[发明专利]合并有气隙感应激励器的线性横动支架

说明书

引言

1.技术领域

本发明涉及在造纸业等中使用的线性横动设备和机构。所述设备包括气隙感应激励器，从而去除位于电源和横动机构之间的所有机械部件。本发明还涉及用于驱动线性横动设备的线性伺服电动机以及用于对该设备的运动进行控制的程序。

2.背景技术

单轴横动机构构造于支撑结构内，在诸如造纸、无纺物生产、轧钢及生产片状材料的多种其他工艺等工艺中，所述横动机构输送工艺应用或测量设备横跨织物。在造纸工艺中，横跨织物的横动设备携带高压喷水器，来清洗用于将纸片输送通过造纸机中的压榨和/或干燥器部的蜿蜒的带材料。这些类型的设备有商标名为Pro-Jet、Scan-Jet、Thermo-Jet、Acc-Jet和ROBO-Jet的产品等等。

授予Cartensen的美国第5,852,949号专利涉及一种驱动在纵向上借助于支撑结构的这种类型的设备的活动部分的方法，其揭示的内容通过引用合并于此。专利949涉及一种线性横动装置，该装置包括用于支撑设备横跨造纸机的跨度的分段螺杆横动机构。然而，在该系统中，横越螺母(spanning nut)的旋转通常由于与通过与导螺杆的旋转的纵轴平行的轨或槽而接合的仪器或其他装置的机械连通而受到约束。这既要求对机械部件进行维护，而且由于这些部件在恶劣环境中的磨损，还要求经常对其进行更换。

在这些设备中对运动或速度以及方向进行控制也是关键的，以使得织物运动与横动部件的运动保持协调。在造纸技术中，喷淋器用于重新弄湿纸幅，或者用于在片材通过其之后来清洗或调节输送带织物或线缆，或者用于在滚筒或模件的操作期间对其进行清洗。为此，这种喷淋器通常位于输送带织物或滚筒以上横越机器的横跨机器方向。

美国第4,701,242号专利揭示了一种具有该特性的设备，该设备涉及使用由机架支撑的喷淋头机构，该机架具有轨道和横越织物宽度的行走装置。该行走装置通过电动机沿所述轨道移动，且由所述行走装置运送延伸通过机架的喷淋头。该设备的缺陷在于，整个系统是机械传动的，因而缺乏工作效率，且不易于操作。

用于使喷水器移动跨过织物的其他机构涉及振动球和螺杆装置的使用，通过所述振动球和螺杆装置，支撑喷淋器，并调整喷淋器的运动，如美国第4,598,238号专利所揭示的。

尽管这些设备提供了令人满意的效果，但是，理想的是提供一种更简化的机构，用于支撑并移动喷水器，并且同时是高效的且避免针对机械部件及其磨损和破损的任何类型的维护。在喷水器在造纸机上横向移动长的跨度的情况下，尤为如此。

更常用的用于机械地移位这些设备内的部件的方法采用链和链轮传动、齿条与小齿轮传动装置、具有随动螺母的丝杠、皮带轮传动以及气压或液压活塞/缸。所有这些方法均将电能转换成机械作用。这涉及将电动机的旋转力转换成活动部件的双向线性运动，这需要许多机械元件，而这些机械元件是易于出故障的。当由于极热、潮湿以及化学品而使环境条件变得恶劣时，这种类型的设备会变得更容易出故障。本发明提出了一种去除电源与活动部件的双向线性运动之间的机械装置的方案。

本发明涉及一种克服了上述的现有技术的缺点的线性横动支架。本发明还可应用于造纸机上的湿端和干燥端尾部切断器，该尾部切断器利用水或旋转刀具或常规刀具来切断织物、横向移动除尘器、横向移动利用被控制用于清洗滚筒表面的特定区域的短刀片的清理器系统、横向移动测量系统(例如，以便测量Yankee表面上的涂层厚度)、横向移动用于干燥器应用的刷清理器(该刷清理器可利用较短的刷，而不是全宽度的，所述较短的刷会横向移动跨过滚筒或带的表面)、或横向移动用于卷绕装置的切片器。其他应用涉及：化学品喷洒应用、织物感测仪、原料尾部切断以及需要不受阻碍地运动以跨过造纸机织物的、要求>1000:1范围的速度分布的其他任务。

在此公开的驱动对安装在线性轨道上的电动机进行控制，在其设计内，该线性轨道在感应板中合并有层压导体，作为对电动机感应的场电流的反作用激励器。反作用的磁力使得能够对随动辊支撑的支架的移动进行控制。通过具有优于0.0003英寸的分辨率的安装于支架的变换器来保证定位。该应用安装在也是横动电动机的一部分的支架安装板上。

本发明具体应用于：控制线性喷淋器的运动、横向移动电动机、横向移动束喷淋器(beam shower)或工具搬运器。这些设备可用于各种不同的应用中，例如：

●喷淋器，其通过在喷射高压水的同时前后振动，来清洗用于将纸输送通过造纸机的蜿蜒的输送带织物。