專(zhuān)利名稱(chēng)：滾碎機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種滾碎機(jī)，其具有可圍繞一旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的研磨板、與所述研磨板
滾動(dòng)接合的至少一個(gè)研磨輥、以及用于驅(qū)動(dòng)所述研磨板的主驅(qū)動(dòng)器。
背景技術(shù)：
目前，豎直滾碎機(jī)的研磨板通過(guò)未校準(zhǔn)的異步或者同步電機(jī)和多級(jí)傳動(dòng)裝置驅(qū) 動(dòng)。通過(guò)這種布置，在實(shí)踐中，研磨過(guò)程導(dǎo)致產(chǎn)生大的扭矩變化。此外，由于振蕩傳動(dòng)系統(tǒng) (離合器、軸、具有剛性齒的部件)，導(dǎo)致這些扭矩變化的加劇。例如在DE 36 33 747Al中 已知一種滾碎機(jī)。 為了能夠經(jīng)受這些變化的高載荷，在傳動(dòng)路徑中直接和/或間接涉及的所有部件 必須被特殊設(shè)計(jì)。特別是，由于傳動(dòng)系內(nèi)的特性變化導(dǎo)致的交替變化的應(yīng)力會(huì)導(dǎo)致復(fù)雜并 因此昂貴的設(shè)計(jì)。此外，在大型滾碎機(jī)的情況下，已知會(huì)發(fā)生傳輸損害，其導(dǎo)致設(shè)備操作者 的嚴(yán)重操作損失，并可因此產(chǎn)生對(duì)這些滾碎機(jī)的負(fù)像。 除了力矩波動(dòng)之外，由于不規(guī)則的驅(qū)動(dòng)以及彈力的存在，也會(huì)發(fā)生研磨板的旋轉(zhuǎn) 速度的變化。這些是不希望的，因?yàn)樗鼈儠?huì)擾亂研磨過(guò)程特別是擾亂研磨床，并因此不利地 影響生產(chǎn)能力和能量消耗。 DE 3640 146A1中描述了一種行星差動(dòng)齒輪，其具有用于產(chǎn)生可調(diào)節(jié)的旋轉(zhuǎn)速度 的主傳動(dòng)軸和副傳動(dòng)軸。通過(guò)額外的齒輪構(gòu)件，可以在兩個(gè)傳動(dòng)軸之間建立可接合和可斷 開(kāi)的動(dòng)力傳輸連接。DE 35 45314C2中公開(kāi)了用于傳送器系統(tǒng)和用于回收或壓碎設(shè)備的傳 動(dòng)裝置，其具有至少一個(gè)行星正齒輪級(jí)作為從動(dòng)級(jí)，并具有與驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接的齒輪輸入級(jí)。 扭矩測(cè)量裝置監(jiān)控扭矩。如果超過(guò)可調(diào)節(jié)的最大扭矩，驅(qū)動(dòng)電機(jī)被關(guān)閉。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種滾碎機(jī)和操作滾碎機(jī)的方法，其中抑制了傳動(dòng)的扭矩
變化和/或研磨板的旋轉(zhuǎn)速度的變化。 該目的通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求1和8實(shí)現(xiàn)。 根據(jù)本發(fā)明的滾碎機(jī)基本上包括研磨板，其可繞一旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)；至少一個(gè)研 磨輥，其與所述研磨板滾動(dòng)接合；以及主傳動(dòng)系統(tǒng)，其用于驅(qū)動(dòng)所述研磨板。提供用于驅(qū)動(dòng) 所述研磨板的副傳動(dòng)系統(tǒng)和調(diào)節(jié)裝置，所述調(diào)節(jié)裝置包括至少一個(gè)阻尼調(diào)節(jié)器，所述阻尼 調(diào)節(jié)器根據(jù)所述主傳動(dòng)系統(tǒng)的扭矩變化和/或所述研磨板的旋轉(zhuǎn)速度的變化調(diào)節(jié)所述副 傳動(dòng)系統(tǒng)。 所述副傳動(dòng)系統(tǒng)用于產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)所述研磨板所需的部分驅(qū)動(dòng)能量。可以通過(guò)副傳動(dòng)
系統(tǒng)減小扭矩變化或者旋轉(zhuǎn)速度變化的動(dòng)態(tài)峰值。 本發(fā)明的進(jìn)一步的構(gòu)造是從屬權(quán)利要求的主題。 根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，所述主傳動(dòng)系統(tǒng)包括行星齒輪傳動(dòng)裝置，所述行星齒輪 傳動(dòng)裝置具有太陽(yáng)輪、行星輪和環(huán)形齒輪，所述環(huán)形齒輪被可旋轉(zhuǎn)地布置，所述副傳動(dòng)系統(tǒng)被設(shè)置用于驅(qū)動(dòng)所述環(huán)形齒輪。通過(guò)主傳動(dòng)系統(tǒng)的這種構(gòu)造，所述調(diào)節(jié)裝置可根據(jù)所述太 陽(yáng)輪的扭矩變化調(diào)節(jié)所述副傳動(dòng)系統(tǒng)。 通過(guò)合適的傳感器，主傳動(dòng)系統(tǒng)或者太陽(yáng)輪的扭矩和/或研磨板的旋轉(zhuǎn)速度可以
被檢測(cè)并且被提供到調(diào)節(jié)裝置作為測(cè)量的變量。 根據(jù)一種優(yōu)選構(gòu)造，調(diào)節(jié)裝置包括狀態(tài)空間控制器。


在下面的描述和附圖的基礎(chǔ)上更詳細(xì)地描述本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和實(shí)施方式。其中 圖1是滾碎機(jī)的示意圖；以及 圖2示出了具有調(diào)節(jié)裝置的滾碎機(jī)的框圖。
具體實(shí)施例方式
圖1所示的滾碎機(jī)基本上包括可繞旋轉(zhuǎn)軸線1旋轉(zhuǎn)的研磨板2、與所述研磨板滾動(dòng) 接合的至少一個(gè)研磨輥3、4，以及用于驅(qū)動(dòng)所述研磨板的主傳動(dòng)系統(tǒng)5。
主傳動(dòng)系統(tǒng)5包括具有行星齒輪傳動(dòng)裝置，該傳動(dòng)裝置具有太陽(yáng)輪6、多個(gè)行星輪 7、8和環(huán)形齒輪9。主傳動(dòng)系統(tǒng)5通過(guò)主傳動(dòng)裝置10驅(qū)動(dòng)太陽(yáng)輪6。 行星輪7、8通過(guò)行星承載器11、12連接到研磨板2上，使得研磨板能夠圍繞旋轉(zhuǎn) 軸線1旋轉(zhuǎn)。在該布置中，旋轉(zhuǎn)軸線1豎直定向。 此外，設(shè)置副傳動(dòng)系統(tǒng)13用于驅(qū)動(dòng)研磨板2。為此，行星齒輪傳動(dòng)裝置的環(huán)形齒輪 9通過(guò)副傳動(dòng)裝置14可旋轉(zhuǎn)地布置和連接到副傳動(dòng)系統(tǒng)13上。 副傳動(dòng)系統(tǒng)13連接到調(diào)節(jié)裝置15上，其中該調(diào)節(jié)裝置根據(jù)主傳動(dòng)系統(tǒng)5的扭矩 變化和/或研磨板2的旋轉(zhuǎn)速度的變化調(diào)節(jié)副傳動(dòng)系統(tǒng)。 圖2示例性示出的調(diào)節(jié)裝置15包括至少一個(gè)阻尼調(diào)節(jié)器，即主阻尼調(diào)節(jié)器16，太 陽(yáng)輪的實(shí)際扭矩和太陽(yáng)輪的時(shí)間平均扭矩提供給該調(diào)節(jié)器16。可例如通過(guò)合適的傳感器 17或者通過(guò)狀態(tài)模型來(lái)獲得太陽(yáng)輪的扭矩。 主阻尼調(diào)節(jié)器16現(xiàn)在通過(guò)副傳動(dòng)系統(tǒng)的可變旋轉(zhuǎn)速度計(jì)算副傳動(dòng)系統(tǒng)的參考速 度，改變齒輪的傳動(dòng)比，并可以因此抵制扭矩變化。特別是通過(guò)頻率轉(zhuǎn)換器18來(lái)實(shí)行副傳 動(dòng)系統(tǒng)13的速度的變化。 為了避免研磨板2的旋轉(zhuǎn)速度的變化，提供板速度調(diào)節(jié)器19，其接收所需的板速 度作為參考值，并接收實(shí)際的板速度作為實(shí)際值。研磨板2的實(shí)際旋轉(zhuǎn)速度通過(guò)傳感器20 或者狀態(tài)模型提供。此外，可以對(duì)副傳動(dòng)系統(tǒng)提供阻尼調(diào)節(jié)器，用于通過(guò)激勵(lì)副傳動(dòng)系統(tǒng)的 特性行為來(lái)抵消扭矩變化。 根據(jù)需要，可以進(jìn)行各個(gè)控制電路的差分加權(quán)，通過(guò)這種方式，板速度或者主傳動(dòng) 系統(tǒng)5的傳動(dòng)力矩可以更強(qiáng)地被穩(wěn)定。也可以設(shè)想，將主阻尼調(diào)節(jié)器16和/或板速度調(diào)節(jié) 器19設(shè)計(jì)為狀態(tài)空間控制器，而不是傳統(tǒng)的PID調(diào)節(jié)器。在這種布置中，通過(guò)預(yù)定在平面 像中的作用可以發(fā)生參數(shù)化。 驅(qū)動(dòng)行星齒輪傳動(dòng)裝置的環(huán)形齒輪9的副傳動(dòng)系統(tǒng)13通過(guò)具有內(nèi)部電機(jī)和機(jī)械 模塊22和有源電機(jī)調(diào)節(jié)器23的頻率轉(zhuǎn)換器18驅(qū)動(dòng)。有利的是，應(yīng)當(dāng)以如下方式設(shè)置偶 爾需要的制動(dòng)能量可以返回到電源24，通過(guò)這種方式，可以設(shè)置進(jìn)一步通過(guò)與先前已知系統(tǒng)對(duì)比改進(jìn)整個(gè)系統(tǒng)的效率水平。 為了能夠省去昂貴的直接驅(qū)動(dòng)，副傳動(dòng)系統(tǒng)傳統(tǒng)上設(shè)計(jì)成電機(jī)-齒輪傳動(dòng)的結(jié)
合。由于由主阻尼調(diào)節(jié)器16和板速度調(diào)節(jié)器19預(yù)定的變量和從其產(chǎn)生的校正扭矩，可以甚
至在副傳動(dòng)裝置中發(fā)生力矩變化。通過(guò)無(wú)傳感器的狀態(tài)空間控制器可以對(duì)這些進(jìn)行抑制。 因而可以獲得一系統(tǒng)，通過(guò)該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)扭矩和/或研磨板的旋轉(zhuǎn)速度變化的
主動(dòng)抑制，具有極好的傳動(dòng)系能，不需采用頻率轉(zhuǎn)換器來(lái)驅(qū)動(dòng)主傳動(dòng)系統(tǒng)。在副傳動(dòng)系統(tǒng)一
側(cè)，通過(guò)使用有源的無(wú)傳感器的狀態(tài)空間控制器可以省去單獨(dú)的傳動(dòng)系統(tǒng)。 因此，對(duì)于高的功率輸出(> 2麗)，這種系統(tǒng)的成本明顯低于主傳動(dòng)系統(tǒng)被有源
影響的情況。 根據(jù)本發(fā)明，由于當(dāng)阻尼可忽略時(shí)扭轉(zhuǎn)與扭矩成比例，也可以通過(guò)高動(dòng)態(tài)的旋轉(zhuǎn) 角度的測(cè)量來(lái)進(jìn)行控制副傳動(dòng)系統(tǒng)13所需的扭矩測(cè)量。 通過(guò)副傳動(dòng)系統(tǒng)以5_30%優(yōu)選10-20%的比例有利地提供驅(qū)動(dòng)研磨板所需的驅(qū) 動(dòng)輸出。此外，考慮到高動(dòng)態(tài)性，對(duì)于頻率轉(zhuǎn)換器18必須計(jì)劃保留清楚的輸出(2到2.5倍 的控制傳動(dòng)系統(tǒng)的額定輸出)。
權(quán)利要求
一種滾碎機(jī)，包括a.研磨板(2)，其可繞一旋轉(zhuǎn)軸線(1)旋轉(zhuǎn)；b.至少一個(gè)研磨輥(3，4)，其與所述研磨板滾動(dòng)接合；以及c.主傳動(dòng)系統(tǒng)(5)，其用于驅(qū)動(dòng)所述研磨板，其特征在于，提供用于驅(qū)動(dòng)所述研磨板(2)的至少一個(gè)副傳動(dòng)系統(tǒng)(13)和調(diào)節(jié)裝置(15)，其中，所述調(diào)節(jié)裝置包括至少一個(gè)阻尼調(diào)節(jié)器(16，21)，所述阻尼調(diào)節(jié)器(16，21)根據(jù)所述主傳動(dòng)系統(tǒng)(5)的扭矩變化和/或所述研磨板(2)的旋轉(zhuǎn)速度的變化調(diào)節(jié)所述副傳動(dòng)系統(tǒng)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的滾碎機(jī)，其特征在于，所述主傳動(dòng)系統(tǒng)(5)包括行星齒輪傳動(dòng) 裝置，所述行星齒輪傳動(dòng)裝置具有太陽(yáng)輪(6)、行星輪(7，8)和環(huán)形齒輪(9)，所述環(huán)形齒輪 被可旋轉(zhuǎn)地布置，所述副傳動(dòng)系統(tǒng)(13)被設(shè)置用于驅(qū)動(dòng)所述環(huán)形齒輪。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的滾碎機(jī)，其特征在于，所述調(diào)節(jié)裝置(15)根據(jù)所述太陽(yáng)輪 (6)的扭矩變化調(diào)節(jié)所述副傳動(dòng)系統(tǒng)(13)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的滾碎機(jī)，其特征在于，設(shè)置頻率轉(zhuǎn)換器(18)，用于調(diào)節(jié)所述副 傳動(dòng)系統(tǒng)(13)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的滾碎機(jī)，其特征在于，所述調(diào)節(jié)裝置(15)包括用于檢測(cè)所述 太陽(yáng)輪(6)的扭矩的傳感器(17)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的滾碎機(jī)，其特征在于，所述調(diào)節(jié)裝置(15)包括用于檢測(cè)所述 研磨板(2)的旋轉(zhuǎn)速度的傳感器(20)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的滾碎機(jī)，其特征在于，所述調(diào)節(jié)裝置(15)包括狀態(tài)空間控制器。
8. —種操作根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的滾碎機(jī)的方法，其中，所述調(diào)節(jié)裝置根 據(jù)所述主傳動(dòng)系統(tǒng)(5)的扭矩變化和/或所述研磨板(2)的旋轉(zhuǎn)速度的變化調(diào)節(jié)所述副傳 動(dòng)系統(tǒng)(13)，以便抑制所述主傳動(dòng)系統(tǒng)(5)的扭矩變化和/或所述研磨板(2)的旋轉(zhuǎn)速度 的變化。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，為了控制所述副傳動(dòng)系統(tǒng)(13)，考慮所述 主傳動(dòng)系統(tǒng)(5)的實(shí)際和時(shí)間平均扭矩。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，為了控制所述副傳動(dòng)系統(tǒng)(13)，考慮所 述研磨板(2)的旋轉(zhuǎn)速度相對(duì)于參考速度的偏差。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，通過(guò)高度動(dòng)態(tài)的旋轉(zhuǎn)角度測(cè)量來(lái)進(jìn)行控 制所述副傳動(dòng)系統(tǒng)(13)所需的扭矩測(cè)量。
12. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述副傳動(dòng)系統(tǒng)(13)可出現(xiàn)的任何制動(dòng) 能量用于能量的目的。
13. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，通過(guò)所述副傳動(dòng)系統(tǒng)(13)以5-30%優(yōu) 選10-20%的比例提供用于驅(qū)動(dòng)所述研磨板(2)所需的驅(qū)動(dòng)輸出。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種滾碎機(jī)，其包括研磨板(2)，其可繞一旋轉(zhuǎn)軸線(1)旋轉(zhuǎn)；至少一個(gè)研磨輥(3，4)，其以滾動(dòng)的方式與所述研磨板(2)接合；以及主傳動(dòng)系統(tǒng)(5)，其用于驅(qū)動(dòng)所述研磨板(2)。此外，提供用于驅(qū)動(dòng)所述研磨板(2)和調(diào)節(jié)裝置(15)的副傳動(dòng)系統(tǒng)(13)，其中，所述調(diào)節(jié)裝置(15)具有至少一個(gè)阻尼調(diào)節(jié)器(16，21)，所述阻尼調(diào)節(jié)器(16，21)根據(jù)所述主傳動(dòng)系統(tǒng)(5)的扭矩變化和/或所述研磨板(2)的旋轉(zhuǎn)速度的變化調(diào)節(jié)所述副傳動(dòng)系統(tǒng)(13)。
文檔編號(hào)F16H37/06GK101754815SQ200880025019
公開(kāi)日2010年6月23日 申請(qǐng)日期2008年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月17日
發(fā)明者佩德羅·格雷羅·帕爾馬, 馬庫(kù)斯·貝格爾 申請(qǐng)人:伯利休斯股份有限公司