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传动系的机器部件以及用于布设和/或用于启动和/或用于运行这种传动系的方法技术

技术编号:11309039 阅读:89 留言:0更新日期:2015-04-16 05:03
本发明专利技术涉及传动系的机器部件以及一种用于布设和/或用于启动和/或用于运行机器(1)的这种传动系(2)的方法,所述传动系具有能够借助控制单元(9)控制的机器部件(3、4)和不能控制的机器部件(5-8),其中,所述方法具有以下步骤:-为所述不能控制的机器部件(5-8)的至少一部分配备针对部件特定的数据存储器(12-15),在所述数据存储器上分别保存有所述不能控制的机器部件(5-8)的由设计决定的技术数据,所述技术数据对于控制一个或多个能够控制的机器部件(3、4)来说是重要的;-将保存在所述数据存储器(12-15)上的数据传输至控制单元(9)并且-通过使用控制单元(9)并且在考虑所传输的数据的情况下控制一个或多个能够控制的机器部件(3、4)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】传动系的机器部件以及用于布设和/或用于启动和/或用于运行这种传动系的方法本专利技术涉及一种用于布设和/或用于启动和/或用于运行机器的传动系的方法以及传动系的机器部件,所述传动系具有能够控制的机器部件和不能控制的机器部件并且与控制单元相连。大型机器如发电机或者热力机械、动力机械和做功机械的传动系的布设、启动和最后的运行作为技术上的挑战总是包括合成相应传动系的单个部件的步骤。传动系的主要部件例如是发动机、发动机联轴器、制动系统、齿轮变速箱、驱动轴、驱动轴承、频率转换器等。它们一般来自不同的工程部门并且可能在特殊机械中具有较高的集成度。作为备选,它们被整合为具有确定接口的模块并且根据需要为了不同的应用而进行组装。为了实现更高的自动化程度,在复杂的应用中可能需要将机器的传动系集成到其它机器工艺中。例如在传送带设备中期望集成到上级传送系统中,在风力发电设备中期望集成到风田控制装置中等。此外,需要集成运行数据的检测。运行数据的检测分为技术运行数据和组织运行数据。技术运行数据经常用SCADA系统(数据采集与监视控制系统)改写。此术语SCADA理解为借助计算机系统监测和控制技术过程。组织运行数据经常与PPS系统(生产计划和控制系统)相关。在此指的是计算机程序或者由计算机程序组成的系统,该系统在生产计划和生产控制中支持使用者并且承担与之相关的数据管理工作。PPS系统的目的是实现较短的循环时间、保证期限、实现最佳的库存量、经济地利用生产资料等。两种运行数据检测方式可以在机器结构内实现,该机器结构既能集中地构造也能分散地构造。尤其对于不需要通过工作人员进行运行监测或不具有可快速实现可能性地运行的机器应用,或者对于参与最危险的或具有经济价值的工艺的机器,机器的可运行能力是非常重要的。在这些机器中附加地使用用于监测状态的CMS系统(情况监测系统)或者也使用用于包括诊断错误地监测状态的CDS系统(情况诊断系统)。借助CMS/CDS系统应保护机器的运行管理以防止进入导致机器失灵的未规定的故障状态。突发出现的故障应及时报告,以便能够及时地安排维修。普遍认可的观点是,通过识别出故障可以使控制单元通过改变对能够控制的机器部件的控制来延长距离机器最终失灵的时间,或者通过之前修正的机器运行管理和调节控制可以实现更长的机器运行时间。目的是在相应的应用中避免机器失灵和运行循环时间增加。为此目的,必须为机器配备比单独进行机器运行管理或运行数据检测时明显更多的传感器。此外,必须分析扩展的运行数据检测的传感器信息。因此在选择传感器时,必须在风险分析方面考虑所有参与的机器部件。这些机器部件至少包括传导力的元件,如轴、轴承、传动机构、发动机、整流器和电源,但也包括子系统,如冷却装置、润滑油供应装置和控制设备。最后,监测传感器也属于对运行较重要的系统并且同样需要监测其运行能力。在由PPS、SCADA和CMS-CDS构成的信息三角形中,可以对当今已知的所有机器信息结构进行分类。为了确保机器按规定地运行,必须提供能够超出机器部件边界连续发挥功能的机器结构。为了进行可靠的运行管理,必须完全地理清机器部件的相互作用并且按照之后需要设计的控制予以考虑。为此,迄今认为系统模拟是建设性的,所述模拟在准备阶段伴随着研发进行使机械制造人员面临需要极多时间和花费的新问题。对机器系统的设计分两个阶段进行。首先,功率参量的标准值需要相互协调适配并且随即借助机器部件组成一个系统,所述系统应能满足动态运行管理内部的系统性能并且符合应用要求的功率曲线。然后进行控制和/或调节设计,其中确定用于运行数据检测的信息路径。除了应用的外部要求(所述外部要求规定运行管理并且需要在运行管理中通过调节器和控制参量实现),还需要考虑机器部件之间的内部相互作用。这样就产生了这个问题,即必须针对所有对运行重要的要求连续地考虑所述相互作用,但这在当今在机器部件结构中只能借助制定的技术说明书实现。这种方式越来越复杂并且需要较大的耗费和关于机械制造和电子技术、控制技术、损坏诊断等单独技术规则中的单独效应的较高认知水平,以便能够考虑用于机器控制(包括损坏诊断和损坏抑制)的系统性能。在此,很大部分工作是对振荡激励进行评估。作为激励函数,例如发动机的空气缝隙力矩、传动级的齿啮合碰撞、机械制动器的作用、作用在机器上的外部负荷等会对传动系的振荡系统的动力性能产生影响。一般最重要的减振措施是减小激励力,但所述激励力必须是对于所有部件已知的。所有其它的减振措施只在事先已经在很大程度上减小了振荡起因(即激励)时才有意义。对于减小激励力,避免激励力与抵消激励力有所不同。避免激励力的措施例如包括通过质量补偿进行平衡。通过该方法只能将由于质量不平衡引起的转速同步的激励分量减至最小。对于传动机构中的齿啮合频率的情况,例如斜齿和适当的齿校正可能导致减小。电机的换极频率同样可以通过电流控制或者机械上倾斜设置的槽来减小。整流器可以配备有特殊的过滤器。抵消激励力理解为用于通过向部件内导入力而抵消激励的主动方法。通过这种也属于主动振荡调节的方法,也可以抵消非同步的激励分量。通过改变系统特性减小振荡(也称为去谐)可以例如通过改变轴承钢性或者外部阻尼来实现。在此,也可以在机器部件之间使用联轴器,如弹性体轴承、被动或主动的液压弹性体轴承等。因为对于整个运行转速范围的最佳振荡减小通常需要使刚性性能或阻尼性能适配,所以近些年主要研究的是主动或半主动的方法,它们能够实现这种适配能力。去谐的被动方法包括广泛应用的用于通过使用困油减震器来提高轴承阻尼的方法。通过动态的附加系统可以显著改善临界共振中的振荡特性,所述附加系统的固有频率与机器系统的临界固有频率协调适配。但是为此,所述频率必须在整个系统上已知,这导致在最初设计和之后更换部件时需要较大耗费。用于诊断和预测机器或设备的运行性能的方法例如在专利文献WO2012/160371A2、DE4424743A1、EP2333329A2、US7,398,652B1、DE19635033A1和EP1930855A2中描述。由此背景出发,本专利技术所要解决的技术问题在于,提供一种本文开头所述类型的方法,其中能够合成传动系的机器部件并且由此控制或调节能够控制的机器部件,以便能够简单地并且至少部分自动化地实现按规定地运行机器以及将传动系集成到上级系统和/或PPS-、SCADA-、CMS-和/或CDS-系统中。该技术问题按本专利技术通过一种本文开头所述类型的方法解决,所述方法具有以下步骤:为所述不能控制的机器部件的至少一部分配备针对部件特定的数据存储器,在所述数据存储器上分别保存有所述不能控制的机器部件的由设计决定的技术数据,所述技术数据对于控制一个或多个能够控制的机器部件来说是重要的;将保存在所述数据存储器上的数据传输至控制单元并且通过使用控制单元并且在考虑所传输的数据的情况下控制一个或多个能够控制的机器部件。由于在当今越来越普遍地为单独的机器部件装备传感器或者CMS单元,如轴承监测装置、传动机构诊断单元或者简单的RFID芯片,以便在维护时更好地识别构件,按照本专利技术能够以令人惊讶的简单方式为每个不能控制的机器部件储存数据组,所述数据组在运行管理中和由此扩展的运行数据检测范围内按照不能控制的(被动的)机器部件基本上自动地对能够本文档来自技高网...
传动系的机器部件以及用于布设和/或用于启动和/或用于运行这种传动系的方法

【技术保护点】
一种用于布设和/或用于启动和/或用于运行机器(1)的传动系(2)的方法,所述传动系具有能够借助控制单元(9)控制的机器部件(3、4)和不能控制的机器部件(5‑8),其中,所述方法具有以下步骤:‑为所述不能控制的机器部件(5‑8)的至少一部分配备针对部件特定的数据存储器(12‑15),在所述数据存储器上分别保存有所述不能控制的机器部件(5‑8)的由设计决定的技术数据,所述技术数据对于控制一个或多个能够控制的机器部件(3、4)来说是重要的;‑将保存在所述数据存储器(12‑15)上的数据传输至控制单元(9)并且‑通过使用控制单元(9)并且在考虑所传输的数据的情况下控制一个或多个能够控制的机器部件(3、4)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.06.15 EP 12172185.61.一种用于布设和/或用于启动和/或用于运行机器(1)的传动系(2)的方法,所述传动系具有能够借助控制单元(9)控制的机器部件(3、4)和不能控制的机器部件(5-8),其中,所述方法具有以下步骤:-为所述不能控制的机器部件(5-8)的至少一部分配备针对部件特定的数据存储器(12-15),在不能控制的机器部件(5-8)的数据存储器上分别保存有所述不能控制的机器部件(5-8)的由设计决定的技术数据,所述技术数据对于控制一个或多个能够控制的机器部件(3、4)来说是重要的;-将保存在不能控制的机器部件(5-8)的数据存储器(12-15)上的数据传输至控制单元(9)并且-通过使用控制单元(9)并且在考虑所传输的数据的情况下控制一个或多个能够控制的机器部件(3、4)。2.按权利要求1所述的方法,其中,所述能够控制的机器部件(3、4)的至少一部分配备有针对部件特定的数据存储器(10,11),在能够控制的机器部件(3、4)的数据存储器上分别保存有至少一个参数化区域,能够在所述参数化区域的边界内对相应的能够控制的机器部件(3、4)进行控制,其中,将保存在所述能够控制的机器部件(3、4)的数据存储器(10、11)上的数据传输至控制单元(9),并且在考虑这些数据的情况下对所述能够控制的机器部件(3、4)进行控制。3.按权利要求1所述的方法,其中,作为由设计决定的技术数据,将机器部件(5-8)的极限温度和/或极限转速和/或极限功率和/或惯性力矩和/或弹簧刚度和/或阻尼常量和/或负荷停留时间曲线(LDD)和/或RFC矩阵和/或Campell图表和/或安全系数保存在所述数据存储器(12-15)上。4.按权利要求2所述的方法,其中,使用至少一个检...

【专利技术属性】
技术研发人员:JD赖默斯A克莱因海特帕斯RM丁特
申请(专利权)人:西门子公司
类型:发明
国别省市:德国;DE

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