CN1011796B - 刚性连接的多重盘式精制机 - Google Patents

Abstract

一多重盘精制机，它包括一外壳及一转子轮毂，装在外罩内可以旋转。一多重有间隔的精制机转于盘同有间隔的精制机定子盘一片隔一片地安装，每一对盘同轮毂同轴。定子盘和转子盘相对着的面上有助条，当悬浮物料通过转子和定子盘之间的间隔时，物料被磨碎并纤维化。本发明的主要改进是在于一种专门的驱动装置，它把转子和转子盘连在一起，驱动装置包括许多刚性连接，每一连接装置的一端由枢轴固定在转子上，而另一端由枢轴固定在一个转子盘上。在转子盘的适当位置处支持定子盘的刚性连接的结构大致相似，而仍保持了轴向活动的功能。

Description

本发明涉及一种多重盘式精制机，它利用了许多精制盘，其中一些盘对另一些盘来说有相对转动，以提供低强度地处理悬浮物，如造纸过程中的悬浮料的处理。本发明利用一种刚性连杆以支持并驱动大量的精制盘，可使每个精制盘独立地沿轴向移动。采用刚性连杆可通过销钉连接而提供所需要的运动，因而可消除在别的支撑结构中所有的大量的弯曲应力集中。

造纸原料，来自搅拌器，蒸煮器或其它纸浆机器，通常要通过研磨面或匀料面，把纤维材料弄碎，以便进一步分离，并使纤维达到物理上的改变。

一典型的纸浆精制机发表于Thomas美国专利3，371，873中。这种精制机包括一个旋转的盘在一面或二面具有环状的精制表面，盘式精制表面对着非旋转形研磨表面，在此二表面之间形成一精制区，在该区内纸浆受到加工。旋转盘及精制表面是由非弹性材料如铸铁或硬质不锈钢制成。非旋转研磨表面是用同样的材料做的，而且是刚性安装的，以便抗住由于快速旋转盘及纸浆通过精制区所产生的压力而产生的扭矩。精制区的轴向间隙是由安装盘的轴向位移来调整的。

这种刚性盘精制机必须在加工和组装时达到精密的公差，以便使精制区的宽度得到正确的数值。因为当精制过程时，刚性盘所受到的负载很大，因此盘要设计得大且要很结实，故精制表面之间的距离在负载下并不变化。因为要求加工精度高，要用大量的高强度的盘材料，总的结 构很厚实，机器容量有限及要过多装配时间等，故使刚性盘精制机的价格很贵。

纸浆精制机的主要改进是在于发展了多重盘精制机，它在低强度下操作。例如，在Matthew及Kirchner的美国专利系列号486，006中，以题目“灵活的盘精制机及方法”转让给本申请案的同一个受让人，在那里，提供了一种精制设备，它包括一套多重的、径向增大了的盘，这些盘间有相对的转动，且沿轴向有着面对面的精制表面，悬浮性造纸原料在精制过程中通过这些具有相对转动的表面。备有一些装置，可以影响物料在这些表面之间的径向的流动量。在该申请中提出的驱动装置使用了带弹性的支撑装置，这样，可根据操作压力，来调整相对旋转的精制表面相互间的轴向距离，因而可由精制表面达到最佳处理效果。

在所述申请中所发表的这项发明的特定型式中，有一纸浆匀浆机，由有限宽度的环状的精制面组成。这些面一片隔一片地装在轴向有弹性的可挠曲的盘元件的边缘部分上。互相交错的那组盘及其边缘部分是固定在一转子上的，而另一组盘的边缘部分则固定不动或反向转动。精制表面由适当的硬质刚性材料制成。但另一方面，盘元件则由轴向有弹性的材料制成，它可大大地抗住径向和圆周方向的变形。由于轴向弹性盘的支持方式，当纸浆精制过程中精制表面在轴向有自动调整距离的作用，以达到压力的均衡，并可在转动和非转动盘元件之间保持一均匀间隙的宽度。

多重盘精制机代表了精制工艺的重要改进。可以看出，利用低强度，多重盘精制机，纸浆的性能比用普通的精制技术有显著的改进。原来，这种精制机是用弹性膜所制成，以限制精制盘片，并通过把旋转力传输至精制表面所需的扭曲刚度。当精制机在正常操作负荷下，膜的弹性提供了每一表面移向相邻表面所要求的足够的轴向位移。

但已发现，若精制表面一旦出现一定量的磨损，就再需要一额外 的负载来保证盘片之间的距离，如距离不保证将使精制机的精制能力降低，精制强度下降。因为膜上产生的偏转比例于负载的立方，因而对一商业性的设备来讲，当系统遭受到一定量的磨损时，这种支持结构不是最佳的。

因为工业操作会有各种各样的要求，故上述以前的工艺结构遇到了一些困难。而膜式支持结构已证明在模型阶段是有效的，但进一步研究表明，当受到轴向的偏转及扭曲负载时，这种机构并不总是有效的。而且，因为安装很复杂，故总的装配的价格也提高了。

另一个主要的困难是有时在操作时会偶然出现很大的力矩及反方向的变化，这时，这些机械结构会产生不稳定。这立刻从反面证明了很多单向结构是不合适的，因为在这种负载下它们会趋于弯曲。

本发明提供了旋转盘同静止盘系统的刚性连接，这种系统比以前的结构有若干重要的优点，这些优点包括了轴向弹性的改进，负载承载元件应力的降低，结构也简单，这些使制造成本降低，可靠性增加。

由刚性连杆的枢轴机构为特征的本发明减少了在轴向移动时别的结构所受的大的弯曲应力，可以通过刚性连杆上的销钉连接件的转动而允许有一定的轴向。

这种连杆的应力状态是非常接近于固定不变的，并与盘组件的轴向位置无关。这种应力差不多是在扭曲负载下的纯表面应力，并在盘轴向移动时有一小的扭曲应力加于其上。该扭曲应力即使当轴向移动至极端位置时也几乎可忽略，因为不需要把连杆弄弯，这种连杆可以做得不仅刚度大且可很粗厚，以便当上述那种大的反向力矩出现时，可以抵抗弯曲。

根据本发明，一种多重盘精制机，包括：一外壳;一装在外壳中能旋转的轮毂;一装在轮毂上的转子，与之一起旋转;一组有间隔的精制机转子盘，互相平行间隔并同轮毂是同轴的;一组有间隔的精制机定于 盘，它同精制机转子盘是一片一片地相间的，它们之间的间隔形成了一个通道，要精制的悬浮液可通过该通道，所述定子盘可沿轴向调节地安装在外壳上;驱动装置，把转子和转子盘连接起来，驱动装置包括刚性连杆，每个连杆的一端由枢轴固定到转子上，而另一端则由枢轴固定到许多转子盘中的一个盘上。

根据本发明的一种较佳实施方案，转子上伸出有辐条，辐条之间有弧形槽，辐条的沿径向的一端固定有连杆。

精制机转子盘在结构上是环形的，而连杆是在盘的内径处由枢轴同转子盘连在一起的。最方便地说，驱动机构包括在转子及每个转子盘上的好几个带肩的螺栓，其刚性连杆在转子同转子盘上的带肩螺栓之间延伸，以便驱动转子盘。最好连杆同转子之间以及连杆同转子盘之间的枢轴连接的旋转轴线垂直于轮毂的轴线。

同样，定子盘可通过在外壳上的支持装置来安装，外壳同把定子盘与支持装置互相连接的刚性连杆相配合，每一连杆在其两头用枢轴分别连到支持装置及定子盘上。采用了刚性连杆连接的本发明的系统改善了轴向弹性，减低了承载部件中的应力，结构也简化了，这样就使制造成本降低，可靠性提高。

有关本发明的进一步叙述可以结合附图一起来讲，这些图是：

图1为多重盘精制机的侧视图，其中有一部分为断面图，它包括了本发明所有的改进。

图2主要为取自图1中Ⅱ-Ⅱ线的图。

图3主要为取自图1中Ⅲ-Ⅲ线的一段断面图;

图4部分是正视图，部分是断面图，表明允许有所需的活动的支持定子盘的刚性连接的方式;及

图5为表明转子同转子精制机盘之间刚性连接方式的放大图。

在图1中，数字10一般表示造纸过程中用来精制纸浆的多重盘精制 机。精制机10包括一外壳或外罩11。

一轴12由一电机（图上未画出）驱动，有缩小了直径的肋部13（图3），在关节处有定位台阶14。转子15可以有轴向运动，其运动范围受定位台阶14的限制，并由肋部13通过键16而驱动。一推力板17由靠近该组合件前向端的螺栓18固定在肋部13上。

悬浮物料由入口19引入精制机，入口可在精制机的前部或后部、或二面都有，最终，物料由放料口20放出。转子15在图1中看得最清楚，有沿径向伸出的辐条15a-15e，辐条被弧形22所隔开，它有助于形成一通道使悬浮物流入精制器盘组合体，见图中数字23所示。精制器盘组合体23包括一对端板24和25，它们固定在外壳11上。图中所示的特定装置包括精制机转子盘26、27和28，它们与精制机定子盘29和30分开。定子盘和转子盘在结构上是环状的，并包括研磨肋31，某些肋见图1所示。悬浮料流入定子和转子相间的精制机盘之间的通道，它们被转子和定子盘之间的相对运动磨碎并纤维化，然后由放料口20放出。

在环状转子盘的内圆周上装有如支柱那样的固定装置如图1中的数字33、34、35、36及37所指。如图1所示，支柱33至37是按角度分布的，故其轴线分别同辐条15a至15e的轴线平行。所有这些轴线又垂直于轮毂13的轴线。

转子15由刚性连杆连到精制机转子盘上，图1和图2可看得最清楚，因为有三个精制机转子盘26、27及28，15a至15e的每根辐条上有三个刚性连杆与其相连，固定在辐条15d上及固定在固定装置或支柱36上的连杆见图2中数字41所指。同样，连接转子15上别的辐条同从转子盘上伸出来的支柱的也是刚性连杆42、43、44及45。微小的转动已足够用来调整转子盘相对于定子盘之间的轴向位移，这是把连杆的两端中的一端用图2中所示的带肩螺栓46上固定住，而另一端用带肩螺栓47固定来实现的，连杆42分别由带肩螺栓48和49固定在固定装置35及辐条15e 之间，而连杆43是由带肩螺栓51及52固定在辐条15a及固定装置34之间。带肩螺栓53和54把固定装置33及辐条15b之间的连杆44固定住，刚性连杆45则由带肩螺栓55及56固定在辐条15c及固定装置37之间。带肩螺栓的详图示于图5，图5中画出了在辐条15a及固定装置34之间的一个连杆的固定情况。

定子盘的固定基本上也是相似的，图1和4中看得最清楚。特别是，在外壳11的内圆周上有间隔排列的固定装置或凸耳57至61。定子盘上有凸出物62及66，图1中可看得最清楚，还有刚性连杆67至71，它们把定子盘同位于外壳上的固定装置连了起来。带肩螺栓72至76把每个连杆的一端连到外壳或外罩上，而带肩螺栓77至81则把连杆的另一端固定在定子盘上。如图4中虚线所示，这种连杆提供了一微小的移动，但足以使定子盘运动来补偿由于悬浮物流过的通道中压力分布的不均匀所造成的影响。

应注意到，枢轴转动点的位置是指向精制机盘的内径，因而放大了运动臂并减少了连杆的张力。

故本发明提供了一种刚性连接，支持并驱动大量的精制盘，使每个盘可独立地沿轴向移动。刚性连接通过在插脚连杆处的旋转产生运动。这就可减少在别种支持结构中所出现的大的弯曲应力。

刚性连接比以前的结构有一些重要的优点，这些优点包括改进轴向弹性，减少负荷-承载元件中的应力，总体结构也简单，这使制造成本降低，可靠性提高。本发明也可采用反向转动的精制器，且不管有几对协同操作的精制盘，它都能工作得很好。因此，本发明在大的和小的精制器上工作得都挺好。

显然，具体的实现可有多种变化而不超出本发明的范围之外。

Claims (6)

1、一种多重盘精制机，包括：

一外壳；

一装在，外壳中能旋转的轮毂；

一装在所述轮毂上的转子，与之一起旋转；

一组有间隔的精制机转子盘，互相平行间隔并同轮毂是同轴的；

一组有间隔的精制机定子盘，它同所述精制机转子盘是一片一片地相间的，它们之间的间隔形成了一个通道，要精制的悬浮液可通过该通道，所述定子盘可沿轴向调节地安装在所述外壳上；

驱动装置，把所述转子和转子盘连接起来；

其特征在于所述驱动装置包括刚性连杆，每个连杆的一端由枢轴固定到所述转子上，而另一端则由枢轴固定到许多转子盘中的一个盘上。

2、根据权利要求1所述的多重盘精制机，其特征在于它包括：

外壳上的支持装置，及

把所述支持装置及定子盘互相连接在一起的刚性连杆，每个所述连杆的一端用枢轴连在所述支持装置上，而另一端则用枢轴连在所述定子盘上。

3、根据权利要求1所述的多重盘式精制机，其特征在于：

所述精制机转子盘在结构上是环状的，而所述连杆在所述转子盘的内径处由枢轴同转子盘连在一起。

4、根据权利要求1所述的多重盘精制机，其特征在于：

所述驱动装置包括一组在所述转子上的带肩螺栓，而每一转子盘上有一螺栓，刚性连杆就在该转子同该转子盘上的带肩螺栓之间。

5、根据权利要求1所述的多重精制机，其特征在于：

所述转子上伸出有幅条，辐条之间有弧形的槽，这些辐条的沿径向的一端固定有连杆。

6、根据权利要求1所述的多重盘精制机，其特征在于：

在所述连杆同所述转子之间及所述连杆同所述转子盘之间的枢轴连接的旋转轴线是垂直于所述轮毂的轴线的。

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