用于刮刀负载和振动测量以及刀片振动缓解的系统和方法
【专利说明】用于刮刀负载和振动测量以及刀片振动缓解的系统和方法
[0001 ]优先权
[0002]本申请要求2013年4月26日提交的申请号为61/816318的美国专利的优先权，该优先权公开的内容通在此参考的方式包含在本申请的整体。
技术领域
[0003]本发明通常涉及刮除系统，并且特别地涉及刮刀固定器，其在薄纱和纸的生产中，提供刮除系统的提升性能。
【背景技术】
[0004]当致力于测量刮刀负载以提供刮除系统的提升性能，该刮刀负载的测量传统地受限于测量施加的气缸负载，如在美国专利第5783042号中公开的。这些测量值代表刮刀上的总体施加的负载，以及因此在刀片尖端的平均反作用负载。然而该测量具有一些缺点。首先，该测量值代表认为垂直于烘缸(扬克)表面的刀片负载组分，并且因此没有准确地代表切向于烘缸表面的负载，而该切向负载更能代表摩擦和其他刀片表面界面行为。第二，该测量值不能代表沿着烘缸面宽度纵向存在的刀片负载中的振动。第三，整个施加的气缸负载也包括各种其他因素，例如重量不平衡力矩和轴承摩擦，的贡献，并且因此测量的气缸负载的一小部分代表刀片负载。
[0005]在某些应用中，希望提供在纸品工业中在扬克烘缸涂布和起皱系统中提升的可靠性。在上述应用中，有时候期望监控多种涂布和起皱参数。在纸品生产中，例如，传统的扬克刮刀运载器包括盒，如在美国专利5066364中公开的。在上述系统中提供振动测量的传统技术典型地包括在刮梁安装的传感器。然而这些定位从刀片尖端偏离，并且因此在刀片尖端存在的独特的振动信号可能未被发现。
[0006]因此，对于提供提升性能的刮刀固定器，特别是对于卫生纸和纸品生产存在需要。
【发明内容】
[0007]根据某些实施例，本发明提供在刮刀固定器中使用的刮刀盒。刮刀盒用于容纳刮刀刀片，并且包括至少一个刀片支撑部件。刀片支撑部件足够硬以支撑刮刀刀片，并且包括负载指示装置，该负载指示装置用于提供指示刀片支撑部件应变和刀片支撑部件偏转的至少一个的信号。
[0008]根据另一个实施例，本发明提供在刮刀固定器中使用的刮刀盒，并且刮刀盒用于容纳刮刀刀片，并且包括至少一个刀片支撑部件。至少一个刀片支撑部件足够硬以支撑刮刀刀片，并且包括振动测量装置，该振动测量装置用于提供指示至少一个刀片支撑部件振动的振动信号。
[0009]根据进一步实施例，本发明包括在刮刀固定器中使用的刮刀盒，其中，刮刀盒用于容纳刮刀刀片，并且包括至少一个刀片支撑部件，该刀片支撑部件足够硬以支撑刮刀刀片，并且包括减少刀片振动的阻尼装置。
【附图说明】
[0010]参考伴随的附图，接下来的描述可被进一步理解，在附图中:
[0011]附图1A-1C显示了:根据本发明实施例的刮刀固定器系统的说明示意图，该刮刀固定器系统包括刮刀盒(附图1A)，刮刀盒的说明示意侧视图(附图1B)，以及刮刀盒和刮刀的说明性部分正视图(附图1C);
[0012]附图2显示了根据本发明另一个实施例的刮刀盒和刮刀的说明示意部分正视图；
[0013]附图3A-3E显示了:根据本发明的进一步实施例的刀片支撑部件和刮刀的说明示意前视图(附图3A)，沿着附图3A的3B-3B线剖取的、附图3A的刀片支撑部件的说明示意仰视图(附图3B)，根据另一个实施例、类似于附图3B的刀片支撑部件的说明示意仰视图(附图3C)，附图3A的刀片支撑部件的说明示意正视图(附图3D)，沿着附图3D的3E-3E线剖取的、附图3D的刀片支撑部件的说明示意剖视图(附图3E);
[0014]附图4A和4B显示了:根据本发明的进一步实施例，刀片支撑部件的说明示意正视图(附图4A)，以及沿着附图4A的4B-4B线剖取的、附图4A的刀片支撑部件的仰视图(附图4B);
[0015]附图5显示了根据本发明的进一步实施例包括用于更高应变片应用的包括非平坦底面的刀片支撑部件的说明示意正视图；
[0016]附图6显示了根据本发明的进一步实施例包括可变气体排出间隙的刀片支撑部件的说明示意正视图；
[0017]附图7显示了使用附图6的刀片支撑部件的气体排出测量系统的说明示意视图；
[0018]附图8显示了根据本发明的实施例的用于刀片支撑部件的压力对负载的说明性图表；
[0019]附图9A和9B显示了根据本发明的进一步实施例的横穿刀片支撑部件的温度梯度的说明示意图(附图9A)以及相应的温度梯度比例的说明示意视图(附图9B);
[0020]附图1OA和1B显示了附图9的温度梯度导致的变形的说明示意图(附图10A)以及相应的变形比例的说明示意图(附图10B);
[0021]附图11显示了根据本发明的进一步实施例的包括低膨胀合金的刀片支撑部件的说明示意正视图；
[0022]附图12显示了根据本发明的进一步实施例的包括热阻的刀片支撑部件的说明示意如视图；
[0023]附图13A和13B显示了根据本发明的进一步实施例的包括加速计的刀片支撑部件的说明示意图(附图13A)，以及根据本发明的进一步实施例的包括压电动力学应变片的刀片支撑部件的说明示意图(附图13B);
[0024]附图14A和14B显示了根据本发明的进一步实施例的包括粘弹性材料的刀片支撑部件的说明示意图(附图14A)，以及显示了附图14A的粘弹性材料的一部分的说明放大视图(附图14B);
[0025]附图15A和15B显示了根据本发明的进一步实施例的包括弯曲几何形状的阻尼材料的刀片支撑部件的说明示意图(附图15A)，以及显示了附图15A的阻尼材料的一部分的说明放大视图(附图15B);
[0026]附图16A-16C显示了根据本发明的进一步实施例的利用在刀片支撑部件中使用的粘弹性材料的垫片系统的说明示意视图；
[0027]附图17显示了附图6显示的刀片支撑部件的第一振动模式形状的说明示意图；
[0028]附图18显示了根据本发明的实施例的包括夹在刀片支撑部件一侧的两个表面之间的粘弹性层的刀片支撑部件的说明示意图；以及
[0029]附图19A和19B显示了根据本发明的实施例的包括静压挤压膜的刀片支撑部件的说明示意图(附图19A)，以及显示了附图19A的刀片支撑部件的一部分的说明示意放大视图(附图19B)0
[0030]附图是为了说明目的显示，并且不需要成比例。
【具体实施方式】
[0031]根据某些实施例，本发明有利于卫生纸和纸生产过程中刀片负载和刀片振动的测量，以及在卫生纸和纸生产过程中，刀片振动的降低。如上所述，例如在美国专利第5066364号中公开的，传统的扬克刮刀运载器包括容纳和支撑刮刀的盒，该美国专利公开内容其整个内容在次通过参考被结合。上述盒通常由把一行垫片夹在中间的两侧壁组成，这些垫片提供刀片的负载支撑点。刮刀容纳在刮刀固定器的盒内。
[0032]根据某些实施例，传感器测量点直接定位在刀片支撑处，提供与刀片行为相关的非常准确的负载和振动测量。特别地，在某些实施例中，传统的垫片部件由刀片支撑部件(例如，梁部件)替代，其被独特地设计以同时达到刮刀的合适的动力学性能(例如，起皱刀片或者清洁刀片)所需的刚度，以及达到合适的偏转从而可测量结构参数，例如应变或者偏转或者振动。
[0033]附图1A显示了根据本发明的实施例的刮刀固定器10，其包括容纳刮刀刀片14的刮刀盒12。刮刀固定器也包括支撑刮刀刀片14的支撑刀片16，以及顶板20和底板22。底板22固定在刮刀背部24。刮刀固定器也可包括自补偿加载管18，例如，在2014年4月28日申请，申请号为的美国专利申请(代理人案号为9620)中公开，该申请公开的内容通过参照整个部分在此结合。自补偿加载管18协助工作刀片以贴合辊子凸面。
[0034]如附图1B进一步显示(在该图中，为了清楚起见刮刀盒的一侧未被显示)，刮刀盒12包括起刀片支撑部件26功能的成行的顶部垫片以及成行的底部垫片28。刮刀刀片14包括底部边缘30，该