一種雙錐形高濃磨漿的制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種雙錐形高濃磨漿機，包括機架、主軸、磨室座、磨室中部及磨室蓋，在機架上水平固裝軸承座，磨室蓋、磨室中部和磨室座同軸構成并且在其內構成封閉的磨室，在磨室中部內同軸的主軸上固裝一雙錐形定子，在雙錐形定子內間隙安裝一雙錐形轉子，雙錐形轉子和雙錐形定子形成三個磨漿機區，兩個鏡像對稱的錐形磨漿機區和一個中間連接的圓柱形磨漿區。借助于機械臂和鉸鏈，以磨室座為基礎可以將磨室蓋、磨室中部徑向打開，便于磨室檢修和磨片更換。在有效磨漿面積相同的情況下，本發明的雙錐形高濃磨漿機比單盤高濃磨、三盤高濃磨空載功耗明顯降低；當軸向長度相同時，雙錐形高濃磨漿機轉子比單錐形高濃磨漿機徑向尺寸小，空載功耗小。
【專利說明】一種雙錐形高濃磨漿機
【技術領域】
[0001]本發明屬于造紙領域，涉及制漿造紙機械設備，尤其是一種雙錐形高濃磨漿機。
【背景技術】
[0002]高濃磨漿由于用水量少，得率高，能耗較低，在制漿工藝中得到廣泛應用。目前，常用的磨漿機械按照其轉子(轉盤)的形狀可分為圓盤形、圓錐形(實際是沒有頂角的錐臺形)和圓柱形磨漿機。圓盤磨漿機(又稱盤磨機)主要分為單盤磨機、雙盤磨機和三盤磨機，圓錐磨漿機分為單錐磨漿機和三錐磨漿機，錐度有小錐度(錐角< 40° )和大錐度(錐角>40° )兩類。由于盤磨機和錐形磨漿機具有低速端進料、高速端出料和磨片間隙容易調整的共同特點，所以使用較為廣泛。目前，高濃磨漿機大多是單盤磨機和錐形磨漿機，單盤磨機軸向尺寸小，采用對開結構容易檢修和更換磨片，使用最為廣泛，但單盤磨機軸向力大，能耗較高；錐形磨漿機由于多采用小錐角設計，雖然磨漿能耗較小，但軸向力大，維修拆卸比較費事。
[0003]研究表明:不同類型磨漿機有效磨漿面積和轉速相等時,磨漿效率相等。在有效磨漿面積相等時，錐形磨漿機轉子尺寸最小。磨漿機轉子尺寸減小，可以減小轉子的質量和轉動慣量，意味著減少磨漿機的空載功耗，可以明顯減少磨漿能耗，這一點已經在生產中得到證實。在保證磨漿質量和效率的前提下，減少磨漿機能耗，一直是制漿造紙行業不懈追求的目標。
[0004]此外，經過分析，有些新型錐形高濃磨漿機發明存在著一些問題，如帶雙螺旋進料的雙錐形高濃磨(US5383608，1995-06-24)由于采用通軸式，雙螺旋推進器進料，結構復雜，維修不方便；又如高濃三錐雙流式磨漿機(ZL200820029691.8，2009-6-24)三錐體方向相同，軸向力很大，且安裝維修不方便。由于這些原因，這些發明的應用受到制約。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是克服現有技術的不足之處，提供一種雙錐形高濃磨漿機，該磨漿機利用錐形磨漿機能耗低的優勢，通過結構對稱盡可能減少軸向力，并采用徑向對開結構使磨室便于打開，改善其維修性能。
[0006]本發明的目的是通過以下技術方案實現的:
[0007]一種雙錐形高濃磨漿機，包括機架、主軸、磨室座、磨室中部及磨室蓋，在機架上水平固裝軸承座，在該軸承座內同軸安裝主軸，主軸的后端通過聯軸器與主電動機聯接；磨室蓋、磨室中部和磨室座同軸構成并且在其內構成封閉的磨室，在磨室中部上端連通設置有進料管，該進料管與進料系統連接，在磨室蓋及磨室座的下部均連通設置有左出漿管和右出漿管；在磨室中部內同軸的主軸上固裝一雙錐形定子，該雙錐形定子由左錐形定子、定子連接環和右錐形定子三部分組成，在雙錐形定子內間隙安裝一雙錐形轉子，該雙錐形轉子由鏡像對稱的左錐形轉子、右錐形轉子和轉子連接盤構成；雙錐形轉子和雙錐形定子形成三個磨漿機區，兩個鏡像對稱的錐形磨漿機區和一個中間連接的圓柱形磨漿區。[0008]而且，所述雙錐形轉子采用大錐度小高度錐形結構設計，雙錐形轉子的兩個圓錐臺的錐角為80°?100°，圓錐臺的高度為大端直徑的20%?30%，圓柱體連接段的寬度小于或等于進料管內徑，在雙錐形轉子的兩側端中軸部位分別安裝有錐帽和右撥盤。
[0009]而且，所述磨室蓋、磨室中部以磨室座為基礎徑向打開，其具體結構為:在磨室座的一側邊固裝一磨室蓋拆裝的機械臂，該機械臂通過鉸軸與磨室座相連接，在磨室座的另一側邊固裝一磨室中部鉸鏈，該鉸鏈通過鉸軸與磨室座相連接；
[0010]而且，所述雙錐形轉子和雙錐形定子的每個磨漿區均安裝有由耐磨材料制成的磨片，該磨片分別為左轉子磨片、左定子磨片、右定子磨片、右轉子磨片、圓柱轉子磨片和圓柱定子磨片；左轉子磨片與右轉子磨片形狀、尺寸參數相同，左定子磨片與右定子磨片形狀、尺寸參數相同，圓柱轉子磨片和圓柱定子磨片均為沿轉子軸向的直齒紋，其齒紋傾角為零。
[0011]而且，在左錐形轉子、轉子連接盤和右錐形轉子之間設置了左轉子調整墊和右轉子調整墊，兩側轉子調整墊的形狀、厚度尺寸均相同。
[0012]而且，在磨室座及磨室蓋上分別固裝有磨室座襯環和磨室蓋襯環，為了便于磨室中部與磨室座、磨室蓋與磨室中部的安裝，在結合面均設置了磨室右止口和磨室左止口，磨室止口是一段凸出或下凹的圓柱面，兩安裝件的止口具有配合表面的關系。
[0013]本發明的優點和積極效果是:
[0014]1、本發明中，由于雙錐形轉子由兩個尺寸、齒紋完全相同、面對面組合而成，中間連接的圓柱面轉子、定子不產生軸向力，加上進料管處于雙錐形轉子的中部，所以，作用在轉子上的軸向力在理論上相互抵消，主軸上的軸向力平衡，軸承和機座的布置可以不考慮軸向力的作用，這樣可以簡化雙錐形磨漿機設計和安裝固定方式。
[0015]2、本發明徑向對開結構的磨室便于磨損磨片的更換和檢修；而且，為了實現磨室的徑向對開，采用懸臂式主軸結構及大錐度小高度的圓錐臺轉子設計、采用兩次徑向對開實現了錐形轉子、錐形定子的全部敞開。
[0016]3、本發明的錐形磨片間隙可以調整，打開磨室蓋之后，卸下左錐形轉子和中間連接圓盤，更換厚度不同的轉子調整墊可實現磨片間隙調整，這種磨片間隙調整方式雖然比較麻煩，但是調整效果是可以保證的；考慮到轉子中間連接圓盤部分主要承擔破碎功能，故沒有考慮其圓柱形磨片間隙的調整問題。
[0017]4、本發明空載功耗小，可有效降低磨漿機能耗，在相同有效磨漿面積情況下，本發明的雙錐形高濃磨衆機比單盤高濃磨、三盤高濃磨空載功耗明顯降低；當軸向長度相同時，雙錐形高濃磨漿機轉子比單錐形高濃磨漿機徑向尺寸小，質量輕，空載功耗小。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1是本發明的中軸截面剖視圖；
[0019]圖2是本發明的左視圖；
[0020]圖3是本發明的俯視圖；
[0021]圖4是圖1的結構放大示意圖；
[0022]圖5是本發明磨室的二次徑向打開過程示意組圖。
【具體實施方式】[0023]以下結合附圖對本發明的實施例做進一步詳述；本實施例是描述性的，不是限定性的，不能由此限定本發明的保護范圍。
[0024]一種雙錐形高濃磨漿機，包括機架18、主軸13、磨室座9、磨室中部5及磨室蓋1，在機架上水平固裝由軸承座上蓋14和軸承座下座17組成的軸承座，在該軸承座內同軸通過前軸承組12和后軸承組15安裝主軸(如圖1)，前、后軸承組均采用圓柱滾子軸承，該軸承允許主軸受到軸向載荷作用時沿軸向左右移動；主軸的前端通過密封帶10同軸密封安裝磨室座，密封帶的作用是防止漿料從磨室座與主軸連接處泄漏，也可以阻止前軸承組的潤滑油泄漏；在軸承座與磨室座之間固裝一磨室斜支撐11，該磨室斜支撐的作用是增加磨室座安裝的穩定性；主軸的后端通過聯軸器16與主電動機聯接。磨室蓋通過螺栓組3與磨室中部連接，磨室中部通過螺栓組(沒有標號)與磨室座連接。磨室蓋、磨室中部和磨室座同軸構成并且在其內構成封閉的磨室，在磨室中部5上端連通設置有進料管7，該進料管與進料系統連接，在磨室蓋及磨室座的下部均連通設置有左出漿管20和右出漿管26 ;在磨室中部內的主軸上同軸通過螺栓固裝一雙錐形定子，該雙錐形定子由左錐形定子4、定子連接環23和右錐形定子8三部分組成，在雙錐形定子內間隙安裝一雙錐形轉子，該雙錐形轉子由鏡像對稱的左錐形轉子25、右錐形轉子22和轉子連接盤24構成，雙錐形轉子采用大錐度小高度錐形結構設計，兩個錐形轉子的圓錐臺面對面組合(即小直徑端相對)，雙錐形轉子的兩個圓錐臺的錐角為80°?100°，圓錐臺的高度為大端直徑的20%?30%，圓柱體連接盤的寬度略小于或等于進料管內徑，在雙錐形轉子的兩側端中軸部位分別安裝有錐帽2和右撥盤19，其目的是通過其上的凸緣將漿料散開，防止在磨室中部低速區停留。在磨室中部的下底部位安裝有一磨室支撐墊21，該磨室支撐墊的作用是承受磨室中部的重量，當磨室需要打開時，可以從側面移開磨室支撐墊(移開的狀態見圖5)。
[0025]本實施例中，所述磨室蓋、磨室中部以磨室座為基礎徑向打開，其具體結構為:如圖2所示，在磨室座的一側邊固裝一磨室蓋拆裝的機械臂27，該機械臂通過鉸軸28等與磨室座相連接，其作用是輔助磨室蓋的打開和安裝；在磨室座的另一側邊固裝一磨室中部鉸鏈29，該鉸鏈通過鉸軸30與磨室座相連接；進料系統由進料螺旋6、進料斗32、進料系統支架33、進料電機34和進料傳動件35等組成，進料管和其內同軸安裝的進料螺旋安裝在磨室中部的右側，以不妨礙磨室中部鉸鏈活動為宜(也可以安裝在左側)；進料支架滾輪36是為了方便進料系統移動，當需要打開磨室中部(第二次打開)時，卸下螺栓組31，推動進料系統整體向右滑移，可騰開磨室中部的旋轉位置。
[0026]如圖3所示，磨室蓋拆裝機械臂有兩個鉸軸28a、28b，兩個鉸軸及其支板27a、27c和連桿27b可保證磨室蓋和磨室座連接在一起；磨室中部鉸鏈由支板29a、29b和鉸軸組成。
[0027]如圖4所示，雙錐形轉子和雙錐形定子形成三個磨漿機區，即兩個鏡像對稱的錐形磨漿機區和一個中間連接的圓柱形磨漿區。在雙錐形轉子和雙錐形定子每個磨區均有耐磨材料制成的磨片，分別為左轉子磨片37、左定子磨片38、圓柱轉子磨片40、圓柱定子磨片41、右定子磨片43、右轉子磨片44，這些磨片分別用沉頭螺釘固定在轉子或者定子上。由于結構的對稱性，左轉子磨片與右轉子磨片形狀、尺寸參數相同，左定子磨片與右定子磨片形狀、尺寸參數相同，圓柱轉子磨片和圓柱定子磨片主要起破碎作用，均為沿轉子軸向的直齒紋，其齒紋傾角為零。為了調整磨片間隙，在左錐形轉子、轉子連接盤和右錐形轉子之間設置了左轉子調整墊39和右轉子調整墊42，兩側轉子調整墊的形狀、厚度尺寸均相同。[0028]為了支撐雙錐形定子，并防止其在磨漿過程中發生偏移，在磨室座及磨室蓋上分別固裝有磨室座襯環45和磨室蓋襯環48。此外，為了便于磨室中部與磨室座、磨室蓋與磨室中部的安裝，在結合面均設置了磨室右止口 46和磨室左止口 47，磨室止口是一段凸出(或下凹)的圓柱面，兩安裝件的止口具有配合表面的關系，其作用是便于在裝配時對正，保證磨室中部、磨室蓋與磨室座的同軸。
[0029]本實施例設計了一組不同厚度的轉子調整墊，當磨片使用一段時間發生磨損時，減小兩個轉子調整墊的厚度即可以縮小轉子兩錐面之間的軸向距離，達到縮小磨片間隙的目的。由于圓柱形磨區主要起破碎作用，故沒有考慮該磨區的間隙調整問題。
[0030]本實施例的圖5是本發明實施例磨室的二次徑向打開過程示意組圖。
[0031]磨室打開過程是，第一次徑向打開磨室蓋(如圖5(al、bl))，拆卸錐帽、左錐形轉子和轉子連接盤，可以更換左、右轉子調整墊，實現雙錐形磨區磨片間隙調整。考慮到具體操作的方便性，不拆卸轉子連接盤，只更換左轉子調整墊，也可以達到調整雙錐形磨區磨片間隙的目的。如需要更換磨損的磨片，需要繼續移開進料螺旋(拆卸螺栓組，將整個進料系統右移(如圖2所示))和磨室支撐墊(如圖5(a2、b2));則可以第二次徑向打開磨室中部(如圖5(a3、b3))。此時，雙錐形轉子和雙錐形定子的所有區域全都敞開，便于更換和檢修所有的磨片。
[0032]本實施例的工作原理是:
[0033]高濃漿料在進料螺旋的作用下從磨室中部的進料管進入轉子和定子組成的磨漿區中部，先在圓柱形磨漿區經過破碎，然后在壓力作用下分別進入兩側錐形磨漿區進行粗磨和精磨，從錐形磨漿區大端甩出后，在重力作用下從兩側出漿管流出磨室。
[0034]本實施例的磨室內分別設置有三個磨漿區段，即兩個鏡像對稱的圓錐形磨漿區段和中間連接的圓柱形磨漿區段，這種設計可使轉子和定子的軸向力相互抵消；圓柱形磨漿區段齒紋的作用主要起破碎作用，兩側圓錐形磨漿區段的齒紋主要起粗磨和精磨作用。
[0035]本實施例的磨片可采用整體式錐形定子、轉子磨片和圓柱形定子、轉子磨片，磨片用沉頭螺釘緊固在定子座或轉子座上，當雙錐形高濃磨漿機直徑較大時，為了便于制造加工可將整體式定子、轉子磨片分為尺寸相同、表面齒紋相同的扇形或者矩形磨片。
[0036]本發明磨片間隙的調整方式:
[0037]雙錐形轉子設計成分離式，即兩端錐臺和圓柱面均可以分離開，在其結合表面安裝有兩個厚度相同的環形轉子調整墊，當雙錐形定子的軸向相對距離固定時，改變轉子調整墊的厚度，可以改變兩錐形轉子和錐形定子之間的磨片間隙。此外，轉子主軸前、后兩軸承組均采用圓柱滾子軸承，當兩錐形轉子和定子之間磨片間隙有差別時，產生的軸向力使雙錐形轉子沿軸向左右移動，可自動調整使兩側磨片間隙相等。因此，考慮到雙錐形轉子和主軸可以軸向自由移動和具體操作的方便性，只更換左側的環形轉子調整墊，也可以達到調整兩側錐形轉子和定子磨片間隙的目的。
【權利要求】
1.一種雙錐形高濃磨漿機，其特征在于:包括機架、主軸、磨室座、磨室中部及磨室蓋，在機架上水平固裝軸承座，在該軸承座內同軸安裝主軸，主軸的后端通過聯軸器與主電動機聯接；磨室蓋、磨室中部和磨室座同軸構成并且在其內構成封閉的磨室，在磨室中部上端連通設置有進料管，該進料管與進料系統連接，在磨室蓋及磨室座的下部均連通設置有左出漿管和右出漿管；在磨室中部內同軸的主軸上固裝一雙錐形定子，該雙錐形定子由左錐形定子、定子連接環和右錐形定子三部分組成，在雙錐形定子內間隙安裝一雙錐形轉子，該雙錐形轉子由鏡像對稱的左錐形轉子、右錐形轉子和轉子連接盤構成；雙錐形轉子和雙錐形定子形成三個磨漿機區，兩個鏡像對稱的錐形磨漿機區和一個中間連接的圓柱形磨漿區。
2.根據權利要求1所述的雙錐形高濃磨漿機，其特征在于:所述雙錐形轉子采用大錐度小高度錐形結構設計，雙錐形轉子的兩個圓錐臺的錐角為80°?100°，圓錐臺的高度為大端直徑的20%?30%，圓柱體連接段的寬度略小于或等于進料管內徑，在雙錐形轉子的兩側端中軸部位分別安裝有錐帽和右撥盤。
3.根據權利要求1所述的雙錐形高濃磨漿機，其特征在于:所述磨室蓋、磨室中部以磨室座為基礎徑向打開，其具體結構為:在磨室座的一側邊固裝一磨室蓋拆裝的機械臂，該機械臂通過鉸軸與磨室座相連接，在磨室座的另一側邊固裝一磨室中部鉸鏈，該鉸鏈通過鉸軸與磨室座相連接。
4.根據權利要求1或2所述的雙錐形高濃磨漿機，其特征在于:所述雙錐形轉子和雙錐形定子的每個磨漿區均安裝有由耐磨材料制成的磨片，該磨片分別為左轉子磨片、左定子磨片、右定子磨片、右轉子磨片、圓柱轉子磨片和圓柱定子磨片；左轉子磨片與右轉子磨片形狀、尺寸參數相同，左定子磨片與右定子磨片形狀、尺寸參數相同，圓柱轉子磨片和圓柱定子磨片均為沿轉子軸向的直齒紋，其齒紋傾角為零。
5.根據權利要求4所述的雙錐形高濃磨漿機，其特征在于:在左錐形轉子、轉子連接盤和右錐形轉子之間設置了左轉子調整墊和右轉子調整墊，兩側轉子調整墊的形狀、厚度尺寸均相同。
6.根據權利要求3所述的雙錐形高濃磨漿機，其特征在于:在磨室座及磨室蓋上分別固裝有磨室座襯環和磨室蓋襯環，為了便于磨室中部與磨室座、磨室蓋與磨室中部的安裝，在結合面均設置了磨室右止口和磨室左止口，磨室止口是一段凸出或下凹的圓柱面，兩安裝件的止口具有配合表面的關系。
【文檔編號】D21D1/22GK103924472SQ201410193572
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年5月9日 優先權日:2014年5月9日
【發明者】王平, 沈曉陽 申請人:天津科技大學