[发明专利]用于预警颤动检测和资产保护管理的方法

说明书

相关申请的交叉引用

无。

有关联邦赞助的研究或开发声明

不适用。

发明背景

本发明涉及检测和防止扬克（Yankee）烘缸上的刮墨刀颤动的方法、成分和设备。如至少在美国专利7,691,236、7,850,823、5,571,382、5,187,219、5,179,150、5,123,152、4,320,582和3,061,944中所述，在纸巾制造过程中，纸张在加热干燥圆筒（称为扬克或扬克烘缸）上干燥。通常使用粘附材料来涂覆扬克表面以帮助湿纸张粘附到烘缸。这改进了热传递，从而允许更有效地干燥纸张。最重要的是，这些粘附剂提供所需粘附以使干燥纸张很好地起绉。起绉是将纸张冲击到硬刀片（称作刮墨刀）上的过程，因此在机器方向上压缩纸张、产生折叠纸张结构。起绉使纸张中的大量纤维与纤维接合键断裂，赋予体积、伸展性、吸收性和柔软性的性质，所述性质为纸巾的特性。由涂覆的粘附剂所提供的粘附量在形成这些纸巾性质中起重要作用。

此外，本发明涉及检测和防止用于清洁扬克表面的残余涂层以及在维护操作期间起绉刮墨刀上的切断刮墨刀的刮墨刀的颤振。本发明着重于起绉操作，但是清洁和切断刀片的方法延伸也同等适用。

扬克涂层也用于保护扬克和起绉刀片表面使其免于过度磨损的目的。在这个角色中，涂覆剂改进纸巾机的运行能力。随着起绉刮墨刀磨损，其必须用新的刮墨刀替换。更换刀片的过程代表着纸巾机停工或损失生产的重要来源，因为当进行刀片更换时，无法生产起绉产品。脱模剂（通常为烃油）结合涂覆聚合物使用。这些脱模剂有助于纸巾网从起绉刀片上均匀脱落，且还润滑刀片并保护刀片使其免受过度磨损。

扬克涂层与起绉刮墨刀之间的适当且持久的相互作用对纸张性质形成和机器运行能力具有决定性。在正常操作中，起绉刮墨刀尖端架在烘缸表面上的涂层中且经历最小的平面外移动。然而，如果平面外移动的振幅变得足够高，那么起绉刮墨刀将在纸张上方和下方振荡，导致形成颤动，其表现为十字方向（CD）缺陷。由颤动引起的纸张缺陷将表现为在CD上的多个孔或形成蕾丝外观。涂层缺陷可呈现当用闪光灯观察时可看见的长CD标记。在严重颤动情况下，刮墨刀将穿过扬克涂层而与烘缸表面直接接触。如果这种情况发生，那么可能导致对烘缸表面的潜在损坏，金属表面上出现水平沟槽。一旦烘缸表面被损坏，其仅可通过使机器停止生产并重新研磨烘缸表面而修复。由于生产损失和工艺成本以及因壁厚度的减小不利地影响容器压力等级而引起烘缸使用寿命减少，所以重新研磨的操作成本很高。因此，制造者有必要密切监控过程并且识别何时存在颤动。

起绉刮墨刀上的过度振动（造成颤动状况）可起源于机械和操作或工艺条件。机械振动源的实例包括压辊、泵、毛毡、扬克圆筒轴承等等以及由热的非均匀性引起的烘缸圆度变形。一旦识别到机械振动源，用来校正问题的维护干预通常需要关闭器材，从而导致生产损失。相反地，引发过度振动的操作实践或工艺条件可以包括纸张湿度等级、化学涂层、机器速度、基本重量、配料、刀棍撤出和装载压力等等，其可以在不中断生产的情况下处理。

无论来源为何，刮墨刀所经历的过度振动可以造成颤动状况，其影响到产品质量、机器运行能力和资产值。操作员将通常依靠可以听到的声音变化或目视检查（纸张质量或扬克烘缸表面）作为存在颤动的第一指示。然而，这种方法是主观的且不可靠，经常导致在状况已经变得严重后才检测到颤动，因此使校正措施步骤变得更加困难。为了改进颤动检测的可靠性和检测灵敏度，可以采用使用压电和/或麦克风传感器的状况监控（CM）技术。CM在造纸业中具有悠久历史，但是主要用于旋转组件的轴承监控。在起绉刮墨刀上使用CM的实例有限且在这些情况下基于传感器信号电平超过警报限制遵循传统CM方法对测量值进行分析。使用这种方法，系统状态由传感器信号趋势评定。平坦趋势被视为正常状况，而向上倾斜趋势表示磨损状况，且阶状变化被视为组件故障。扬克圆筒操作的动力可以使传感器信号产生较大变动，而不达到颤动状况。因此，相较于基于磨损和故障检测等级的常规CM，数据分析变得更加复杂。