多组传感器在沿着压区型挤压机的感测辊的各个横向位置处周向地间隔开以测量并且抵消或者几乎抵消可能正在作用于所述感测辊的旋转可变性的影响。策略地放置的传感器被设计成测量正在施加在正行进通过所述压区型挤压机的料幅的压力。周向地间隔开的多个传感器的测量的平均值提供了对可能见于所述感测辊上的横向位置处的任何旋转可变性的良好抵消。采用这种方式，可以获得压区压力曲线的更加真实的测量并且进行更好的调节以降低压区压力曲线可变性。另外，压区可变性曲线可以被用作包覆部或轴承损坏、共振频率和其他辊异常的预报器。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术主要涉及用于将挤压力施加在用于形成例如纸、织物材料、塑料箔和其他相关材料的移动料幅上的压区型挤压机。特别是，本专利技术涉及用于测量和消除来自在包覆辊中采用嵌入式传感器的压区型挤压机的压区压力曲线的旋转可变性的影响的方法和设备。虽然现有技术中采用带有嵌入式传感器的辊的挤压机可能能够检测沿着所述辊的长度的压力的变化，但是这些相同的嵌入式传感器可能不能测量和补偿可能由包覆辊的高速旋转产生的旋转可变性。本专利技术提供了一种用于测量和消除来自包覆辊的压区压力曲线的旋转可变性的方法和设备，以获得更加真实的正在压区区域中形成的压区压力的曲线。
技术介绍
夹辊被应用于很多连续加工行业中，这些行业包括例如造纸、制钢、塑料压延和打印。夹辊的特性在造纸中尤为重要。在造纸的过程中，很多阶段需要将流浆箱原料转化成纸。最初的阶段是流浆箱原料(通常称为“白水”)沉积在造纸机成型织物(通常称为“网幅”)上。沉积之后，一部分白水流动通过成型织物网幅的孔隙而在所述成型织物网幅上留下液体和纤维的混合物。这种混合物在行业内称为“料幅”，可以通过设备进行处理，所述设备进一步降低了最终产品的内含水分的量。所述织物网幅连续支撑纤维料幅并且使其行进通过各种脱水设备，所述脱水设备有效地从所述料幅除去所希望的量的液体。多个脱水阶段中的一个阶段通过使所述料幅经过一对或者更多的旋转辊来实现，所述旋转辊形成其一个或者一系列的压区型挤压机，在这个过程中，液体通过所述旋转辊正在施加的压力而从所述料幅中排出。在所述料幅和织物网幅上施加力时，所述辊将导致一些液体被从纤维料幅中挤压出来。所述料幅然后可以行进到其他挤压机或者干燥设备，这些挤压机或干燥设备进一步降低所述料幅中的水分的量。“压区区域”是两个相邻的辊之间的纸幅通过的接触区域。所述压区型挤压机的一个辊通常是坚硬的钢辊，而另一个是由被聚合物包覆物包覆的金属壳布局。然而，在一些应用中，两个辊可以都被包覆。将被从所述料幅中加压出来的液体的量取决于所述料幅通过所述压区区域时被施加在所述料幅上的压力的量。在该过程中的纸机压延机的后面的辊被用来控制片材的厚度和其他特性。包覆辊有时在所述压延机处使用。辊的特性在造纸中尤为重要，因为在压区型挤压机阶段的过程中施加于所述料幅上的压力的量对于获得均匀的片材特性是关键的。与这些辊相关联的一个常见问题可能是沿着所述辊的工作长度分布的压力缺乏均一性。由所述压区型挤压机的所述辊施加的压力通常被称为“压区压力”。施加在所述料幅上的压区压力的量和所述压区的尺寸在获得均一片材特性可能是重要的。沿着所述辊的均匀的压区压力在造纸中是重要的并且归因于水分内含物、厚度、片材强度和表面外观。例如，所述压区压力缺乏均一性可能常常导致具有欠佳质量的纸。过度的压区压力能够导致纤维的压碎或者移位以及在所得的纸产品中的孔。对压区载荷的改善能够导致通过较高的机器速度获得更高的生产力和较低的故障(意外停工)。在挤压部使用的常规辊可以由一层或者多层材料形成。辊偏移(通常是由于下垂(sag)或者压区载荷的缘故)可能是不均匀的压力和/或压区宽度分布的来源。磨损的辊包覆部也可能引起压力变化。辊已经发展为监测和补偿这些偏移。这些辊通常具有浮置的壳体，该浮置的壳体围绕固定的芯体。在所述浮置的壳体下面是可移动的表面，所述可移动的表面可以被驱动以补偿不均匀的压区压力分布。先前已知的用于确定所述压区压力的这种差异的存在的技术要求操作员停止所述辊并且将一长条碳纸或者压敏薄膜放置到压区中。这个过程被称为进行“压区压印”。后来的用于压区压印的技术涉及使用聚酯薄膜(mylar)和压敏元件以电子方式记录跨过压区的压力。这些程序尽管有用，但是不能在压区型挤压机工作的同时使用。而且，不能将会影响压区压力的均一性的温度、辊速度和其他相关变化考虑进去。因此，压区型挤压机发展了数年以允许操作员在所述辊正在转动的同时测量所述压区压力。一个这样的压区型挤压机在美国专利N0.4，509，237中有描述。这种压区型挤压机采用具有位置传感器的辊以确定辊壳体的不均匀布置。来自所述传感器的信号启动位于所述辊壳体下面的支撑或压力元件，以使可能因为压力变化而存在的任何不均匀定位平衡。所述压力元件包括由加压油馈入线路供油的常规静压支承轴承。在美国专利N0.4，898，012中描述的辊类似地尝试通过在所述辊上结合传感器以确定挤压机压区的压区压力曲线来解决这个问题。还有另一个压区型挤压机公开在美国专利N0.4，729，153中。这种控制偏移辊进一步具有用于调节横跨辊表面的窄带中的辊表面温度的传感器。其他控制偏移辊如在美国专利N0.4，233，011中描述的控制偏移辊依赖于辊材料的热膨胀性质来实现合适的辊挠曲。压区型挤压机技术的进一步的优点包括无线传感器的发展，这些无线传感器被嵌入到压区型挤压机的感测辊包覆部中，如在授予Moore等的美国专利N0.7，225,688、7, 305, 894,7, 392, 715,7, 581, 456 7,963, 180。这些专利显示了嵌入到辊包覆部(一般称为“感测辊”)中的很多传感器的使用，其将无线压力信号发送到远程信号接收器。授予Moschel的美国专利N0.5, 699, 729公开了用于感测展现在棍上的压力的螺旋式传感器的使用。造纸机设备制造商和供应商例如Voith GmbH, Xerium Technologies, Inc.及其子公司Stowe已经开发出采用嵌入在感测辊包覆部中的传感器的压区型挤压机。这些压区型挤压机通常采用以单转(revolut1n)卷绕在辊包覆部周围的单螺旋进行连接以形成螺旋样式的多个传感器。单个传感器被设计成在感测辊旋转时延伸进入到所述压区型挤压机的压区区域中。采用这种方式，传感器的螺旋样式提供了沿着所述压区型挤压机的横向区域的不同压力信号以为操作员提供与其通过所述压区区域时横跨压区区域的压力分布有关并且因此与正被施加至移动料幅上的压力有关的有价值信息。与所述压区型挤压机相关联的控制仪器提供了横向压区压力的良好表示(通常称为“压区压力曲线”或只是称为“压区曲线”)，并且一旦出现的话将允许操作员修正所述压区压力分布。所述控制仪器通常在计算机屏幕或监视器上提供所述压区压力曲线的实时图形显示。所述压区曲线是正从位于感测辊上的传感器接收到的压力数据的编译。其常常就所述感测辊上的横向位置以图形显示压力信号。y轴常常指定以镑/线性英寸表示的压力而X轴指定所述辊上的横向位置。虽然所述感测辊上的单行传感器可以提供压区压力横向可变性的非常良好的表示，但是这些相同的传感器可以能不能适当地将横跨所述压区区域的压力的由所述感测辊的高速旋转导致的可变性考虑进去。以高的角速度(高RPM)旋转的辊筒/辊的动力学可以导致由所述辊筒/辊产生的压力的轻微变化，这些轻微变化在所述辊筒/辊停止时或者以低速度旋转时不一定能够被检测到。这种动力学变化可以是作用在所述辊筒/辊上的离心力、辊绕曲、辊平衡、偏心轴安装或者外辊或圆辊造成的结果，并且可能受到环境因素的影响。典型的高速度旋转辊筒/辊的动力学行为的特征经常为产生不平衡和抗弯刚度变化。沿着所述辊筒/辊的这些刚度变化常常被称为旋转可变性。不平衡可能被观测为一些特定旋转频率下的振动本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于在压区型挤压机中使用的感测辊，所述感测辊包括：大体圆筒形构件，该圆筒形构件具有外表面并且适合于旋转运动；辊包覆部，所述辊包覆部周向地叠置在所述圆筒形构件的所述外表面上；以及感测系统，所述感测系统与所述辊包覆部相关联，包括：第一组压力测量传感器，所述第一组压力测量传感器以特定布局沿着所述辊包覆部布置，所述第一组中的各个传感器位于所述辊包覆部上的特定的横向位置处；和至少一个另外的组的压力测量传感器，所述至少一个另外的组的压力测量传感器以特定布局沿着所述辊包覆部布置，所述第二组中的各个传感器位于所述辊包覆部上的特定的横向位置处，其中，所述第一组中的各个传感器在所述第二组中具有对应传感器，所述对应传感器位于相同的横向位置处但是以均匀间隔或者非均匀间隔的方式周向地间隔开。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：克里·D·菲吉尔，
申请(专利权)人：国际纸业公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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