CN100360738C - 磨浆机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种磨浆机，它包括依次连接的磨盘机构、传动机构和电动机，机壳与传动机构都安装于机座上；磨盘机构安装于机壳内，机壳与传动机构都安装于机座上。磨盘机构包括转动磨盘和与转动磨盘相配合的定磨盘，转动磨盘安装于主轴的端部，定磨盘安装于机壳的内壁上，所述转动磨盘和定磨盘的齿面上交替错位设有同心圆挡坝，每个盘齿面上两个同心圆挡坝之间为一往返剪切区间，两盘错位毗邻的同心圆挡坝之间为单剪切区间，每块磨盘设有4个以上往返剪切区间，单剪切区间宽度和磨齿深度随半径加大而逐渐变小；转动磨盘靠近圆心的第一圈齿的底部成大倾斜面。本发明能够克服现有技术的缺点，且能达到高效低耗的效果。

Description

磨浆机

技术领域

本发明主要涉及制浆造纸领域，特指一种磨浆机。

背景技术

现有技术中，磨浆设备主要是精浆机(包括圆柱形和圆锥形)和盘磨机(双盘和单盘)，而后者的应用更为广泛。盘磨机又根据所磨浆料的浓度分为高浓、中浓和低浓三种，一般认为浆料浓度在5％以下为低浓，5％～12％为中浓，12％以上为高浓，浓度太高浆料很难进入狭小的磨盘齿缝内，形成所谓的“架桥”现象，特别是那些较粗较长纤维的浆料，此种现象更为严重。传统技术中有的为了解决较粗浆料不易进入齿缝的问题，在磨盘的进浆口部分设置了一个“破碎区”，粗浆料经“破碎区”破碎后，再进入狭窄齿缝的精磨区。但此法“破碎区”所占磨盘面积的比例很大，使精磨区面积减小，造成浆料经过磨机后“叩解度”(检测浆料粗细的程度)提高不多，这就影响了整体效果。无论高浓和低浓磨机，其磨盘齿缝的挡坝太少，也是影响磨浆效果的另一原因。为了获得高“叩解度”的浆料，一般采用多台磨机串联工作，但高浓浆料不适宜管道输送，所以高浓磨机不宜多台串联工作。大多数厂家都选用能耗高的低浓磨浆机。高浓磨浆机还有两个缺点就是成浆质量的均匀度很差和浆料堵塞齿缝严重。所以档次较高的纸张不适合高浓度磨浆。因此中浓磨浆受到特别的关注和重视。

长期以来人们，致力于磨齿形状的研究，以提高磨浆的效果，却忽略了一个重要的问题，那就是：整个磨盘齿面上挂浆量不均匀。因为进浆半径较小，出浆半径较大，浆料在小半径进入齿缝后向大半径方向运动，周长不断增加，必然会造成浆料不断变薄，出口周长比进口周长有的可达3倍以上，就是说，出口处的浆料厚度只有进口处的1/3左右。但是浆料不是清水，不可能会均匀分布在所有齿槽内，特别是浓度较高时更是如此。另外未完全磨好的浆料大部分是浆团和浆块，这就使得很多齿面挂不上浆料。由此可想象，磨盘半径越大处，其齿面无挂浆现象就越严重，但操作工人为了提高浆料的叩解度，只有加大两磨盘之间的压力，这样就容易使少量挂上浆料的齿面压强增大，造成把纤维剪断，大量长纤维变成了短纤维，使成纸的拉力强度下降，且由于整个盘齿上挂浆量不均，有很多齿面没有挂上浆料，这些没有挂上浆料的齿面造成金属面之间的直接摩擦，噪音震耳，磨机出口浆温升高，因而大量的能量转变为热能和声能，导致了耗电严重。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种操作方便、结构简单、成本低廉、能减少能量消耗且提高成浆质量和产量的磨浆机。

为了解决上述技术问题，本发明提出的解决方案为：一种磨浆机，它包括依次连接的磨盘机构、传动机构和电动机，机壳与传动机构都安装于机座上；磨盘机构包括转动磨盘和与转动磨盘配合的定磨盘，转动磨盘安装于传动机构的主轴一端，定磨盘安装于机壳内壁，所述传动机构主要包括主轴、轴承座、主动联轴器和从动联轴器，从动联轴器安装于磨浆机的主轴上并活套于主动联轴器内，主动联轴器装于电动机轴上，其特征在于：所述转动磨盘和定磨盘的齿槽内设有同心圆挡坝，每两个同心圆挡坝之间为一往返剪切区间，每块磨盘上设有4个以上的同心圆往返剪切区间，转动磨盘与定磨盘的同心圆挡坝交替错位设置，两磨盘错位设置后相毗邻的同心圆挡坝之间为单剪切区间，齿槽深和单剪切区间宽均随半径加大而逐渐变小，其特征在于：所述转动磨盘上靠近圆心的第一圈磨齿的齿槽底部为陡坡倾斜状，其进浆口处齿深最大，倾斜直上到第一圈同心圆挡坝齿顶以下处，齿形均为正齿形。

所述磨盘的磨齿都与磨盘直径线成8°～15°的夹角，同一往返剪切区间和单剪切区间内齿顶的厚度相等。

所述磨盘除进口处的第一圈齿以外，其余所有齿底两端与挡坝转角处都制成45°大倾斜角。

所述磨浆机进一步包括浆料浓缩装置，所述浆料浓缩装置包括外壳和筛鼓，外壳的进浆口处设有进浆口端盖与锥形外壳的大端面相连接，筛鼓装于外壳内，筛鼓与外壳的内壁形成一个环形腔室，腔室下方开有一出水口，出水口处安装有一阀门，外壳的后端与磨浆机相连，其特征在于：所述筛鼓内靠近进浆口端盖一端设有旋转叶轮，靠近磨浆机的一端设有推料螺旋，所述旋转叶轮和推料螺旋均装设于磨浆机主轴的端部。

所述筛鼓压紧固定于进浆口涡壳形端盖与锥形外壳端部的连接处。

所述筛鼓为圆锥形。

所述主动联轴器内壁上开设有数个半圆形槽，在槽的底部开设有与该半圆槽同半径的圆形盲孔，在从动联轴器的外圆上开设有与主动联轴器上半圆槽相配合的半圆槽，半圆槽内装设有柔性销。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1.本发明自身具备的浓缩装置，该浓缩装置直接与磨浆机连成一体，不需要另外增设其他浆料浓缩设备、螺旋输送设备和螺旋喂料设备，既极大地减少了能量的损耗，又减少了占地面积，而且使操作极为方便；本浓缩装置能使浆料在旋转叶轮的转动叶片作用下高速旋转，能够使其离心脱水，浆料自身还可冲刷清洗筛缝，且旋转叶轮的转动叶片与轴线形成的夹角使浆料在高速旋转的同时向磨盘方向运动，加上推料螺旋的推力给浓度增加了的浆料施加压力，使浆料快速进入磨浆机中转动磨盘齿槽内，不造成浓缩装置内的堵塞，从而增加了浆料运动的动力，提高了工作效率；该浓缩装置能使浆料在磨前通过调节过滤水的排出量任意选择磨浆浓度，先浓缩后再进行磨浆一气呵成，不需要另配浆料浓缩设备和螺旋输送设备；利用该浓缩装置排出的废水是可排入地沟或流入碎浆机循环使用的，磨后浆料落入浆池后另加清水稀释，这样可以起到洗涤浆料的作用；也能将过滤水流入磨后浆池内，还能起到节约用水的作用，不仅减少了水中部分细小纤维的流失，也减少了环境的污染，由此可见，本发明的浓缩装置还具有环保、节约的优点。

2、本发明磨浆机的磨盘由于磨盘进浆处齿深加大，随着半径加大齿深逐渐减小；两磨盘错位后两相邻同心圆挡坝之间的单剪切区间宽度亦随半径加大而减小。这样排列可使浆料在相同直径磨盘内不但浆料通过量增加而且有更多的剪切次数，还会使整齿盘上的齿面挂浆量趋于均匀。杜绝了未挂上浆料齿面金属之间的直接摩擦，从而基本消除了运行中的噪音，降低了磨成浆的温度，增加了磨盘的使用寿命，大大降低了磨浆工序的吨浆耗电，由于能使得齿面挂浆量分布均匀，在不增加两磨盘之间压力的情况下，可基本消除了纤维的切断作用，从而使纤维分丝帚化，保持纤维的本来长度，增强成纸的拉力强度，减少了纤维的流失，这对短纤维浆料的磨浆是非常有利的，对于长纤维的磨浆必须加大两磨盘之间的压力，并且使磨浆浓度不要太高，这样有利部分长纤维的切断作用；

3、本发明的用于磨浆机的磨盘将转动磨盘第一圈齿的齿形制作成正齿，这样更有利于加强对浆料的正面剪切作用，有利于粗浆的破碎，同时还能简化磨盘的铸造工艺；转动磨盘第一圈齿的齿槽加宽和进浆口处齿槽加深，这样将有利于较粗浆料和含有半生颗粒的浆料更容易进入磨齿槽内；且将转动磨盘第一圈齿的槽底成为陡坡形倾斜直上，直至第一圈同心圆挡坝齿顶以下处，这样能充分将齿槽内浆料的离心力和前面推料螺旋对浆料的压力在齿槽底部斜面的作用下，转化为轴向推力而使浆料能很快磨碎后进入定磨盘的第一圈齿槽内；

4、本发明磨浆机的磨盘由于在同一直径磨盘内的成倍增加了对浆料的增浓和交替剪切次数，不但能大大降低磨浆所耗动力，而且能大大减少纸料加速所耗动力；进一步将磨盘所有的磨齿都与直径线成10°左右夹角而且厚相等，这样能使两磨盘齿面接触时不会平行碰撞，而且同一区间内槽随半径加大而加宽，这样有利于浆料在齿槽内小半径往大半径的方向运动自如，消除了浆料堵塞齿缝现象的发生；

5、本发明磨浆机的磨盘将两同心圆挡坝之间的齿槽底部两端拐角处成45°大斜角能使浆料在两磨盘之间的齿槽内交替流动时消除垂直碰撞，从而减少了浆料由转盘齿缝进入定盘齿缝后再由定盘齿缝进入转盘的下一级齿缝过程中所消耗的动能，也就减少了浆料在进入转盘下一级齿缝中浆料加速度所耗动力；

6.本发明磨浆机的联轴器能有效的避免传统磨机从动联轴器金属爪断裂和柔性销容易损坏的现象出现；

7、本发明两磨盘之间的间隙和压力，是由手动蜗轮蜗杆进行调节。为防止磨机运行中自动退刀，蜗杆的非操作一端设置有制动定位器、由孔板、钢珠和弹簧组成，可在两磨盘间隙误差0.01mm范围内任意调节。

附图说明

图1是本发明磨浆机的剖面示意图；

图2是本发明浓缩装置结构示意图；

图3是本发明转动磨盘主视图；

图4是本发明转动磨盘剖视图；

图5是本发明转动磨盘上第一级磨齿的A-A剖面示意图；

图6是本发明定磨盘主视图；

图7是本发明定磨盘剖视图；

图8是本发明主联轴器剖视图；

图9是本发明主动联轴器左视图；

图10是本发明从动联轴器剖视图；

图11是本发明从动联轴器左视图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

如图1所示，本发明的一种磨浆机，它包括依次连接的磨盘机构、传动机构和电动机，磨盘机构用螺钉安装于机壳5内，机壳5与传动机构都用螺钉安装于机座6上；磨盘机构包括转动磨盘21和与转动磨盘21配合的定磨盘22，转动磨盘21安装于传动机构的主轴31一端，定磨盘22安装于机壳5内壁，该传动机构主要包括主轴31、轴承座32、主动联轴器33和从动联轴器34，从动联轴器34安装于磨浆机的主轴31上并活套于主动联轴器33内，主动联轴器33装于电机4的电动机轴上。

如图3至图7所示，该转动磨盘21和定磨盘22的齿面上交替错位设有转动磨盘同心圆挡坝212和定磨盘同心圆挡坝221，盘上每两个转动磨盘同心圆挡坝212或定磨盘同心圆挡坝221之间为一往返剪切区间，每块磨盘的齿面上设有4个以上的同心圆往返剪切区间，两磨盘齿面上错位相毗邻的两个同心圆挡坝之间为一单剪切区间，单剪切区间的宽度随半径加大而逐渐变小，磨齿齿深也随半径加大逐渐变小，转动磨盘21和定磨盘22上所有磨齿均为正齿。转动磨盘21上靠近圆心的第一圈磨齿211的齿槽宽度和该处进口齿深都加大至20mm以上，该第一圈磨齿211的槽底成陡坡倾斜直上，直至第一圈转动磨盘同心圆挡坝212齿顶以下为止。转动磨盘21的磨盘面上其余所有磨齿的齿槽底部两端与同心圆挡坝交角处，成为45°的大斜角。所有齿面都与磨盘直径线成10°左右夹角，同一区间内磨齿厚度相等并不随半径加大有变化。

参见图1和图2，一种用于磨浆机的浓缩装置，它包括外壳13和筛鼓14，外壳14的进浆口处设有进浆口端盖12与锥形外壳13的大端面相连接，筛鼓14装于外壳13内，筛鼓14与外壳13的内壁形成一个环形腔室15，腔室15下方开有一出水口16，出水口16处安装有一阀门17，外壳13的后端与磨浆机的定磨盘22相连，筛鼓14内靠近进浆口端盖12一端设有旋转叶轮18，该旋转叶轮18的叶片与轴线成25°夹角；靠近磨浆机的一端设有推料螺旋19，旋转叶轮18和推料螺旋19均装设于磨浆机主轴31的端部。

如图8至图11所示，主动联轴器33内壁上开设有数个半圆形槽331，在槽331的底部开设有与半圆槽331同半径的盲孔332，在从动联轴器34的外壁上开设有与主动联轴器33上半圆形槽331相配合的半圆槽341，用柔性销在半圆槽331、341内传递动力，柔性销被主动联轴器33端面的挡圈所限制，从而避免了它的来回撞动。

在较佳的实施例中，转动磨盘21上和定磨盘22的同心圆挡坝错位交替设置使整个磨盘齿面分成八个以上磨浆单剪切区间。

转动磨盘21和定磨盘22之间的间隙由手动蜗轮蜗杆机构进行调节，为防止运行中自动退刀，蜗杆的非操作端装有一制动定位器，该空位器由孔板、钢珠、弹簧组成，弹簧压紧钢珠，钢珠则压于孔板的任一浅孔内，钢珠移动一个孔后，转动磨盘可轴向移动0.01mm。

磨机工作时，浆料由浆泵送来沿切线方向进入浓缩装置的进浆口涡壳形端盖11，利用旋转叶轮18的转动使得浆流在筛鼓14内作高速螺旋线旋转，又利用旋转产生的离心力使浆料脱水增浓后，再由末段推料螺旋19把浆料强制推入转动磨盘21第一圈磨齿211的齿缝内进行磨浆。由筛鼓14狭缝内过滤出的水进入环行腔室15后由出水口16排出，出水口16装一阀门17，用来调节过滤水的排出量，以达到控制需磨浆浓度(8％以下浓度)。筛鼓14内的转子在进浆口处设有包括若干叶片的旋转叶轮18，浓缩后的浆料由螺旋强制推进后首先进入转子叶片内加速，然后再同步进入转动磨盘21第一圈磨齿211的齿缝中。因为该区间磨齿的宽度和深度都在20mm以上，浓度大的浆料不会在此处产生“架桥”现象，而会顺利进入磨区内。转动磨盘21第一圈磨齿211的齿槽底部成陡坡倾斜直上，有利于将浆料因转动所产生离心力和进料螺旋的强制推力经齿槽底部斜面后转变为轴向力，使粗浆料在斜面压力作用下经过磨碎后很快进入定磨盘22的第一圈齿缝中。因惯性力和压力的同时存在，浆料会沿着外圆方向急速冲去，碰上定磨盘22上第二同心圆挡坝后才会改变方向进入转动磨盘21磨齿第二圈的齿缝内。此时，浆料受转动磨盘21转动离心力的作用下，浆料往转动磨盘21的外圆方向冲去，直至碰上转动磨盘21磨齿的第二同心圆挡坝后才又改变方向冲入定磨盘22磨齿的第三圈齿缝中。如此交替循环直至离开磨盘外径，浆料共得到8次以上的剪切(即打浆)和摩擦的机会，这是传统的任何形式的磨浆机都无法比拟的。本机可以单机运行也可以串联运行。

Claims (7)

1、一种磨浆机，它包括依次连接的磨盘机构、传动机构和电动机，机壳与传动机构都安装于机座上；磨盘机构包括转动磨盘和与转动磨盘配合的定磨盘，转动磨盘安装于传动机构的主轴一端，定磨盘安装于机壳内壁，所述传动机构主要包括主轴、轴承座、主动联轴器和从动联轴器，从动联轴器安装于磨浆机的主轴上并活套于主动联轴器内，主动联轴器装于电动机轴上，所述转动磨盘和定磨盘的齿槽内设有同心圆挡坝，每两个同心圆挡坝之间为一往返剪切区间，每块磨盘上设有4个以上的同心圆往返剪切区间，转动磨盘与定磨盘的同心圆挡坝交替错位设置，两磨盘错位设置后相毗邻的同心圆挡坝之间为单剪切区间，齿槽深和单剪切区间宽均随半径加大而逐渐变小，其特征在于：所述转动磨盘上靠近圆心的第一圈磨齿的齿槽底部为陡坡倾斜状，其进浆口处齿深最大，倾斜直上到第一圈同心圆挡坝齿顶以下处，齿形均为正齿形，所述磨盘除进口处的第一圈齿以外，其余所有齿底两端与挡坝转角处都制成45°大倾斜角。

2、根据权利要求1所述的磨浆机，其特征在于：所述磨盘的磨齿都与磨盘直径线成8°～15°的夹角，同一往返剪切区间和单剪切区间内齿顶的厚度相等。

3、根据权利要求1或2所述的磨浆机，其特征在于：所述磨浆机进一步包括浆料浓缩装置，所述浆料浓缩装置包括外壳和筛鼓，外壳的进浆口处设有进浆口端盖，进浆口端盖与锥形外壳的大端面相连接，筛鼓装于外壳内，筛鼓与外壳的内壁形成一个环形腔室，腔室下方开有一出水口，出水口处安装有一阀门，外壳的后端与磨浆机相连，所述筛鼓内靠近进浆口端盖一端设有旋转叶轮，靠近磨浆机的一端设有推料螺旋，所述旋转叶轮和推料螺旋均装设于磨浆机主轴的端部。

4、根据权利要求3所述的磨浆机，其特征在于：所述筛鼓压紧固定于进浆口涡壳形端盖与锥形外壳端部的连接处。

5、根据权利要求3所述的磨浆机，其特征在于：所述筛鼓为圆锥形。

6、根据权利要求1或2所述的磨浆机，其特征在于：所述主动联轴器内壁上开设有数个半圆形槽，在槽的底部开设有与该半圆槽同半径的圆形盲孔，在从动联轴器的外圆上开设有与主动联轴器上半圆槽相配合的半圆槽，半圆槽内装设有柔性销。

7、根据权利要求3所述的磨浆机，其特征在于：所述主动联轴器内壁上开设有数个半圆形槽，在槽的底部开设有与该半圆槽同半径的圆形盲孔，在从动联轴器的外圆上开设有与主动联轴器上半圆槽相配合的半圆槽，半圆槽内装设有柔性销。

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