CN100368091C - 精磨机 - Google Patents

Abstract

一种精磨机用的精磨表面，用于离解含有木质纤维的材料，该精磨机包括至少两个彼此同轴设置的精磨表面(1，2)，至少其中一个精磨表面围绕一轴旋转，待离解的材料供入该两精磨表面之间。精磨表面(1，2)具有凹槽和该凹槽之间的脊(11)，精磨表面(1，2)的脊(11)的至少一部分由至少两个彼此相连的不同脊部(11a，11b)形成，这样其中一个脊部(11a，11b)在精磨表面(1，2)的旋转方向上远远在另一脊部(11a，11b)的前面。此外，在精磨表面(1，2)的旋转方向(A)上的至少一些脊部(11a，11b)中，前壁(14)在该脊部的至少部分长度方向上是基本倾斜的。

Description

精磨机

发明领域

本发明涉及一种精磨机(refiner)用的精磨表面，用于离解含有木质纤维的材料，该精磨机包括至少两个彼此同轴设置的精磨表面，至少其中一个精磨表面围绕一轴旋转，待离解的材料供入该两精磨表面之间，该精磨表面具有凹槽和该凹槽之间的脊，精磨表面的脊的至少一部分由至少两个彼此相连的不同脊部形成，这样在精磨表面的旋转方向上，其中一个脊部远远在另一脊部的前面。

背景技术

用于制造机械木浆的盘式和锥形精磨机由两个彼此相对的磨盘形成，该磨盘相对于彼此转动并且该其中一个磨盘旋转或两个磨盘都旋转。在盘式精磨机中，磨盘为盘状，在锥形精磨机中，磨盘为圆锥形。磨盘的精磨表面主要由凹槽以及凹槽之间的突起、也就是叶状脊(下文称之为脊)形成。这些凹槽和脊本身的形状可按不同的方式改变。因此，例如，在磨盘的径向上，精磨表面可分成两个或多个圆形部分，每个圆形部分可具有不同形状的凹槽和脊。同样地，除了形状和方向之外，每个圆形部分中的脊和凹槽的数目和密度也可以彼此不同。这样，脊在精磨表面的整个径向长度上可以是连续的，或者在径向上可具有多个连续脊。由脊和该脊之间的凹槽构成的多个精磨片段配置在磨盘上。其中一个磨盘具有开口，待离解的材料从该开口供入精磨机内。磨盘设置成使得精磨片段具有精磨间隙，纤维材料通过该精磨间隙从内部排出，其中精磨机的脊实施分解工作。为了逐步地精磨所述材料，磨盘之间的距离在正中间的时候最长，然后向外围减小。

美国专利6,311,907披露了一种磨盘，在磨盘的精磨表面上，沿着磨盘径向的一些脊由在磨盘径向上彼此相连的脊部构成，这样在磨盘的脊部的连接点处，具有相对于磨盘径向被倾斜定向的连接部，该连接部把形成脊的脊部彼此连接起来从而使脊从磨盘的内围方向朝着其外围方向缠绕行进。通过防止待精磨材料过快地朝着磨盘外围移出磨盘之间的空间，缠绕的脊结构使得精磨更有效。在该公开文献的一个实施例中，将脊部连在一起的连接部被设计成沿着脊部之间的连接部的方向形成倾斜的毗邻坡道，该斜坡的目的是使待精磨材料易于移出精磨表面的脊部之间的凹槽进而到达磨盘之间的空间。

而且已经注意到，当分解纤维材料以获得更佳的成品时，有利的是横跨精磨片段的凹槽来设置限流器，也即所谓的堤坝，从而防止未处理的材料通过精磨间隙。该堤坝迫使纤维纸浆从凹槽上升并将其引导至对立磨盘上的精磨片段的叶状脊之间进行处理。精磨片段中的堤坝越多，精磨获得的纤维纸浆的质量越高。然而，实际上，堤坝的数目必须受到限制，因为精磨片段中的堤坝越多，精磨间隙中的水以及精磨过程中由于引入磨盘的高功率而产生的蒸气越难以从精磨间隙排出，因此降低了精磨机的生产能力。此外，蒸气压在精磨片段之间、特别是在其周边的外部产生非常大的轴向力，该轴向力使精磨机轴承负重并因此限制了精磨机的运行力。高蒸气压也促使精磨片段弯曲从而所述片段失去平行性。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种精磨机用的新型精磨表面，用于离解含有木质纤维的材料。

本发明的精磨表面的特征在于，在精磨表面的旋转方向上的至少一些脊部中，前壁在该脊部的至少部分长度方向上是基本倾斜的。

根据本发明的基本思想，这种精磨机具有至少两个彼此同轴设置的精磨表面，用于离解含有木质纤维的材料的精磨表面上，至少其中一个精磨表面围绕一轴旋转，待离解的材料供入该两精磨表面之间，该精磨表面具有凹槽和该凹槽之间的脊，精磨表面的脊的至少一部分由至少两个彼此相连的不同脊部形成，这样其中一个脊部在精磨表面的旋转方向上远远在另一脊部的前面，在精磨表面的旋转方向侧，至少一些脊部中的壁在该脊部的至少部分长度方向上是基本倾斜的。

附随的权利要求书中描述了本发明的优选实施例。

本发明的优点在于，它使待精磨的材料更有效地移出精磨表面的凹槽进而到达两对立的精磨表面之间的空间，因此使精磨的成品质量更高并使精磨机保持高产量。

附图说明

附图中更详细地例示了本发明，其中：

图1为传统的盘式精磨机的示意性剖视图；

图2为传统的锥形精磨机的示意性剖视图；

图3示意性地示出了从精磨表面观察的典型磨盘；

图4为本发明的精磨机的精磨片段的示意图；

图5a，5b，5c，6，7示意性地示出了本发明的位于精磨表面上的脊和凹槽；

图8，9和10示意性地示出了本发明的精磨表面上的脊；

为了清楚起见，本发明在附图中简化示出。同样的部件用相同的参考标号表示。

具体实施方式

图1为传统的盘式精磨机的示意性侧面剖视图。盘式精磨机包括两个盘状精磨表面1和2，该精磨表面彼此同轴设置。在本实施例中，其中一个精磨表面1位于旋转的磨盘3上并围绕轴4旋转。在这种情况下，另一精磨表面2位于固定的磨盘5也即定子上。磨盘3和5上的精磨表面1和2可直接形成于盘上或由独立的精磨片段通过本来就公知的方式形成。此外，图1示出了通过轴4连接作用于磨盘3上的加载器6，这样可将该加载器推向磨盘5从而调节它们之间的开口。磨盘3以本来就公知的方式利用附图中出于清楚起见而未示出的电机围绕轴4旋转。

将待离解的含有木质纤维的材料通过精磨表面2中间的开口7供至精磨表面1和2之间的开口、也即精磨间隙中，在此离解并研磨所述材料同时该材料中的水分蒸发。待离解的含有木质纤维的材料也可通过精磨表面2上的开口供入精磨间隙内，出于清楚起见，附图中没有示出该开口。已离解的含有木质纤维的材料经由磨盘之间的开口从磨盘之间的空间、也即从精磨间隙的外缘排出至精磨机腔8内，并沿着排出通道9从该腔8进一步排出。

图2为传统的锥形精磨机的示意性侧面剖视图。该锥形精磨机具有两个精磨表面1和2，它们彼此同轴设置。在这个实施例中，其中一个精磨表面1位于旋转的锥形磨盘3上并围绕轴4旋转。在这种情况下，另一精磨表面2位于固定的锥形磨盘5也即定子上。磨盘3和5的精磨表面1和2可以直接形成于磨盘上或通过本来就公知的方式由独立的精磨片段形成。而且，图2示出了通过轴4连接作用于磨盘3上的加载器6，这样可将该加载器推向磨盘5从而调节它们之间的开口。磨盘3以本来就公知的方式利用附图中处于清楚起见而未示出的电机围绕轴4旋转。

将待离解的含有木质纤维的材料通过精磨表面2中间的开口7供至精磨表面1和2之间的锥形间隙、也即锥形精磨间隙内，在此离解并研磨所述材料。已经离解的含有木质纤维的材料经由磨盘之间的开口从磨盘之间的空间、也即从精磨间隙的外缘排出至精磨机腔8内，并通过排出通道9从该腔8进一步排出。

图3示意性地示出了从轴向所观察的磨盘的典型精磨表面。该精磨表面包括沿着精磨机外围方向交替的凹槽10和处于相同状态的脊11。精磨表面还包括横跨凹槽10的限流器，也即所谓的堤坝18，利用该堤坝可防止未处理的材料离开精磨间隙。堤坝18迫使纤维纸浆离开凹槽10，但该堤坝18使得水和精磨过程中由于引入精磨机的高功率而产生蒸气更难从精磨间隙排出。举例来说，这里就将精磨表面沿径向分成具有彼此不同形状的凹槽和脊的两个连续圆形部分。所以，例如，外圆中的脊相对于箭头A所示的旋转方向，在其至少部分长度方向上是弯曲的，如图3所示，这样精磨表面的外围上的中间产物被从精磨机向外“泵送”。本领域公知的有，几种不同的精磨表面直接形成于磨盘上或者不同表面元件的磨盘上。

图4示意性地示出了根据一种方案的精磨表面1的一部分、也即片段，其中例如精磨表面1在径向上被分成两个连续的圆形部分12和13。内圆12的脊11被成形为使得它们由至少两个不同的脊部11a和11b构成。脊部11a和11b彼此相连从而在脊部11a与脊部11b的连接点处，较靠近中心轴4、也即精磨表面1的旋转轴的脊部11a在箭头A所示的旋转方向上相对于中心轴4比脊部11b要落后些，其中脊部11b较远离中心轴4。脊部11a和11b也可彼此相连从而在脊部11a和11b的连接点处，较靠近中心轴4的脊部11a在旋转方向上相对于中心轴4要远在脊部11b的前面，其中脊部11b较远离中心轴4。脊部11a和11b也可以具有与精磨表面相同的径向，或者它们可沿着精磨表面的旋转方向向前弯曲。外圆13被成形为使得其上的凹槽10和脊11呈辐射状，或者可以是笔直的或相对于精磨表面1的半径弯曲-45至+45度。部分精磨表面1、也即精磨片段也可仅由一个与内圆12类似的圆形部分构成。它们也可由类似于内圆12和外圆13的多个圆形部分构成。由于精磨过程中引入精磨机的高功率而产生的蒸气流以及凹槽10中的精磨间隙内所存在的水流无需必要地用堤坝来阻止。

图5a，5b和5c示意性地示出了根据所述方案的精磨表面上的脊11的一些潜在实施例。图5a示出了从垂直于精磨表面1的方向观察的脊11，图5b是从D点剖开的脊部11a的剖视图，图5c是从E点剖开的脊部11a的剖视图。含有木质纤维的材料借助于离心力并经由脊部11a的侧壁14以及脊部11a和11b的连接点处的脊部之间的斜面15而被导入精磨间隙以便精磨，该离心力由于磨盘和精磨表面的旋转所引起，其中该脊部11a在精磨表面1的旋转方向上靠前些。由于精磨过程中被引入精磨机的高功率而产生的蒸气、以及水沿着槽17的底部排出精磨机，因为它们的密度低于含有木质纤维的材料，因此影响所述蒸气和水的离心力低于影响含有木质纤维的材料的离心力。所以，所述蒸气和水在具有开口空间的方向上被引导，以便沿远离中心轴4、也即精磨表面的旋转轴的方向流出。在脊11的纵向、也即精磨表面1的径向上设计和计算脊11的壁14和斜面15的形状及其位置使得，含有木质纤维的材料被导入精磨表面1和2之间的精磨区，蒸气和水沿着凹槽17的底部被排出精磨机。

脊部11a和11b的壁14倾斜地形成或相对于精磨表面1的旋转方向A向后倾斜形成，这样角度α1和α2在精磨表面的法线平面与斜壁14之间形成，如图5b和5c所示。角度α1表示脊部的倾斜较靠近精磨表面1的旋转轴，角度α2表示脊部的倾斜远离精磨表面1的旋转轴。在脊部11a和11b的整个纵向上所述壁的倾斜保持相同，由此角度α1和α2在脊部的整个长度上相等，但优选的是，当沿着脊部11a和11b朝着精磨表面1的外围向前前进时，脊部的壁的倾斜度增加；换句话说，α2因此大于α1。较靠近精磨表面1外围的角度α2的大小可在15至60度之间变化，优选在30至50度之间变化，那么较靠近精磨表面1的旋转轴的角度α1的大小可在例如0.5至5度之间改变，但优选角度α1至少比角度α2小10度。角度的大小带来这样的影响，即角度越大，待精磨的材料被导入精磨表面之间的效果越好。因此，当具有较大倾斜度的精磨表面的脊部的壁遇到对立的精磨表面的脊部的相应壁时，这两壁之间产生的压力脉冲较低，这就易于提升纤维用以精磨，由此使得精磨更有效以及木浆质量提高。当沿着精磨表面的外缘方向行进时，由于精磨表面的脊部的壁的倾斜度增加，在待精磨的材料从精磨表面之间的空间移出之前、沿着外缘方向在精磨表面之间从精磨表面中心移动时，所对准的待精磨材料可获得更有效的精磨效果。待精磨材料在外围方向上移动得越远，精磨区增加得越多，所以，对于待精磨材料特别有利的是，当沿着外围方向移动时，待精磨材料被导入的效果比其离开凹槽到达精磨表面之间的空间之前更有效。

附图中示出了脊部11a和11b的壁沿着精磨表面1的旋转方向A在脊部的整个长度上是倾斜的，但也可以是这种情况，即，所述壁仅在部分脊部的长度方向上倾斜。

当脊部11a和11b的壁14沿着精磨表面1的旋转方向A在脊部11a和11b的至少部分长度上倾斜时，待精磨材料越有效地移出脊部11之间的凹槽17，进而到达相对的精磨表面之间的脊11的上表面。因此，可提高所精磨的最终产品的质量，精磨机可保持高产量。此外，由于在脊部11a和11b的连接点处形成斜面15，待精磨材料可更有效地移向精磨表面1和2之间的空间，该斜面15被设计成从较靠近精磨表面1的旋转轴的脊部11a的方向朝着远离精磨表面1的旋转轴的脊部11b升高，该斜面15优选延伸到脊部11b的上表面。这些斜面15可形成于精磨表面1的脊部11a和11b的所有连接点处，或仅形成于其中一些连接点处。

图6示意性地示出了从与精磨表面1的旋转方向A相对的方向观察的、精磨表面1上的脊11的倾斜顶视图。此外，图6中箭头B表示蒸气和水在脊11之间的凹槽17中的流动方向，箭头C表示含有木质纤维的材料经由脊部11a和11b的连接点处的斜面15向精磨表面1和2之间的精磨区移动。图6，与图5相同，也示出了在精磨表面1的旋转方向上的相邻脊部之间，将脊部连在一起的堤坝状结构18和19，这些堤坝状结构确保了含有木质纤维的材料从凹槽17升入精磨表面之间的精磨间隙以便处理。所述结构18和19可延伸至脊部的上边缘或仅延伸至脊部高的一部分。

图5a示出了脊11的前壁在精磨表面1的凹槽17的平面上沿着精磨表面1的旋转方向A是连续的，换句话说，当所述材料沿着精磨表面1的径向从精磨表面1的内围向精磨表面1的外围移动时，脊部11b的壁没有中断地连续，脊部11a的壁没有在精磨表面1的平面上交错。图7还示出了脊11的一种实施例，其中图右侧的脊11的所述壁在精磨表面1的凹槽17的平面上不连续，但沿着在脊11a和11b的壁的前边缘之间的精磨表面1，2的旋转方向，在脊11a和11b的连接点处的凹槽17的平面上具有小的交错或小台阶20。所述台阶甚至可以大到从远离脊部的出口边缘的侧部以及脊部的底面开始，在该情况下所述台阶同时构成堤坝。但是，根据台阶顶的角度，堤坝不必阻止凹槽中本来就有的流动，但该堤坝将待精磨材料有效地引导至精磨表面之间的空间。图8，9和10进一步示意性地示出了根据所述方案的精磨表面1的脊11的几种可行形状的实例。图8，9和10中的脊11的特征在于脊部的较低边缘或前边缘沿着一条连续线，换句话说，从精磨表面的底部伸出的脊11的脊部沿着一条连续线，该连续线可按多种不同方式改变。如果在脊11的不同脊部的连接点处具有台阶，那么对于精磨表面的法线与脊部的斜壁之间的角，当其在该台阶顶时也必须比在下一个脊部的起始处时大些。

所述的附图和相关说明仅用来例示本发明的要领。本发明的细节可在权利要求的范围进行改变。因此，磨盘的片段的结构方案本身可改变，由此其中一个或两个精磨表面可以是本发明的表面。精磨表面一般为垂直的并且围绕中心轴旋转，但本发明也可以采用精磨表面为水平的方案。精磨表面也可以是圆柱形或圆锥形的。此外，本发明可应用于低浓度精磨和纤维板纤维的精磨。根据所述方案的精磨表面自然也可用于这样的精磨机中，即在固定设置的两磨盘也即两定子之间具有一个旋转的磨盘，该旋转磨盘的两侧具有精磨表面，或者根据所述方案的精磨表面可以应用于两磨盘都旋转的精磨机中。在附图的实例中，精磨表面的旋转方向A表示为从左到由，但无疑也可从右到左，在该情况下，脊11的形状当然可按这样的方式改变，即脊11的斜壁14朝着旋转方向、也即与附图相比处于脊11的左边缘。

Claims (9)

1.一种精磨机用的精磨表面，用于离解含有木质纤维的材料，该精磨机包括至少两个彼此同轴设置的精磨表面(1，2)，至少其中一个精磨表面围绕一轴旋转，待离解的材料供入该两个精磨表面之间，该精磨表面(1，2)具有凹槽和该凹槽之间的脊(11)，精磨表面(1，2)的脊(11)的至少一部分由至少两个不同脊部(11a，11b)形成，该脊部(11a，11b)彼此相连，从而一个脊部(11a，11b)在精磨表面(1，2)的旋转方向上远远在另一个脊部(11a，11b)的前面，并且在精磨表面(1，2)的旋转方向(A)上的至少一些脊部(11a，11b)中，前壁(14)在该脊部的至少部分长度方向上是基本倾斜的，其特征在于，脊部(11a，11b)的壁(14)的倾斜度沿着脊部(11a，11b)的纵向改变，从而较靠近精磨表面(1，2)的中心轴的壁(14)的倾斜度小于远离精磨表面(1，2)的中心轴的壁(14)的倾斜度。

2.根据权利要求1所述的精磨表面，其特征在于，脊部(11a，11b)的壁(14)的倾斜度为0.5至60度。

3.根据权利要求1或2所述的精磨表面，其特征在于，在脊部(11a，11b)的连接点处，较靠近精磨表面(1，2)的中心轴(4)的脊部(11a)在精磨表面(1，2)的旋转方向上比远离该中心轴的脊部(11b)落后。

4.根据权利要求1或2所述的精磨表面，其特征在于，在脊部(11a，11b)的连接点处，较远离精磨表面(1，2)的中心轴(4)的脊部(11a)在精磨表面(1，2)的旋转方向上比靠近该中心轴的脊部(11b)落后。

5.根据权利要求1或2所述的精磨表面，其特征在于，从精磨表面的旋转方向看，两个相继脊部(11a，11b)的壁的前边缘是连续的。

6.根据权利要求1或2所述的精磨表面，其特征在于，从精磨表面(1，2)的旋转方向看，两个相继脊部(11a，11b)的壁的前边缘彼此交错。

7.根据权利要求1或2所述的精磨表面，其特征在于，设置在精磨表面(1，2)上的两个彼此相连的脊部(11a，11b)的至少一些连接点包括朝向精磨表面(1，2)的外缘倾斜的斜面。

8.根据权利要求1或2所述的精磨表面，其特征在于，脊部(11a，11b)的上表面位于相同的平面中。

9.根据权利要求1或2所述的精磨表面，其特征在于，在精磨表面(1)的旋转方向(A)上相邻的脊部(11a，11b)之间，具有将所述脊部(11a，11b)连在一起的堤坝状结构(18，19)。

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