CN101974863A - 压力控制打浆的中浓盘磨机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种压力控制打浆的中浓盘磨机，包括静磨片、动磨片、主轴、轴套、主电机和液压单元，静磨片和动磨片相对设置，主轴连接于动磨片和主电机之间，轴套设于主轴外周，液压单元通过PID调节的方式控制主电机的功率；液压单元包括油缸、液压泵和比例阀，油缸设于轴套上，且轴套与油缸的活塞相连，油缸与液压泵的连接管路上设有比例阀，液压泵与主电机连接；轴套的端部设有带弹性体弹性套筒，弹性体与液压单元组成压力调节系统。本中浓盘磨机根据浆料的流量调节主电机功率，弹性体可控制浆料流量微小变化时磨片之间的间隙稳定，实现定压打浆，使打浆质量与磨片的压力建立比例关系，使中高浓打浆的质量更加可控，质量稳定率提高30％以上。

Description

压力控制打浆的中浓盘磨机

技术领域

本发明涉及中浓盘磨机的打浆技术，特别涉及一种压力控制打浆的中浓盘磨机。

背景技术

磨浆是造纸生产过程中的一个重要工段，现有磨浆机的进退刀方式总体分为两大类，一是电机带动涡轮涡杆，推动磨浆机静磨片端产生轴向移动来调节磨片之间的间隙，有时也用在动磨片端，利用此机构推动主轴作轴向移动来调节磨片间隙，另一种方式是利用液压方式，大部分情况下，用于调节动磨片端的轴向移动来调节磨片间隙，也有用于静磨片端的情况。以上两大类方法，有一个共同的特点，就是调节的磨片间隙一经调节好，是不变的，称作定距打浆。在生产过程中，由于生产时浆的浓度、流量等经常有波动，这种定距打浆的方式，出现磨浆机电流波动比较频繁，在严重情况下，甚至会出现过载、磨片频繁相撞，造成磨片因相互之间的磨擦而磨损快，影响磨片的使用寿命。由于电流的波动，也造成用电量的损失，并且影响磨浆质量的稳定。因此，若能改变这种传统的定距打浆的方式，实现间隙与来浆情况比较一致的变化，将有利于磨浆质量的稳定，增长磨片寿命，减少用电量的浪费，是对造纸工业的生产稳定，节能有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种压力控制打浆的中浓盘磨机，该结构的中浓盘磨机能较好的稳定磨片间隙与来浆流量相一致的情况。

本发明通过以下技术方案实现：一种压力控制打浆的中浓盘磨机，包括静磨片、动磨片、主轴、轴套、主电机和液压单元，静磨片和动磨片相对设置并分别固定于相应的磨片固定机构上，主轴连接于动磨片和主电机之间，轴套设于主轴外周，主电机与液压单元之间为电气连接，液压单元的压力通过PID调节的方式控制主电机的功率；液压单元包括油缸、液压泵和比例阀，油缸设于轴套上，且轴套与油缸的活塞相连，油缸与液压泵的连接管路上设有比例阀；在主轴与主电机连接的一端，轴套的端部设有弹性套筒，弹性套筒内设置弹性体，弹性体与液压单元组成压力调节系统。

所述轴套外周还设有防撞机构，防撞机构包括螺纹柱体、螺母体和紧钉销，螺纹柱体与螺母体之间为螺纹连接，螺纹柱体为固定于油缸后端的固定件，螺母体为调节用的活动件，紧钉销为固定螺母体和螺纹柱体用的活动件，螺母体的后端面与弹性体连接，盘磨机工作时，当磨片间隙达到防撞间隙时，螺母体的后端面与弹性套筒的前端面相接触。中浓盘磨机使用前，需要对防撞机构的防撞间隙进行调节并固定，其调节方法是：将液压单元的压力调至最大，油缸内的活塞向前移动，使到动磨片和静磨片相接触，此时旋转螺母体，直到螺母体的后端面与弹性套筒的前端面接触，然后锁紧紧钉销，防止螺母体移动。但在中浓盘磨机的使用过程中，当磨片的磨损超过1mm时，必须通过上述方法重新调节防撞机构。

所述主轴上设有磁悬浮力机构，包括4个磁性体，各磁性体分别设于主轴的轴肩和轴承压盖之间的两个相邻面及轴肩和轴套前端部件之间的两个相邻面，任意两个相邻面上的磁性体同极相对设置，4个磁性体组成2组磁性组件，任意两个相邻面上的磁性体组成一组磁性组件。磁悬浮机构使轴肩和轴套之间保持0.05mm以上的间隙，使轴套能通过轴肩推动主轴做轴向运动，又不与轴肩相接触，同时可消除主轴上轴承的轴向受力，其原理是：磨片之间产生的轴向推力，传递到主轴后，主轴通过轴肩经过将轴向力传递到轴套，轴套传递到油缸的活塞，最后传递到基座，因而轴承不会受到中浓盘磨机工作时产生的轴向力的作用，从而减轻轴承的负荷，轴承的型号选择上也就可以不考虑轴承的轴向受力。

上述磁悬浮力机构中，所述磁性体为圆环结构，设于轴肩、轴承压盖或轴套前端部件的端面上，磁性体通过螺钉连接或粘接的方式固定于轴肩、轴承压盖或轴套前端部件的端面上；所述磁性体为永磁体或用线圈充磁的磁体。所述轴肩和轴承压盖之间的两个相邻面上的磁性体为S-S同极相对设置，轴肩和轴套前端部件之间的两个相邻面上的磁性体为N-N同极相对设置。

所述弹性体为弹簧，其允许的变形量大于油缸内活塞的移动距离，弹簧产生的弹力为5～40吨，弹簧的变量与产生的弹力成比例关系，即F＝f×Δx；f为弹性系数，Δx为变形量。

所述油缸内活塞的移动距离等于静磨片与动磨片之间的最大间隙量和磨片所允许的最大磨损量之和。

所述比例阀为手动溢流阀。在自动调节时，主电机的功率与比例阀进行PID调节，手动调节时，手动调节溢流阀使液压泵的油压改变，人工观察电机电流变化，以达到要求时停止调节。

所述液压单元内的控制管路上还设有电磁阀。

本压力控制打浆的中浓盘磨机工作时，依据浆料打浆的质量要求，设定主电机的功率，将液压单元的压力与主电机功率建立PID控制，将液压单元的方向阀设定为进刀方向，油缸内的活塞向前移动时，带动动磨片往静磨片的方向靠拢，磨片间隙减小，当主电机功率达到其设定值时，活塞停止移动，此时，磨片之间的压力加上弹性体的弹性力之和与活塞的推力相等。当磨片之间的浆料流量短时微小变化时，由于弹性体的惯性，磨片间隙不会改变，主电机的功率会有微小变化，这样，实现了打浆因流量脉冲变化引起活塞移动的频率，只有出现浆料流量异常时间较长，波动量较大的情况下，才会引起活塞的移动，从而不会影响油缸的使用寿命。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本中浓盘磨机通过在液压单元和主电机之间增加PID调节，根据浆料的流量调节主电机功率，弹性体可控制浆料流量微小变化时磨片之间的间隙稳定，实现定压打浆，使中浓打浆的打浆质量与磨片之间的压力建立了比例关系，使中高浓打浆的质量更加可控，质量稳定率提高30％以上。

2、本中浓盘磨机的通过对主电机功率的调节，使得打浆质量稳定，调节的速度和自适应性好，使得打浆电耗平均至少下降5％。

3、本本中浓盘磨机通过在主轴上设置防撞机构，可以有效防止磨片之间发生碰撞而磨损，延长磨片的使用寿命。

4、本中浓盘磨机通过在主轴上设置磁悬浮力机构，可有效减少轴套与主轴之间的摩擦，同时消除轴承的轴向受力，延长设备(尤其是轴承)的使用寿命，减少设备维修工作量；在机械设计过程中，轴承的选择也只需考虑其径向受力，其成本会大大降低。

附图说明

图1是本中浓盘磨机的结构示意图。

图2是图1中的A放大图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例

本实施例一种压力控制打浆的中浓盘磨机，其结构如图1所示，包括静磨片1、动磨片2、主轴3、轴套4、主电机5和液压单元，静磨片1和动磨片2相对设置并分别固定于相应的磨片固定机构上，主轴3连接于动磨片2和主电机5之间，轴套4设于主轴3外周，主电机5与液压单元之间为电气连接，液压单元的压力通过PID调节的方式控制主电机5的功率；液压单元(图1中的虚线框内为除了油缸6以外的液压单元各部件)包括油缸6、液压泵和比例阀，油缸6设于轴套4上，且轴套4与油缸6的活塞相连，油缸6与液压泵的连接管路上设有比例阀，液压泵的输出端与主电机5连接；在主轴3与主电机5连接的一端，轴套4的端部设有弹性套筒7，弹性套筒7内设置弹性体8，弹性体8与液压单元组成压力调节系统。

轴套4外周还设有防撞机构，防撞机构包括螺纹柱体9、螺母体10和紧钉销11，螺纹柱体9与螺母体10之间为螺纹连接，螺纹柱体9为固定于油缸6后端的固定件，螺母体10为调节用的活动件，紧钉销11为固定螺母体10和螺纹柱体9用的活动件，螺母体10的后端面与弹性体连接，盘磨机工作时，磨片间隙达到防撞间隙时，螺母体10的后端面与弹性套筒7的前端面相接触。中浓盘磨机使用前，需要对防撞机构的防撞间隙进行调节并固定，其调节方法是：将液压单元的压力调至最大，油缸6内的活塞向前移动，使到动磨片2和静磨片1相接触，此时旋转螺母体10，直到螺母体10的后端面与弹性套筒7的前端面接触，然后锁紧紧钉销11，防止螺母体10移动。但在中浓盘磨机的使用过程中，当磨片的磨损超过1mm时，必须通过上述方法重新调节防撞机构。

主轴3上设有磁悬浮力机构，如图2所示，包括4个磁性体12，各磁性体12分别设于主轴3的轴肩13和轴承压盖14之间的两个相邻面及轴肩13和轴套4的轴套前端部件15之间的两个相邻面，任意两个相邻面上的磁性体12同极相对设置，4个磁性体12组成2组磁性组件，任意两个相邻面上的磁性体12组成一组磁性组件。磁悬浮机构使轴肩13和轴套4之间保持0.05mm以上的间隙，使轴套4能通过轴肩13推动主轴3做轴向运动，又不与轴肩13相接触，同时可消除主轴3上轴承16的轴向受力，其原理是：磨片之间产生的轴向推力，传递到主轴3后，主轴3通过轴肩13经过将轴向力传递到轴套4，轴套4传递到油缸6的活塞，最后传递到基座，因而轴承16不会受到中浓盘磨机工作时产生的轴向力的作用，从而减轻轴承的负荷，轴承16的型号选择上也就可以不考虑轴承的轴向受力。

上述磁悬浮力机构中，磁性体12为圆环结构，设于轴肩13、轴承压盖14或轴套前端部件15的端面上，磁性体12通过螺钉连接或粘接的方式固定于轴肩13、轴承压盖14或轴套前端部件15的端面上；磁性体12为永磁体或用线圈充磁的磁体。轴肩13和轴承压盖14之间的两个相邻面上的磁性体12为S-S同极相对设置，轴肩13和轴套前端部件15之间的两个相邻面上的磁性体12为N-N同极相对设置。

弹性体8为弹簧，其允许的变形量大于油缸6内活塞的移动距离，弹簧产生的弹力为5～40吨，弹簧的变量与产生的弹力成比例关系，即F＝f×Δx；f为弹性系数，Δx为变形量。

油缸6内活塞的移动距离等于静磨片1与动磨片2之间的最大间隙量和磨片所允许的最大磨损量之和。

比例阀为手动溢流阀。在自动调节时，主电机5的功率与比例阀进行PID调节，手动调节时，手动调节溢流阀使液压泵的油压改变，人工观察电机电流变化，以达到要求时停止调节。

液压单元内的控制管路上还设有电磁阀。

本压力控制打浆的中浓盘磨机工作时，依据浆料打浆的质量要求，设定主电机5的功率，将液压单元的压力与主电机功率建立PID控制，将液压单元的方向阀设定为进刀方向，油缸6内的活塞向前移动时，带动动磨片2往静磨片1的方向靠拢，磨片间隙减小，当主电机功率达到其设定值时，活塞停止移动，此时，磨片之间的压力加上弹性体的弹性力之和与活塞的推力相等。当磨片之间的浆料流量短时微小变化时，由于弹性体的惯性，磨片间隙不会改变，主电机的功率会有微小变化，这样，实现了打浆因流量脉冲变化引起活塞移动的频率，只有出现浆料流量异常时间较长，波动量较大的情况下，才会引起活塞的移动，从而不会影响油缸的使用寿命。

如上所述，便可较好地实现本发明，上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；即凡依本发明内容所作的均等变化与修饰，都为本发明权利要求所要求保护的范围所涵盖。

Claims (9)

1.压力控制打浆的中浓盘磨机，其特征在于，包括静磨片、动磨片、主轴、轴套、主电机和液压单元，静磨片和动磨片相对设置并分别固定于相应的磨片固定机构上，主轴连接于动磨片和主电机之间，轴套设于主轴外周，主电机与液压单元之间为电气连接，液压单元的压力通过PID调节的方式控制主电机的功率；液压单元包括油缸、液压泵和比例阀，油缸设于轴套上，且轴套与油缸的活塞相连，油缸与液压泵的连接管路上设有比例阀；在主轴与主电机连接的一端，轴套的端部设有弹性套筒，弹性套筒内设置弹性体，弹性体与液压单元组成压力调节系统。

2.根据权利要求1所述压力控制打浆的中浓盘磨机，其特征在于，所述轴套外周还设有防撞机构，防撞机构包括螺纹柱体、螺母体和紧钉销，螺纹柱体与螺母体之间为螺纹连接，螺纹柱体为固定于油缸后端的固定件，螺母体为调节用的活动件，紧钉销为固定螺母体和螺纹柱体用的活动件，螺母体的后端面与弹性体连接，盘磨机工作时，当磨片间隙达到防撞间隙时，螺母体的后端面与弹性套筒的前端面相接触。

3.根据权利要求1所述压力控制打浆的中浓盘磨机，其特征在于，所述主轴上设有磁悬浮力机构，包括4个磁性体，各磁性体分别设于主轴的轴肩和轴承压盖之间的两个相邻面及轴肩和轴套前端部件之间的两个相邻面，任意两个相邻面上的磁性体同极相对设置，4个磁性体组成2组磁性组件，任意两个相邻面上的磁性体组成一组磁性组件。

4.根据权利要求3所述压力控制打浆的中浓盘磨机，其特征在于，所述磁性体为圆环结构，设于轴肩、轴承压盖或轴套前端部件的端面上，磁性体通过螺钉连接或粘接的方式固定于轴肩、轴承压盖或轴套前端部件的端面上；所述磁性体为永磁体或用线圈充磁的磁体。

5.根据权利要求3所述压力控制打浆的中浓盘磨机，其特征在于，所述轴肩和轴承压盖之间的两个相邻面上的磁性体为S-S同极相对设置，轴肩和轴套前端部件之间的两个相邻面上的磁性体为N-N同极相对设置。

6.根据权利要求1所述压力控制打浆的中浓盘磨机，其特征在于，所述弹性体为弹簧，其允许的变形量大于油缸内活塞的移动距离，弹簧产生的弹力为5～40吨。

7.根据权利要求6所述压力控制打浆的中浓盘磨机，其特征在于，所述油缸内活塞的移动距离等于静磨片与动磨片之间的最大间隙量和磨片所允许的最大磨损量之和。

8.根据权利要求1所述压力控制打浆的中浓盘磨机，其特征在于，所述比例阀在手动调节主电机功率时，为手动溢流阀。

9.根据权利要求1所述压力控制打浆的中浓盘磨机，其特征在于，所述液压单元内的控制管路上还设有电磁阀。

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