[實(shí)用新型]用于對(duì)能振動(dòng)的結(jié)構(gòu)的振動(dòng)進(jìn)行減振的減振器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220326080.6
• 申請(qǐng)日: 2012-07-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN202992006U
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 格哈德·福斯特;延斯·哈曼;烏韋·拉德拉;埃爾馬·舍費(fèi)爾斯
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西門(mén)子公司
• 主分類(lèi)號(hào): F16F15/02
• 分類(lèi)號(hào): F16F15/02;B66C13/00;B66C13/16
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 張春水;高少蔚

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種用于對(duì)能振動(dòng)的結(jié)構(gòu)的，尤其是起重機(jī)的振動(dòng)進(jìn)行減振的減振器。

背景技術(shù)

在機(jī)械中，減振差的固有頻率能夠?qū)е滤龉逃蓄l率僅能以有限的生產(chǎn)率來(lái)工作或者甚至完全不能運(yùn)行，因?yàn)檫@些機(jī)械變得不穩(wěn)定。

在用于集裝箱船的裝載和卸載的集裝箱起重機(jī)中，例如起重機(jī)小車(chē)的移動(dòng)運(yùn)動(dòng)激勵(lì)起重機(jī)結(jié)構(gòu)沿著起重機(jī)小車(chē)移動(dòng)方向的振動(dòng)。根據(jù)起重機(jī)的尺寸和結(jié)構(gòu)類(lèi)型，振幅能夠?yàn)橹敝烈幻住Ｒ驗(yàn)樵谔崞鸷头畔录b箱時(shí)的公差通常僅僅位于幾毫米的范圍內(nèi)，所以起重機(jī)司機(jī)必須一直等待，直到起重機(jī)結(jié)構(gòu)的振動(dòng)相應(yīng)地衰退。在集裝箱轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)的這種等待耗費(fèi)大量時(shí)間并且引起不期望的高成本。

降低起重機(jī)結(jié)構(gòu)的振動(dòng)的可能性在于，更剛性地設(shè)計(jì)起重機(jī)架，這伴隨著高的耗費(fèi)和材料投入。此外，起重機(jī)結(jié)構(gòu)的充分的加固由于對(duì)于起重機(jī)結(jié)構(gòu)的在構(gòu)造上的強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)通常是不可能的，因?yàn)楸仨殱M(mǎn)足例如對(duì)于軌距、橫截面積、穿行高度或諸如此類(lèi)的特定的預(yù)先規(guī)定。

替選于或者除了起重機(jī)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)加固之外，已知的是，使用所謂的被動(dòng)的振動(dòng)緩沖器。這種振動(dòng)緩沖器通常包括具有彈簧元件的阻尼器，并且具有振動(dòng)塊作為中央的有效元件，所述振動(dòng)塊下面稱(chēng)作阻尼塊。在此，阻尼塊與待減振的起重機(jī)結(jié)構(gòu)耦聯(lián)，使得所述阻尼塊相反于起重機(jī)結(jié)構(gòu)振動(dòng)。為了實(shí)現(xiàn)有效的減振效果，阻尼塊的重量當(dāng)然必須是極其高的。在個(gè)別情況下，該重量為直到60噸。

實(shí)用新型內(nèi)容

基于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的目的是，提供一種開(kāi)頭所述類(lèi)型的減振器，所述減振器具有簡(jiǎn)單和廉價(jià)的結(jié)構(gòu)并且能夠無(wú)問(wèn)題地集成到能振動(dòng)的結(jié)構(gòu)中，尤其是構(gòu)造成能加裝的。

為了實(shí)現(xiàn)該目的，本實(shí)用新型提供一種用于對(duì)尤其是起重機(jī)的、能振動(dòng)的結(jié)構(gòu)的振動(dòng)進(jìn)行減振的主動(dòng)減振器，所述主動(dòng)減振器具有：可裝配在能振動(dòng)的結(jié)構(gòu)上的傳感器，所述傳感器設(shè)計(jì)為用于檢測(cè)結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)相對(duì)于參考系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)分量并且用于產(chǎn)生相應(yīng)的傳感器信號(hào)；可裝配在能振動(dòng)的結(jié)構(gòu)上的并且具有馬達(dá)編碼器的旋轉(zhuǎn)的馬達(dá)；可通過(guò)馬達(dá)線(xiàn)性驅(qū)動(dòng)的滑座，所述滑座使阻尼塊運(yùn)動(dòng)；設(shè)置在馬達(dá)和滑座之間的傳輸機(jī)構(gòu)，所述傳輸機(jī)構(gòu)將馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)以預(yù)設(shè)的傳動(dòng)比轉(zhuǎn)換成滑座的線(xiàn)性運(yùn)動(dòng)；調(diào)節(jié)裝置，所述調(diào)節(jié)裝置的測(cè)量值輸入端與傳感器連接并且所述調(diào)節(jié)裝置的調(diào)節(jié)值輸出端與馬達(dá)連接，其中所述調(diào)節(jié)裝置設(shè)計(jì)成，使得基于由傳感器所產(chǎn)生的傳感器信號(hào)而生成用于馬達(dá)的控制信號(hào)，借助所述控制信號(hào)能夠控制馬達(dá)，使得滑座進(jìn)而阻尼塊相對(duì)于能振動(dòng)的結(jié)構(gòu)實(shí)施用于補(bǔ)償能振動(dòng)的系統(tǒng)的振動(dòng)的運(yùn)動(dòng)。

相對(duì)于傳統(tǒng)的被動(dòng)減振器，這種主動(dòng)減振器的主要優(yōu)點(diǎn)在于，阻尼塊的重量必須僅具有被動(dòng)減振器的阻尼塊的重量的一小部分，以便實(shí)現(xiàn)有效的減振。此外，主動(dòng)減振器的設(shè)計(jì)能夠相對(duì)無(wú)問(wèn)題地適應(yīng)于現(xiàn)有的或者變化的能振動(dòng)的結(jié)構(gòu)的要求，從而能夠非常柔性地使用減振器。此外，減振器能夠以相對(duì)低的耗費(fèi)集成到現(xiàn)有的振動(dòng)結(jié)構(gòu)中并且相應(yīng)地能加裝。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)擴(kuò)展方案，調(diào)節(jié)裝置具有位置估算器，所述位置估算器構(gòu)成為，使得該位置估算器基于優(yōu)選為加速度信號(hào)的傳感器信號(hào)產(chǎn)生代表能振動(dòng)的結(jié)構(gòu)的實(shí)際位置的位置信號(hào)，所述位置信號(hào)以加權(quán)系數(shù)d/m來(lái)調(diào)整并且在考慮傳輸機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比的情況下?lián)Q算成角速度控制信號(hào)，其中將角速度控制信號(hào)作為理論值輸送給調(diào)節(jié)裝置的速度調(diào)節(jié)器。

優(yōu)選地，調(diào)節(jié)裝置設(shè)計(jì)成，使得馬達(dá)的間接地通過(guò)馬達(dá)編碼器檢測(cè)的實(shí)際角速度作為實(shí)際值以帶有負(fù)號(hào)的方式輸送給速度調(diào)節(jié)器。由于根據(jù)本實(shí)用新型的減振器的滑座間接地通過(guò)旋轉(zhuǎn)的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的事實(shí)，那么不需要附加的、直接的測(cè)量系統(tǒng)來(lái)檢測(cè)馬達(dá)的實(shí)際角速度，因?yàn)槟苤苯拥赝ㄟ^(guò)馬達(dá)編碼器實(shí)現(xiàn)測(cè)定。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)擴(kuò)展方案，調(diào)節(jié)裝置設(shè)計(jì)成，使得基于傳感器信號(hào)產(chǎn)生速度信號(hào)，所述速度信號(hào)以阻尼系數(shù)調(diào)整，在考慮傳輸機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比的情況下被換算并且被接入到由速度調(diào)節(jié)器產(chǎn)生的控制信號(hào)。

根據(jù)本實(shí)用新型的變形形式，設(shè)置有電流調(diào)節(jié)器，通過(guò)所述電流調(diào)節(jié)器將控制信號(hào)輸送給馬達(dá)。

有利地，設(shè)置有位置調(diào)節(jié)器，將馬達(dá)的直接通過(guò)馬達(dá)編碼器檢測(cè)的實(shí)際旋轉(zhuǎn)角度作為實(shí)際值并且將恒定的理論旋轉(zhuǎn)角度輸送給位置調(diào)節(jié)器。由這樣的位置調(diào)節(jié)器得出阻尼塊的穩(wěn)定的中間位置。漂移得到抑制。為了這個(gè)目的，位置調(diào)節(jié)器例如能夠構(gòu)成為比例調(diào)節(jié)器（P-Regler）或者比例積分調(diào)節(jié)器（PI-Regler）。位置調(diào)節(jié)器的輸出信號(hào)優(yōu)選接入到輸送給速度調(diào)節(jié)器的理論值。

傳輸機(jī)構(gòu)例如能夠具有小齒輪-齒條組合、滾珠絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)或者傳動(dòng)帶。

此外，傳輸機(jī)構(gòu)能夠設(shè)有變速器。

附圖說(shuō)明