用于驱动调节的方法以及根据该方法工作的驱动系统转让专利

申请号 : CN201380070570.1

文献号 : CN104918706B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 安德烈亚斯·库贝

申请人 : 西门子公司

摘要 :

本发明涉及一种用于对垂直碾磨机(10)的进行驱动调节的方法,该垂直碾磨机具有能绕着垂直线旋转的碾磨盘(12),其中,该碾磨盘(12)能通过包括电机(14)和变速器(16)的传动系来驱动,其中,碾磨盘(12)的转速循环地、特别是周期地变化。本发明还涉及一种根据该方法工作的驱动系统。

权利要求 :

1.一种用于对垂直碾磨机(10)进行驱动调节的方法,所述垂直碾磨机具有能绕着垂直线旋转的碾磨盘(12),其中,所述碾磨盘(12)能通过包括电机(14)和变速器(16)的传动系来驱动,其中,所述碾磨盘(12)的转速循环地变化。

2.根据权利要求1所述的方法,其中,时间控制地激活所述碾磨盘(12)的所述转速的循环的变化。

3.根据权利要求2所述的方法,其中,时间控制地在预定或能预定的时间点上激活所述碾磨盘(12)的所述转速的循环的变化。

4.根据权利要求3所述的方法,其中,时间控制地在预定或能预定的时间间隔中的等间隔的时间点上激活所述碾磨盘(12)的所述转速的循环的变化。

5.根据权利要求1所述的方法,其中,将所述碾磨盘(12)的所述转速的所述循环的变化作为对超过预定或能预定的阈值的、与振动相关的测量值(32)的波动的反应来激活,所述与振动相关的测量值(32)以关于所述垂直碾磨机(10)的旋转的组件的转速的测量值的形式和/或以关于作用在所述变速器(16)中或上的驱动力矩和/或支持力矩的测量值的形式存在。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其中,所述转速的所述循环的变化以所述转速的周期的变化的形式实现,并且其中,所述碾磨盘(12)的所述转速的所述周期的变化的幅度和/或周期时间取决于超过预定或能预定的阙值的、与振动相关的测量值(32)的波动地增大或减小,所述与振动相关的测量值(32)以关于所述垂直碾磨机(10)的旋转的组件的转速的测量值的形式和/或以关于作用在所述变速器(16)中或上的驱动力矩和/或支持力矩的测量值的形式存在。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其中,所述转速的所述循环的变化以所述转速的周期的变化的形式实现,并且其中,所述碾磨盘(12)的所述转速的所述周期的变化以正弦形式的曲线、三角形曲线、矩形曲线或者斜坡形曲线来实现。

8.根据权利要求6所述的方法,其中,所述转速的所述循环的变化以所述转速的周期的变化的形式实现,并且其中,所述碾磨盘(12)的所述转速的所述周期的变化以正弦形式的曲线、三角形曲线、矩形曲线或者斜坡形曲线来实现。

9.根据权利要求7所述的方法,其中,实现所述碾磨盘(12)的所述转速的所述周期的变化所用的信号形式的改变取决于超过预定或能预定的阙值的、与振动相关的测量值(32)的波动地触发,所述与振动相关的测量值(32)以关于所述垂直碾磨机(10)的旋转的组件的转速的测量值的形式和/或以关于作用在所述变速器(16)中或上的驱动力矩和/或支持力矩的测量值的形式存在。

10.根据权利要求8所述的方法,其中,实现所述碾磨盘(12)的所述转速的所述周期的变化所用的信号形式的改变取决于超过预定或能预定的阙值的、与振动相关的测量值(32)的波动地触发,所述与振动相关的测量值(32)以关于所述垂直碾磨机(10)的旋转的组件的转速的测量值的形式和/或以关于作用在所述变速器(16)中或上的驱动力矩和/或支持力矩的测量值的形式存在。

11.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其中,所述电机(14)由变频器(48)供电,并且其中,所述碾磨盘(12)的所述转速的所述循环的变化借助于所述变频器(48)的相应的驱控来实现。

12.根据权利要求10所述的方法,其中,所述电机(14)由变频器(48)供电,并且其中,所述碾磨盘(12)的所述转速的所述循环的变化借助于所述变频器(48)的相应的驱控来实现。

13.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其中,为了获得转矩测量值或转速测量值形式的、与振动相关的测量值(32),传感器机构(30)包括所述传动系的旋转的组件的转速和/或至少一个作用在所述变速器(16)中或上的驱动力矩和/或支持力矩。

14.根据权利要求12所述的方法,其中,为了获得转矩测量值或转速测量值形式的、与振动相关的测量值(32),传感器机构(30)包括所述传动系的旋转的组件的转速和/或至少一个作用在所述变速器(16)中或上的驱动力矩和/或支持力矩。

15.一种计算机程序(38),具有程序代码器,以便当所述计算机程序(38)在垂直碾磨机(10)的驱动系统(56)的控制设备(52)上实施的时候,执行权利要求1至14中任一项的全部步骤。

16.一种数字的存储介质,具有电子可读的控制信号,所述控制信号能够与垂直碾磨机(10)的驱动系统(56)的能编程的控制设备(52)共同作用,以实施根据权利要求1至14中任一项所述的方法。

17.一种用于具有能绕着垂直线旋转的碾磨盘(12)的垂直碾磨机(10)的驱动系统(56),其中,所述驱动系统包括-电机(14),

-为所述电机(14)供电的变频器(48),

-在所述电机(14)和所述碾磨盘(12)之间的变速器(16),以及

-根据权利要求1至14中任一项所述的方法工作的转速变化装置(34),利用该转速变化装置,所述碾磨盘(12)的转速能循环地变化。

18.根据权利要求17所述的驱动系统(56),具有用于接收与振动相关的测量值(32)的传感器机构(30),所述与振动相关的测量值(32)以关于所述垂直碾磨机(10)的旋转的组件的转速的转速测量值的形式和/或以关于作用在所述变速器(16)中或上的至少一个驱动力矩和/或支持力矩的转矩测量值的形式存在。

19.一种根据权利要求17或18所述的垂直碾磨机(10)的驱动系统(56)的控制设备(52),具有处理单元(40)和存储器(42),在所述存储器中装载有根据权利要求15所述的计算机程序(38),所述计算机程序在所述控制设备(52)中由所述处理单元(40)实施。

说明书 :

用于驱动调节的方法以及根据该方法工作的驱动系统

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于驱动调节的方法、即用于对重负荷驱动装置、特别是用于碾碎易碎原料、例如生水泥原料的重负荷驱动装置的驱动进行调节的方法以及相应的、根据该方法工作的垂直碾磨机的驱动系统。

背景技术

[0002] 上述类型的垂直碾磨机具有绕着垂直线旋转的碾磨盘以及在碾磨盘上方的碾磨辊,该垂直碾磨机倾斜导致剧烈的机械振动,在此出现的力和力矩能够强到使得碾磨过程必须停止,以便在整体上避免在传动系上、即特别是在电机和/或变速器上的或者设备的损坏。
[0003] 为了使这样的振动保持在较小状态上,迄今为止碾磨机的操作者必须设计过程参数、即特别是碾磨辊的挤压力、碾磨物的配比以及碾磨辅助物的附加量,以使得振动激励保持在临界水平之下。然而,这在过程设计中意味着不期望的限制,该限制在多个领域内产生了负面的影响。所涉及的例如是能利用分别获得的碾磨物制造的产品的范围、碾磨机的效率、所需的能量投入和成本效率。尽管如此,这样的措施是不可靠的,因为对于正确的进行过程来说要求多次试验,并且要碾磨和所碾磨的原材料不可避免地总是不同的。这就要求持续地优化过程并且调整原料。
[0004] 尽管如此,迄今为止总是重复出现极端的振动状态-在专业术语中被称为碾磨机的“噪音”-,从而必须使碾磨机停止以及重新开动。在此情况下不利于了设备的可用性和生产能力。除此之外还面临变速器和设备的损坏。为了规避该问题,迄今为止防护地设计进行过程,以便尽可能地避免碾磨振动。然而结果不利于能制造的产品的生产率、生产质量和品种。
[0005] 在该背景下和在基于对可用性、效率以及寿命成本(Total Cost of Ownership,所有权总成本)的增长的要求上,重负荷驱动装置、特别是垂直碾磨机的驱动系统和相应的传动系的电的和机械的部件的设计和布置具有越来越重要的意义。
[0006] 现在,具有变速器和异步电机形式的电机、优选为集电环转子、以及为电机供电的变频器的驱动系统为垂直碾磨机描述了一种优选的解决方案。在此,碾磨机变速器在实践中经常实施为锥形或圆柱行星齿轮装置的变体。变速器的任务除了改变转速和转矩之外还有接收轴向的碾磨力和将其输送到基座中。
[0007] 在实践中,垂直碾磨机的这种驱动系统的调节通常面临如下问题:
[0008] 为了能够保证最优地进行过程,驱动器的第一个表面上普通的任务在于,提供碾磨盘的预定的转速。因为在碾磨盘上所要求的过程力矩进行波动,所以要求有转速调节。
[0009] 作用在驱动机构上的负荷波动和振动激励通过冲量负荷实现,如当碾磨辊过度碾滚粗糙的碾磨物的时候,该冲量负荷例如随着碾磨进程的随机的负荷、来自于变速器运动学和碾磨机运动学的周期的激励以及碾磨辊的变化的挤压力而出现。这些负载影响的共同作用导致了复杂的负荷循环,其甚至能够激起共振。
[0010] 除了驱动线路振动之外,不稳定的、即例如流体化的或者由波纹形成的碾磨床造成了碾磨机的极端的振动状态、特别是碾磨噪音。
[0011] 最后,自然产品的碾磨在很大程度上不可预见地出现如调整碾磨过程的情况,以便保证碾磨机的顺利运行。因此,对于控制台中的操作者来说始终面临的挑战是,要寻找正确的过程参数。然而最终,驱动器虽然能够进行不合适地调整的过程,但是并不会修正。

发明内容

[0012] 在此所设想的方式注意到了基于碾磨床的相应的表面结构的碾磨机的所不期望的噪音的效果,并且本发明的目的相应地在于,提供一种可行性方案,例如能够有效地避免或者至少减小这样的噪音。
[0013] 基于碾磨床的表面结构的碾磨噪音的原因在于,碾磨机作为能振动的系统例如利用在碾磨辊和碾磨床之间的有规律的相对运动对来自于碾磨过程的随机的激励做出反应。这种有规律的相对运动由碾磨辊的力学和运动学的固有频率所导致,该碾磨辊能运动地、特别是能波动运动地布置在碾磨盘和对此在碾磨运行时产生的碾磨床的上方。碾磨辊由于其自重和由于其能运动、特别是能波动运动的支承而作用在碾磨床上。此外,碾磨辊对碾磨床的影响也通过附加地施加的挤压力来增强。
[0014] 上述目的通过一种用于对垂直碾磨机的驱动进行调节的方法来实现。此外,该目的通过一种驱动系统来实现。在这里和在下面也有时短暂地被称为碾磨机的垂直碾磨机包括能绕着垂直线旋转的碾磨盘,该碾磨盘能借助于至少一个电机以及通常包括变速器的传动系来驱动,并且在碾磨机运行时驱动。该方法的特征在于,碾磨盘的转速循环地变化。
[0015] 在用于实施这样的方法和有可能在下面描述的一个或多个实施方式的确定的驱动系统中、即在具有绕着垂直线旋转的碾磨盘的垂直碾磨机的驱动系统中,该驱动系统包括至少一个电机、可选地包括为电机供电的变频器、在至少一个电机和碾磨盘之间的变速器以及可选地包括用于获得与振动相关的测量值的传感器机构,该与振动相关的测量值特别是以关于垂直碾磨机的旋转的组件的转速的或者关于作用在变速器中或上的至少一个驱动力矩和/或支持力矩的转矩测量值或转速测量值的形式存在。驱动系统的特征在于转速变化装置,利用其能使碾磨盘的转速循环地变化,其中,对此确定和设置转速变化装置,以便根据上面简述和下面详细描述的方法工作,并且在驱动系统运行时实施这样的方法。
[0016] 因此简而言之,本发明涉及一种用于对驱动系统形式的重负荷装置的驱动进行调节的方法以及装置,其中,碾磨盘的转速的循环的变化的目的在于,在碾磨床的表面中,在碾磨盘上不形成规律的曲线、即碾磨床的波动性。相对应地,该方法和根据该方法工作的装置的目的在于,能够完全不出现导致碾磨噪音的可能的原因。
[0017] 本发明的优点在于,通过碾磨盘的转速的循环的变化能够避免或移除或至少减少碾磨机的噪音,而不必停止碾磨过程,并且该结果通过相对而言简单干预整个系统、即相应地驱控电机来获得。振动的避免或移除或减少在下面概括地简称为避免。
[0018] 在此,碾磨盘的转速的循环的变化理解为碾磨盘的转速的变化具有特别是可变的转速特征,其中,转速特征的时间上的平均值对应于碾磨盘的额定转速。碾磨盘的转速的这样的循环的变化的特殊形式是碾磨盘的转速的周期的变化,例如是碾磨盘的转速绕着碾磨盘的额定转速的正弦形式的变化。
[0019] 在本发明的一个实施方式中,时间控制地在预定或能预定的、特别是等间隔的时间点上以预定或能预定的时间间隔激活碾磨盘的转速的循环或周期的变化,例如每五分钟以十秒的间隔。然后,碾磨盘的转速的循环或周期的变化并不持续地激活。在激活循环或周期的转速变化之外得到了碾磨盘的“正常的”转速。
[0020] 在本方法的一个能替换的实施方式中,碾磨盘的转速的循环或周期的变化作为对超过预定或能预定的阈值的、与振动相关的测量值的波动的反应来激活。
[0021] 与振动相关的测量值是所有相对于碾磨机接收或能接收的测量值,在其评估时,能识别碾磨机的机械振动、的别是被称为噪音的机械振动。为了接收这样的与振动相关的测量值而考虑到振动监视、震动传感器或者诸如此类的形式的振动传感器,其例如安装在碾磨支架或者碾磨结构的其他部分上。能替换地或者附加地,也考虑到了归属于传动系并且在那里接收与振动相关的测量值的传感器。在此例如能够设置的是,借助于这种类型的传感器实现电机的电流接收的检测,并且从与变化的负荷情况相关的电机的电流接收中导出与振动相关的数据,从而就此来说也使得关于在碾磨机运行时分别接收的发动机电流的测量值是与振动相关的测量值的实例。
[0022] 当这样的测量值超过预定或能预定的阈值或者在可能的情况下多次连续、特别是在预定或能预定的时间间隔内多次连续超过这样的临界值的时候,这就意味着已经存在或即将出现碾磨噪音。从碾磨噪音的这样的识别或预测出发,激活碾磨盘的转速的循环或周期的变化,以便再次移除或至少减少碾磨噪音或者能够从一开始完全不出现碾磨噪音。
[0023] 在该方法的这个变体中,碾磨盘的转速的循环或周期的变化并不持续,而是根据需要,即当由于监视分别接收的测量值而自动识别必要性的时候,分别出现碾磨噪音形式的已经存在的、不期望的振动或者振动风险。
[0024] 在该方法的一个实施方式中,碾磨盘的转速的循环的变化以转速的周期的变化的形式实现,其中,碾磨盘的转速的周期的变化的频率和/或幅度以水平的正弦形式为基础,并且能替换地或附加地在可能的情况下,正弦形式也本身取决于超过预定或能预定的阙值的、与振动相关的测量值的波动地增大或减小或者改变。因此在该方法的这个变体中,由于上述测量值的自动的评估,使得碾磨盘的转速的周期的变化自己改变。在碾磨盘的转速的持续的变化中,考虑指示了存在的或即将来临的噪音的临界值之下的阙值。然后,达到或者超过这样的阙值意味着,已经完成的碾磨盘的转速的周期的变化不足以避免或者去除碾磨噪音。在仅取决于所监视的阈值而激活的碾磨盘的转速的周期的变化中,在该方法的这个实施方式中附加考虑的阙值位于这样的阈值之上。然后,超过阙值是对此能自动评估的标识,即碾磨盘的转速的周期的变化不足以避免或者去除碾磨噪音。
[0025] 然后作为对策,不仅在持续或者仅根据需要或暂时激活的碾磨盘的转速的周期的变化使周期的变化自己改变,例如在其中增大基于水平的正弦形式的周期时间。其目的在于改变碾磨床的波动性,并且另一方面碾磨床的波动性的足够的改变的目的在于,通过基于碾磨床波动性的碾磨辊的所产生的运动不激励碾磨机的整体系统中的固有频率,并且因此避免或去除、无论如何至少减少了碾磨噪音,即例如在其频率和/或振动强度和/或打开速度上。
[0026] 为了使碾磨盘的转速周期地变化,所考虑的例如有正弦形式的曲线、三角形曲线、矩形曲线或者斜坡形曲线。这些曲线能够利用信号发生器或诸如此类的以及在该方法的软件执行中通过相应的数学的表达或者特征曲线族轻易地生成。
[0027] 在该方法的另一个或能替换的实施方式中,相应的、使碾磨盘的转速的周期的变化实现的信号形式的改变取决于超过预定或能预定的阙值的、与振动相关的测量值的波动地触发。该方法的这个变体的特征在于平行于上述碾磨盘的转速的周期的变化的改变(频率、幅度或者信号形式)。然而在此,取决于超过阙值改变的不是碾磨盘的转速的周期的变化的周期时间,而是基于这种周期的变化的水平的信号形式。为了要么在持续的要么在仅根据需要或暂时进行的碾磨盘的转速的周期的变化中定位阙值或者应用该方法的这个变体,能够参考上面的实施方案。结果,该方法的这个变体的目的也在于,根据能自动识别地超过阙值来改变碾磨盘的转速的变化,该超过对此指出的是,利用迄今为止的碾磨盘的转速的周期的变化不能避免或者去除碾磨噪音。进行改变了信号形式的这种改变。对此,也实现了碾磨床的波动性的改变。这样的目的再次-如该方法的上述变体那样-对此在于,通过基于碾磨床波动性的碾磨辊的所产生的运动不激励碾磨机的整体系统中的固有频率,从而以这种方式避免或去除、无论如何至少减少了碾磨噪音。
[0028] 用于改变碾磨盘的转速的周期的变化的两个变体、即改变周期时间和改变信号形式、特别是定量地和/或定性地改变信号形式,很明显也能组合起来。
[0029] 因为对此正好避免了适于激起共振的碾磨床的表面的规律性,所以也要考虑的是,几乎随机地采用各个措施。这样的方法的软件执行提供了作为功能单元的该方法的所有可能的变体或者作为能参数化的功能单元的周期时间的改变和信号形式的改变。然后,在随机数生成器或者诸如此类的基础上,选择各个功能单元和/或用于使功能单元参数化的参数或者可能的情况下的各个参数化的功能单元的组合,以便在存在有或者即将面临并且基于上面简述的测量值监视所识别的碾磨噪音时抵抗该碾磨噪音。
[0030] 在该方法的上述各个变体中,将转矩测量值或转速测量值作为与振动相关的测量值应用和接收。在此提出的方式的另外的阐述基于-在不放弃广泛的一般性的情况下-这样的转矩测量值或转速测量值。其在下面被概括性地称为测量值。为了获得这样的测量值,利用传感器机构、即至少一个由该传感器机构包括的或者属于该传感器机构的传感器检测传动系的旋转的组件的转速和/或至少一个作用在变速器中或上的驱动力矩和/或支持力矩。
[0031] 上面简述的驱动系统的相应的实施方案的特征在于用于获得转矩测量值或转速测量值形式的与振动相关的测量值的这种类型的传感器机构,其中,借助于传感器机构能检测并且在运行中检测垂直碾磨机的旋转的组件的转速和/或至少一个作用在变速器中或上的驱动力矩和/或支持力矩。
[0032] 关于此点能说明的是,在传动系(驱动器传感器机构)中采用传感器、例如用于接收转矩测量值或转速测量值的传感器来代替碾磨结构上的振动传感器迄今为止都没有公开地考虑过。但是根据发明人的认知,也能够利用这样的测量值识别碾磨机的机械的振动和因此的碾磨机的噪音。实际上,这样的测量值甚至还直接地描绘了过程事件,因为碾磨工具中的进程根据发明人的认知,在驱动器的旋转自由度上呈现的基本上比在整体的碾磨结构的振动水平中更清楚。这是在于,噪音是碾磨床在碾磨辊上的支持作用的周期的瓦解。在支持作用消失期间、例如由于碾磨床的波动性或流体化的碾磨物的边缘软化(Beiseiteweichen)还出现了负载力矩的侵入,该来自于碾磨床的负载力矩作用在碾磨盘上,并且因此作用在传动系上。这种力矩曲线能够在所谓的测量值中直接识别,也就是说还在碾磨辊如此强烈地运动之前,即振动也能明显地传播到另外的碾磨结构上。以这种方式能够更早并且更准确地识别如碾磨噪音或开始碾磨噪音那样的不期望的状态。在类似的试验中所证实的是,通常最早在几秒钟之后经由振动传感器实现碾磨噪音的识别。在该时间中,驱动器轻易地经历了超过一百次的负荷循环(在噪音频率为例如15Hz时)。驱动器传感器机构允许在三到十次负荷循环后、即在一秒钟之内已经鉴别出噪音。采用这样的驱动器传感器机构和因此能获得的测量值的优点在于,由于能较早地识别碾磨噪音,能够更早地采取对策,即例如紧急关断驱动器(“紧急停止”),以及明显使得碾磨盘的转速进行在此位于前面的循环或者周期的变化,并且因此能够通过碾磨噪音减少驱动器以及粘膜及整体的负载。
[0033] 在该方法的一个实施方式中,电机由变频器供电,并且碾磨盘的转速的循环的或者周期的变化借助于变频器的相应的驱控来实现。借助于变频器能够相对容易地通过电机的相应的驱控来实现碾磨盘的转速的循环的或者周期的变化,以及周期时间的改变或基于水平的信号形式的改变和对此的组合。作为变频器的替换的是叠加变速器,利用其能够以基本上相等的类型和方式实现上述碾磨盘的转速的循环的或者周期的变化。
[0034] 该方法和根据该方法工作的驱动系统基于碾磨盘的转速的循环的或者周期的变化和对此设置的转速变化装置。在上面已经描述了转速变化装置的功能性的各个观点。对于转速的循环的或者周期的变化来说在功能上连接在上游的转速变化装置的功能性、所考虑的测量值的可选的检测和传播以及在功能上连接在转速变化装置下游的对碾磨盘的转速的变化的触发能够在硬件和/或软件中实现。如果在软件中实现,那么本发明还涉及一种具有程序代码器的计算机程序,以便当计算机程序在垂直碾磨机的驱动系统的控制设备上实施的时候,执行在此和在下面描述的方法的全部步骤。此外,本发明因此还涉及一种具有电子可读的控制信号的数字的存储介质,该控制信号能够与垂直碾磨机的驱动系统的能编程的控制设备共同作用,以实施这样的方法。最后,本发明还涉及一种上述类型的驱动系统,其包括处理单元和存储器,其中,将这样的计算机程序装载到存储器中,并且在驱动系统运行时由处理单元实施。

附图说明

[0035] 接下来根据附图详细阐述本发明的实施例。相互相关的对象或元件在所有示图中以相同的标号标出。
[0036] 还要指出的是,在此描述的方式和单独的和可能的情况下组合的实施方式也能与在并行的、源自同一个发明人的申请中由具有内部的申请人文件号201312099(官方文件号仍然未知)的同一个申请人提出的方式和在那里表述的特定的实施方式相结合。就此来说,将这些并行的申请的完全公开内容、特别是在考虑到在那里描述的模式识别和基于识别模式的措施的情况下引入到在此提供的描述中。
[0037] 实施例并不理解为对本发明的限制。而是能够在当前的公开的范畴中进行更改和修订、特别是这样的变体和组合,其例如在考虑到该目的的解决方案情况下,能通过组合和变形为专业人员从各个与通常的或特定的描述部分联系起来的所描述的以及包括在权利要求和/或附图中的特征或者构件或者方法步骤中提取出来,并且通过能组合的特征成为新的内容或者新的方法步骤或者方法步骤序列。
[0038] 在此示出:
[0039] 图1是具有借助于重负荷驱动装置驱动的碾磨盘的垂直碾磨机的示意性极度简化图,
[0040] 图2是具有在那里的碾磨床的碾磨盘的俯视图,
[0041] 图3是碾磨盘的周期变化的转速的视图,
[0042] 图4是具有由驱动系统所包括的控制设备的垂直碾磨机的驱动系统的视图,该控制设备如图3所示的那样影响碾磨盘的转速的周期的变化。

具体实施方式

[0043] 图1示出了用于碾碎易碎原料、例如生水泥原料的垂直碾磨机10的示意性极度简化图。垂直碾磨机10包括能绕着垂直线旋转的碾磨盘12。碾磨盘12的驱动借助于重负荷驱动装置以至发动机、特别是电机14的形式来实现,并且在这里所示的实例中借助于位于电机14和碾磨盘12之间的变速器16来实现。变速器16在此在不放弃广泛的一般性的情况下作为具有随后的、没有详细示出的行星齿轮装置的锥形齿轮装置示出。变速器16也能够包括圆柱齿轮装置或者诸如此类的和/或上游的或下游的行星齿轮装置或者诸如此类的。
[0044] 垂直碾磨机10包括至少一个驱动的轴。在图1中,垂直碾磨机10包括发动机轴18和碾磨盘轴20。用于将电机14的驱动力传输到碾磨盘12上的全部的手段被称为传动系。在此,属于传动系的至少有电机14、发动机轴18、变速器16和碾磨盘轴20。
[0045] 垂直碾磨机10在总体上是能振动的系统。在垂直碾磨机10运行时,电机14借助于传动系使碾磨盘12旋转。在碾磨盘12上存在有作为碾磨进程的结果的以及作为要输送的、要碾磨的物质的结果的碾磨床22、即所碾磨的和要碾磨的物品的混合。所达到的碾磨效果是,将一个碾磨辊24或者多个碾磨辊24一方面由于其重量,但是另一方面可能也由于附加的、例如借助于作用于能波动运动地支承的碾磨辊24的液压缸或者诸如此类的而带来的力压在碾磨床22和旋转的碾磨盘12上。
[0046] 图2示出了具有碾磨床22和这里的两个碾磨辊24的碾磨盘12的俯视的示意性简化的原理图。碾磨床22内部的虚线示出的径向的线表示在碾磨进程期间经常调整的碾磨床22的波动性。碾磨床22的这样的波动性是碾磨噪音的可能的原因,该碾磨噪音能够利用在此提出的方式来避免。对于碾磨床22的波动性能轻易设想的是,得出碾磨床22的表面的能波动运动地布置的碾磨辊24,并且以碾磨机10上的振动的形式传输因此触发的碾磨辊24的向上和向下运动。当以这种方式激励碾磨机10上的振动的时候,甚至能够激起共振。
[0047] 迄今为止,这样的振动借助于安装在碾磨支架上的传感器机构(振动传感器;未示出)检测。由这样的传感器机构接收的振动测量值一旦超过了阈值,那么就停止电机14,并且稍后重新开动碾磨机10。
[0048] 在此提出的是,碾磨盘12的转速循环地、特别是周期地变化。对此为了进行解释,图3示出了除受运行限制的波动之外通常恒定的碾磨盘12的转速26以及根据在此提出的方式周期地变化的转速28、即在此绕着原始的恒定的转速26对称变化的碾磨盘12的转速28。基于碾磨盘12的转速28的周期的变化的水平的频率位于例如0.1Hz的范围中。周期的变化的幅度位于例如没有发生变化的额定转速的1%的范围中。在所示实例中,碾磨盘12的转速的周期的变化为三角形的信号形式。其他的信号形式、如正弦信号、矩形信号、斜坡形信号等同样能够考虑。在此,所示的转速26的周期的变化是转速的周期的变化的特殊形式。转速
26的这样的周期的变化的标号也是碾磨盘12的转速26的每个通常的循环的变化的标号,变化的转速26的时间上的平均值分别得出了额定转速,并且变化的转速值一再地占据或者穿过转速额定值。
[0049] 根据发明人的认知,碾磨盘12的转速的变化完全避免了碾磨噪音,因为碾磨盘12的转速的循环的或周期的变化避免了碾磨床22的有规律地波动性的形成,正如图2所示的那样。通过碾磨盘转速的变化、特别是碾磨盘转速的周期的变化,得到了碾磨盘22的表面中的轴轮廓相对于在转速不变化时调整状态的位置上的移动。以这种方式干扰碾磨辊24的有规律的激励,即将其在一定程度上从其节奏中带出来,并且不出现共振。根据发明人的认知,只要稍微的变化(1%到5%的范围)就足够了,以便获得所期望的效果。作为结果,碾磨机10不经常产生噪音,这有利地影响了可用性和过程保持中的操作者的自由度。此外,碾磨机构和驱动机构要求更小的强度。
[0050] 其中,以这种方式通过使碾磨盘12的转速能间接地或能直接地循环地或周期地变化,对由于碾磨盘12的驱动器所产生的碾磨盘的表面轮廓做出反应,这涉及到用于对垂直碾磨机的驱动进行调节的方法。
[0051] 所描述的碾磨盘12的转速的循环的或周期的变化能够持久地或者时间控制地激活。在碾磨盘12的转速的循环的或周期的变化的时间控制的激活中,所考虑的例如是,转速变化分别在等间距的时间点以预定或能预定的时间间隔来激活并且随后再次去激活。
[0052] 所描述的碾磨盘12的转速的循环的或周期的变化也能够取决于相对于碾磨机10所检测的状态来激活。对此所考虑的是,借助于归属于特别是传动系、即特别是电机14、发动机轴18、变速器16或者碾磨盘轴20、或者碾磨盘12的传感器机构30(图1)检测与振动相关的测量值32、例如转矩测量值或转速测量值32。特别地,转矩测量值32形式的与振动相关的测量值32在此是借助于变速器16传输的力矩或变速器力矩的测量单位、即用于与作用在电机14上的、被称为在传动系中、特别是变速器16中机械地起作用的电力矩进行区分的力矩的测量单位。在这样的测量值32(或者在具有内部文件号201312099的并行的申请中所描述的模式识别)的基础上,例如只要所接收的测量值32超过预定的或能预定的阈值的时候,根据需要激活循环的或周期的转速变化,
[0053] 为了使碾磨盘12的转速循环地或周期地变化而设置转速变化装置34(图1)。其包括例如以软件和/或硬件形式实施的信号传感器36以及-在执行软件中的该方法或其实施方式时-电脑程序38和设置用于实施电脑程序38的、微处理器形式的或者根据微处理器的类型的处理单元40。在此,为转速变化装置34将电脑程序38装载到存储器中。
[0054] 信号生成器36通过生成相应的循环的或周期的信号影响碾磨盘12的转速的循环的或者周期的变化,其中,例如将所产生的、转速变化装置34的循环的或者周期的输出信号44与转速额定值46相结合,并且将两个信号44,46的结合(相加或相减)输送给以已知的类型和方式连接在电机14上游的变频器48,该变频器由于因此所获得的输入信号50而生成相应的电源电压、特别是交变电压,以用于驱动电机14。因此,电机14的转速以由转速变化装置34预定的循环性或周期性来波动,并且碾磨盘12的所产生的转速也进行波动。
[0055] 最后,图4以示意性地简化的形式示出的是,转速变化装置34例如是控制设备52或者诸如此类的、即用于驱控变频器48的控制装置的子功能。控制设备52除了转速变化装置34或者转速变化装置34的软件执行器之外还包括另外的功能单元、例如用于调节电机14的转速的调节装置54或者类似的。控制设备52、变频器48和电机14一起形成了用于驱动碾磨机10的驱动系统56。作为变频器48的替换或者作为变频器48的附加,也考虑应用叠加变速器。
[0056] 借助于转速变化装置34,在所描述的方式的特别的实施方式中例如能选择基于周期的转速变化的水平的信号形式和/或转速变化装置34的、基于周期的转速变化的水平的输出信号44的周期时间58(图4)。
[0057] 尽管通过优选的实施例在细节上详细地阐述并描述了本发明,但本发明并不局限于所公开的实例,并且其他的变体能够由专业人员推导出,这并不脱离本发明的保护范围。
[0058] 在此提出的描述的在前面出现的各个观点能够如下进行简短的总结:所给出的是一种用于对垂直碾磨机10的驱动进行调节的方法,该垂直碾磨机具有能绕着垂直线旋转的碾磨盘12,其中,碾磨盘12能通过包括电机14和变速器16的传动系来驱动,其中,碾磨盘12的转速循环地、特别是周期地变化,以避免碾磨机10的噪音。所给出的还有一种根据该方法工作的驱动系统56,利用其使碾磨盘12的转速能周期地变化。