. Таким чином, наприклад, можливе вимірювання характеру зміни тиску в часі в гідравлічній системі, що створює тиск у міжвальцовому зазорі. Датчики тиску можуть бути розташовані в захищеному місці, а зміна тиску в гідравлічній системі, що створює тиск у міжвальцовому зазорі, чудово підходить для виявлення руху вальців вперед і назад при вільному русі вальців по рейкових напрямних вільного вальца. У той же час інший можливістю виявлення коливань є вимірювання споживання струму приводу вальця. Коливання, виміряні в такому з'єднанні, супроводжуються загальним коливанням вальців навколо осі або також підходять для вимірювання крутильного коливання вальца або валу в приводі. Крутильні коливання і коливання навколо осі 3 UA 108162 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 диференціюються за частотою, часу відновлення, а також можливе за типом стандартних гармонік у измеренном сигналі протягом деякого часу. У разі коливань навколо осі, весь приводний механізм до вальця синхронізований, в той час як у випадку з крутильними коливаннями, частина всього обертового механізму .вальцового преса перебуває в протівофазних режимі у ставленні до іншої частини того ж обертового механізму вальцового преса. Просте вимірювання коливань підходить для запобігання пошкодження вальцового верстата, і також дозволяє експлуатувати вальцьовий прес з таким високим тиском, що небажані коливальні рухи не виникатимуть зовсім. В результаті, вальцьовий прес можна постійно експлуатувати на максимумі його виробничої потужності, без втрат ефективності через перевантажень і, по можливості, захоплюючи пошкодження. Вимірювання коливальних рухів з вибором типових коливальних траєкторій або частотним аналізом за допомогою аналізу гармонійної хвилі виміряних коливальних рухів також дозволяє експлуатувати вальцьовий прес близько до критичної межі тиску в міжвальцовому зазорі щодо формування коливань. Через те, що існує безліч причин виникнення коливальних рухів і/або ударів або, де застосовне, також ритмічно змінюваних режимів навантаження, вибір коливальних траєкторій допомогою регулювання з мікропроцесорним управлінням робить можливим перевагу фільтрації несуттєвих коливальних рухів або причин виникнення коливальних рухів, що не завдають шкоду, в такій мірі, в якій немає необхідності в частій короткочасної або навіть довготривалої експлуатації вальцового преса з низьким тиском в міжвальцовому зазорі в результаті виявлення помилок, через які з часом падає середня дробильна продуктивність вальцового преса, а в крайньому випадку, контур циркулярної дробильної установки може постійно функціонувати поза стаціонарного стану рівноваги в результаті виявлення небажаних коливань, результатом чого є велика кількість непотрібних регулювальних втручань в вальцьовий прес, що може у результаті призвести до передчасного зносу або відмови вальцового преса. Коливальні рухи окремих елементів вальцового преса, що виникають у вальцьовому пресі мають різні типи коливань. По-перше, згинальної коливання майже довільного подовженого елемента, наприклад, коливання опорного або подовженого з'єднання, можливо в будь-якому вигляді. Дане коливання може бути найкращим чином виміряна датчиком прискорення, повністю механічним або електромеханічним датчиком у формі інтегрального напівпровідника з функцією вимірювання прискорення. Всі елементи, що розташовуються у великих секціях вальцового преса можуть мати коливання по довжині в межах їх еластичності, і з дуже малою амплітудою їх коливань. Такі поздовжні коливання можуть вимірюватися за допомогою установки датчика переміщення на краю подовженого елемента, а також установки датчика деформації в центрі, що змінює довжину елемента. Обертові елементи, такі, як, наприклад, приводний механізм від двигуна до вальці, може здійснювати коливання навколо осі, весь приводний механізм ритмічно синхронно варіює свою швидкість обертання, а також крутильні коливання, при яких різні частини приводного механізму коливаються в протилежних напрямках або із зсувом по фазі, обертовий елемент ритмічно скручується в межах своєї еластичності. За бажанням, простий регулювальний пристрій може вимірювати тільки одне з перерахованих коливальних рухів в якості сигналу обертового руху, а може вимірювати більше одного і з'єднувати сигнали разом або фільтрувати типові траєкторії з виявлених коливальних траєкторій для пропуску неминучих коливальних рухів у циркулярної дробильної системі. Причинами виявлення траєкторій несуттєвих коливань можуть бути: ковшовий транспортер, ритмічно виносить первинну сировину на вальцьовий прес, стрічковий конвеєр, ритмічно що подає сировину, або коливний сам по собі, коливання в гідравлічній системі, викликані ймовірно вібруючим насосом або коливання в енергоспоживанні, можливо виникають на джерелі харчування внаслідок коливальних рухів вальцового преса, що стоїть поруч, і відповідно від небажаного електричного коливального контуру приводного механізму. Ці причини можуть бути відфільтровані таким чином. Окремий випадок здійснення регулювального пристрою виробляє частотний аналіз. Частотний спектр виміряних коливальних рухів за допомогою комп'ютера розбивається на окремі спектральні компоненти. Виміряний спектр розбивається на склад коливальних компонентів за допомогою регресивного аналізу в реальному часі. Складом є вектор від різних лінійних коефіцієнтів повного коливання. Лінійний коефіцієнт для небажаного коливального руху потім виходить із згаданого вектора і за допомогою згаданого лінійного коефіцієнта або в результаті зв'язку між різними лінійними коефіцієнтами, генерується регульована вхідна змінна для регулюючого пристрою. Залежно від рівня сигналу, що генерується таким чином, відбувається збільшення або зменшення демпфування тиску в міжвальцовому зазорі. При більш сильному коливальному русі, демпфірування тиску в 4 UA 108162 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 міжвальцовому зазорі буде сильніше, іншими словами, чим більше інтенсивність виявленого коливання, незалежно від типу, тим менше регулюється тиск в міжвальцовому зазорі, і навпаки. При вимірі крутильного коливання приводного валу за допомогою датчика деформації, проблема з'являється в тому, як направити сигнал від рухомого валу до нерухомого регулюючого пристрою. Так як вали обертаються не на високій швидкості, датчик деформації може бути підключений до електронного блоку, нерухомо встановленим на вальці і передавальному дані за допомогою радіоапаратури або за допомогою чіпа радіочастотної ідентифікації на нерухоме регулюючий пристрій. Так як електронному блоку необхідний електричний струм, його можна подати від акумулятора, який безперервно заряджається за допомогою комбінації котушки і магніту. Для цього котушка нерухомо встановлюється на валу, а магніт нерухомо встановлюється на рамі верстата. Ці два елементи розташовані таким чином, що котушка, встановлена на валу, проходить над магнітом при кожному обороті вала і електричний струм, що заряджає акумулятор або конденсатор, залежно від вимог вимірювальної електроніки за рівнем струму, таким чином індуктивно генерується в котушці, встановленої на валу. Залежно від вимоги, як регулюючий контуру підходить простий електронний блок, який зменшує тиск у міжвальцовому зазорі в залежності від інтенсивності виміряного коливального руху, або більш складний регулюючий пристрій з мікропроцесорним управлінням, перевагою якого є здатність в якості вторинної продукції витягувати інформацію про стан вальцового преса з станів коливань вальцового преса. Частота, явно нижче частоти обертання обертових - вальців, означає, наприклад, неправильне функціонування регулювання первинної сировини. Частота, що є одиничним або повним кратним частоти обертання вальців, може вказувати на перевантаження міжвальцового зазору, яке можна усунути короткочасним зменшенням гідравлічного тиску, що відбувається порівняно швидко. Частота, яка не є повним кратним частоти обертання кількості оборотів в приводному механізмі, і яка менше або знаходиться в діапазоні кількості обертів вальців, вказує на сторонні коливальні рухи, наприклад, небажано ритмічно подає стрічковий конвеєр або ковшовий транспортер, який виносить сировину поштовхами. Виявлені короткочасні і високочастотні коливання свідчать про проходження недробильного матеріалу, який, де застосовно, може проходити через вальцьовий прес по контуру кілька разів і таким чином зруйнувати його. Це можна використовувати як попередження для зупинки вальцового преса або, принаймні, зупинки контуру циркулярної дробильної системи. Нарешті, частота, явно вища частоти обертання вальців, однак синхронізована з частотою обертання вальців, вказує на пошкодження підшипника. На закінчення необхідно відзначити, що навіть більш високі частоти можуть вказувати на неполадки в трансформаторі джерела живлення. За допомогою частотного аналізу може бути отримано велику кількість інформації, що знімається в апаратній, і надає обслуговуючому персоналу корисні та значимі свідчення про робочий стан вальцового преса. Технологія виробництва винаходу описана нижче за допомогою блок-схеми та прикладу здійснення винаходу, в якому детально представлено наступне: Фігура 1 показує зображення вальцового преса, заявленого у формулі винаходу, з кількома датчиками деформації і датчиками для виявлення коливальних рухів Фігура 2 показує блок-схему контуру управління. На фігурі 1 показаний вальцьовий прес загального призначення, що має 2 вальца, що обертаються в протилежному напрямку, і встановлених на рамі верстата 3, яка в свою чергу в різних місцях обладнана датчиками 4 для виявлення коливальних рухів. Два вальца 2 вальцового преса 1 притискаються один до одного гідравлічними плунжерами 5, тільки один з яких показаний тут для прикладу, в той же час не стикаючись один з одним. За допомогою подаючого пристрою (не показане тут) первинну сировину, що підлягає роздрібненню, вивантажується в міжвальцовий зазор в вальцового преса 1, і одночасно подрібнюється тиском, що виникає між двома обертовими вальцями 2. Датчики деформації 4 встановлені в різних місцях рами верстата 3 вальцового преса 1 в якості датчиків виявлення коливальних рухів. Коливання, виміряні датчиками деформації 4, направляються в оціночне пристрій (не показане тут), де амплітуда і/або частота виміряного коливального руху порівнюється із заздалегідь заданою необхідної змінної. Якщо амплітуда певної частоти перевищує критичне значення, тиск у пресовому циліндрі 5 згідно зменшується, в результаті чого тиск у міжвальцовому зазорі 6 також падає. Якщо інтенсивність коливального руху знову опускається нижче раніше заданого критичного діапазону в результаті зменшення тиску в міжвальцовому зазорі, тиск знову поступово збільшується з допомогою алгоритму регулювання, кращим способом згідно способу ПІД, таким чином, що вальцьовий прес 1 завжди працює в межах діапазону тиску, граничного з критичним. 5 UA 108162 C2 5 10 15 20 На фігурі 2 показана блок-схема контуру управління способу, як заявлено у формулі винаходу. Починаючи з кроку 1, вимірюється характер зміни в часі сигналу датчика деформації, датчика прискорення, тиску в гідравлічній системі, що створює тиск у міжвальцовий зазор або споживання струму приводом вальців в вальцьовому пресі. Ці дані обробляються, наприклад, виробляється частотна фільтрація або частотний спектр обробляється і зменшується до кількох лінійних коефіцієнтів різних спектральних компонентів, і на кроці 3 порівнюються з необхідним значенням. Як тільки досягається необхідне значення, на кроці 2 приймається рішення про те, чи варто провести регулювальний втручання, і у випадку ствердної рішення, тиск у міжвальцовому зазорі зменшується на кроці 3. На даному етапі закривається перший контур. Знову повертаючись на крок при негативній відповіді на досягнення необхідної величини, допускається інший шлях, що веде до тривалого збільшення тиску в міжвальцовому зазорі, до моменту досягнення критичного значення тиску в міжвальцовому зазорі і його зменшення. Щоб уникнути регулювальних коливань, викликаних даним процессом, застосовується відомий алгоритм регулювання, наприклад, алгоритм регулювання ПІД, за допомогою якого, контрольована змінна плавно наближається, без коливання контуру управління. Посилочні матеріали 1 Вальцьовий прес 2 Валець 3 Рама верстата 4 Датчик вібрації 5 Пресовий циліндр 6 Міжвальцьовий зазор ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 25 30 35 40 45 50 55 60 1. Спосіб регулювання тиску в міжвальцьовому зазорі вальцьового преса, що характеризується регулюванням в залежності від принаймні одного коливального руху, вимірюваного на вальцьовому пресі, при цьому регулювання здійснюють в залежності від лінійного коефіцієнта форми коливань в період вимірювання більше ніж одного коливального руху. 2. Спосіб за п. 1, в якому частоту та/або амплітуду, у кращому варіанті і частоту, і амплітуду використовують як вимірювану змінну в регулювальному контурі. 3. Спосіб за п. 1, в якому принаймні один коливальний рух вимірюють напряму як механічний коливальний рух та/або вимірюють безпосередньо за допомогою додаткової змінної. 4. Спосіб за п. 3, в якому принаймні один з принаймні одного коливального руху вимірюють за допомогою сигналу датчика деформації як функцію часу або за допомогою демпфірувального маятника. 5. Спосіб за п. 3, в якому принаймні один коливальний рух вимірюють характером зміни в часі тиску в гідравлічній системі, що створює тиск у міжвальцьовому зазорі. 6. Спосіб за п. 3, в якому принаймні один коливальний рух вимірюють характером зміни у часі споживання струму приводу вальця, бажано за допомогою сигналу частотного перемикача. 7. Спосіб за п. 3, в якому як коливальний рух вимірюють: згинальне коливання опори рами вальцьового преса; лінійне коливання опори рами вальцьового преса, яке вимірюють у формі зміни її довжини; крутильне коливання вала між вальцем і приводом; і/або коливання навколо осі вала між вальцем і приводом. 8. Вальцьовий прес, що має два вальці, які обертаються в протилежному напрямку, та регулюючий пристрій для регулювання тиску в міжвальцьовому зазорі, який характеризується тим, що має регулюючий контур, виконаний з можливістю забезпечення зворотної реакції на принаймні одне коливання, виміряне на вальцьовому пресі стосовно тиску в міжвальцьовому зазорі, при цьому регулюючий пристрій виконаний з можливістю регулювання тиску в міжвальцьовому зазорі в залежності від лінійного коефіцієнта форми коливань в період вимірювання більше ніж одного коливального руху. 9. Вальцьовий прес за п. 8, в якому регулюючий пристрій виконаний з можливістю вимірювання принаймні двох коливальних рухів, зазначених в пп. 1-8 як регульованої вхідної змінної. 10. Пристрій за п. 8, який містить: датчики деформації на опорі рами вальцьового преса; маятникові датчики в довільних місцях вальцьового преса; датчики деформації на валу між приводом і вальцем вальцьового преса; датчики поглинання тиску в гідравлічній системі, що створює тиск у міжвальцьовому зазорі; і/або 6 UA 108162 C2 датчики вимірювання активного споживання струму приводу вальців вальцьового преса, а також оснащений датчиками прямого і опосередкованого вимірювання принаймні однієї вібрації. 7 UA 108162 C2 Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 8
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюMethod for regulating the roll gap pressure of a roller press
Автори англійськоюBrendler, Dieter, Frangenberg, Meinhard, Makulik, Hans-Peter, Seemann, Stefan, Strasser, Siegfried
Автори російськоюБрендлер Диетер, Франгенберг Меинхард, Макулик Ганс-Питер, Симанн Стефан, Штрассер Зигфрид
МПК / Мітки
МПК: B02C 4/32
Мітки: преса, спосіб, вальцьового, регулювання, міжвальцьовому, зазорі, тиску
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/10-108162-sposib-regulyuvannya-tisku-u-mizhvalcovomu-zazori-valcovogo-presa.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб регулювання тиску у міжвальцьовому зазорі вальцьового преса</a>
Попередній патент: Спосіб виробництва спреду з наповнювачем
Наступний патент: Спосіб отримання протеїновмісного збагачувача поліфункціональної дії з зеленої маси рослин
Випадковий патент: Свердловинна струминна установка