CN101307579B - 具有螺旋入口和双切出料口的精磨机 - Google Patents

Abstract

一种纤维浆料精磨机，包括壳体，固定到转子轴的转子，和多个研磨表面的第一和第二研磨表面。所述转子布置在所述壳体中，并且可通过所述转子轴旋转。所述第一研磨表面组固定到所述转子，并且所述第二研磨表面组面向所述第一研磨表面组布置，并且固定在所述壳体中。用于每一个所述研磨表面组的入口盘将所述研磨浆料朝向一组相向的第一和第二研磨表面引导，并且将旋转流动提供给所述研磨浆料。

Description

具有螺旋入口和双切出料口的精磨机

本申请要求2007年5月3日递交的美国临时专利申请号No.60/915,802的权益，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及一种用于精磨纤维浆料的精磨机，更具体地，涉及一种包括实现更好性能的入口和出口结构的精磨机。

背景技术

用于纤维浆料的精磨机用来分散(developing)纤维，以增加表面积和小纤维，并且用来切断纤维来减小其长度。当提到通过抽运具有约2-5％纤维浓度的浆料供给的精磨机时，低浓研磨通常理解为关于木质纤维素材料。现代抽运技术适应达约16％的纤维浓度(有时称为“中浓”)。在这些精磨机类型中，机器出料时的流量控制通过在单个排放管道中的单节流阀实现。这与所谓的高浓纤维控制形成对比，在高浓纤维控制中，所述供给通过研磨机上游的装置来计量。

传统的两区精磨机保持从两个精磨区的公共排放，因此两区之间磨盘条深度的微小差别或其他因素可改变每一个区的相对抽运量。这可导致一个区吸入大于供到精磨机的总流量的一半，于是，由于区中的推力和动力供给相同，这在两个区中提供了不均匀精磨。另一个不足是，具有较低流量的区将具有较小的操作间隙，并且因此具有更大的磨盘接触倾向和增加磨盘表面磨损的倾向。该不均匀流量的问题在处于机器最小体积容量的材料流量下特别值得注意，其中由于在较低流量下可获得的较低研磨强度，可能期望该操作。

传统的精磨机还要求入口和研磨表面之间的间距，以加速加工浆料。所要求的间距减小了机器的有效工作区。

发明内容

期望更接近精磨机旋转盘的几何形状来加速引入流。也期望将引入流分布为使其更均匀地围绕精磨区内的周分布。还期望将精磨机的排放构造为具有浆料流流出所需要的最小加速度。

在示例性实施例中，纤维浆料精磨机包括壳体；转子，固定到转子轴，所述转子布置在所述壳体内，并且可通过所述转子轴旋转；第一研磨表面组(a firstplurality of grinding surfaces)所述第一研磨表面组固定到所述转子；和第二研磨表面组(a second plurality of grinding surfaces)面向所述第一研磨表面组布置，并且固定在所述壳体中。包括入口盘、轴向圆柱体和用于每一个所述研磨表面组的螺旋入口开口的入口外壳将纤维浆料朝向一组相向的第一和第二研磨表面引导，并且给纤维浆料提供旋转流动。所述入口轴向圆柱体优选基本为圆形，并且其中，螺旋入口开口相对于入口盘中心沿切向设置。所述入口外壳可包括从所述入口开口延伸到所述入口盘中心的所述螺旋通道。在该上下文中，所述入口的中心形成将纤维浆料朝向研磨表面引导的轴向通道。

精磨机可包括在所述壳体一侧上的第一组第一和第二研磨表面，和在所述壳体相对侧上的第二组第一和第二研磨表面，其中，所述精磨机包括一对入口盘，每一个在所述壳体的每一侧上。关于这点，所述壳体可包括一对出口通道，每一个在所述壳体的每一侧上，所述出口通道设置来接收来自所述研磨表面的流体。所述出口通道被优选构造成可用于最小化由所述流体排放在所述壳体上造成的干扰的结构。在该上下文中，所述一对出口通道的容积可基本相等。在一种布置中，所述壳体包括基本圆形的外壳，所述基本圆形的外壳围绕所述研磨表面设置，并且其中，所述出口通道沿所述基本圆形的外壳外圆周分布。

在另一个示例性实施例中，用于纤维浆料精磨机的入口盘包括入口开口，其将旋转流动提供给所述纤维浆料。

在另一个示例性实施例中，用于纤维浆料精磨机的壳体包括一对出口通道，每一个在所述壳体的每一侧上，其中，所述出口通道构造用于最小化所述壳体上由精磨的浆料流出造成的干扰。

在又一个示例性实施例中，一种在精磨机中精磨纤维浆料的方法包括以下步骤：使所述纤维浆料流动经过在入口外壳中的一对入口盘开口；通过所述入口外壳使所述纤维浆料加速并且向所述纤维浆料提供旋转流动；将所述加速的和旋转纤维浆料引导到研磨表面组；和通过所述研磨表面精磨所述纤维浆料。

附图说明

本发明的这些和其他方面及优点将参照附图详细描述，附图中：

图1是精磨机的剖视图；

图2是入口盘的立体视图；

图3是精磨机壳体的立体视图；和

图4示出传统的入口盘。

具体实施方式

应理解，本发明适用于各种机械处理纤维材料浆料的精磨机，其中所述机器具有至少两个基本对称设置在垂直于精磨机轴的垂直平面每一侧的精磨区。该类型的精磨机10显示在图1中。壳体12具有位于其中的基本平直的转子14，所述转子支撑形成第一研磨表面16的第一环形盘和形成第二研磨表面18的第二环形盘，每一个环形盘分别以面向第三和第四研磨表面68，60的关系布置。轴22关于旋转轴24水平延伸，并且以传统方式在一个或两个端部(未显示)驱动。图1中的精磨机在与该公开相关的所有方面关于平面20对称，并且因此本文中公开的在所述平面一侧的任何结构具有在所述平面另一侧的对应结构。

入口盘26设置在平面20的每一侧上。入口盘26将纤维浆料朝向研磨表面16，18、且面向研磨表面68，60的方向引导。图2为入口盘26的立体视图。如图所示，入口盘基本为圆形。与传统的入口盘结构不同，本文描述的入口盘26包括入口开口28，其相对于入口盘26中心沿切向设置。相反，在图4中显示的传统结构中，入口开口O与盘的中心C对准。本文描述的入口开口28从中心沿圆形形状的盘的切向偏离。螺旋或涡形形状的通道30从入口开口28延伸到入口盘26的中心。涡形通道30用于加速纤维浆料，并且提供旋转流动。入口盘26的中心形成将加速和旋转的纤维浆料流引导朝向研磨表面的轴向通道32。

以这种方式，入口盘26用于扩展机器的有效工作区。即，采用传统结构，在到达研磨表面之前需要加速浆料的间距。采用在入口盘26切向的入口开口28并结合涡形通道30，入口盘26提供给浆料离心速度和旋转流，由此提高研磨性能。

参照图1和3，壳体12包括基本圆形的外壳34，外壳34围绕转子和研磨表面组件。圆形外壳34包括一对出口通道36，38，每一个在壳体12的每一侧上。出口通道36，38沿基本圆形外壳34的外圆周分布。出口通道36，38沿切向接收来自研磨表面的流体，并且将流体沿基本圆形的外壳34的外圆周引导到一对出料口40，42。出口通道36，38和出料口40，42优选基本上容积相等，以最小化由流体流出造成的壳体上的干扰。而且，出口通道36，38和出料口40，42的切向取向进一步最小化机器上通过排出流体引起的干扰。如果机器结构可在相对侧上保持动力平衡，则机器性能可最大化。

通过本文描述的精磨机的结构和操作，双入口盘设计用于最大化可利用的边缘长度，并且在安装在合理的几何窗口中时，将浆料入口流速保持在允许值内。而且，双入口防止通过盘状转子端口的可能的侧向脱水作用。切向入口结构促进到内径的浆料流体的优化，而无需浆料的再次加速和可能的脱水。而且，该结构允许在两个平面中的螺旋入口几何形状容纳用于低偏转的增强盘支架所需的间距。切向和圆周向流出结构促进壳体相对侧上的力平衡，由此可提高精磨机性能。

虽然本发明已经对目前被认为是最实用和优选的实施例进行了描述，但是应理解，本发明不限于所公开的实施例，相反，本发明旨在覆盖包括在所附权利要求精神和范围内的各种改进和等同装置。

Claims (8)

1.一种纤维浆料精磨机，包括：

壳体；

转子，固定到转子轴，所述转子布置在所述壳体内，并且可通过所述转子轴旋转；

第一研磨表面组，所述第一研磨表面组固定到所述转子；

第二研磨表面组，面向所述第一研磨表面组布置，并且固定在所述壳体中；和

入口外壳，包括入口盘，轴向圆柱体和用于每一个所述研磨表面组螺旋入口开口，每一个入口盘将纤维浆料朝向一组相向的第一和第二研磨表面引导，并且给纤维浆料提供旋转流动，

其中，所述螺旋入口开口相对于所述入口盘中心沿切向设置，所述入口外壳包括从所述螺旋入口开口延伸到所述入口盘中心的螺旋通道。

2.根据权利要求1所述的纤维浆料精磨机，其中，所述入口盘的中心形成将纤维浆料朝向所述研磨表面引导的轴向通道。

3.根据权利要求1所述的纤维浆料精磨机，包括在所述壳体一侧上的第一组第一和第二研磨表面，和在所述壳体相对侧上的第二组第一和第二研磨表面，其中，所述精磨机包括一对入口盘，每一个在所述壳体的每一侧上。

4.根据权利要求3所述的纤维浆料精磨机，其中，所述壳体包括一对出口通道，每一个出口通道在所述壳体的每一侧上，所述出口通道设 置来接收来自所述研磨表面的流体。

5.根据权利要求4所述的纤维浆料精磨机，其中，所述出口通道具有能用于最小化由所述流体流出造成的干扰的构造。

6.根据权利要求5所述的纤维浆料精磨机，其中，所述一对出口通道容积相等。

7.根据权利要求6所述的纤维浆料精磨机，其中，所述壳体包括圆形的外壳，所述圆形的外壳围绕所述研磨表面设置，并且其中，所述出口通道沿所述圆形的外壳外圆周分布。

8.根据权利要求4所述的纤维浆料精磨机，其中，所述壳体包括圆形的外壳，所述圆形的外壳围绕所述研磨表面设置，并且其中，所述出口通道沿所述圆形的外壳外圆周分布。 

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