CN102899958B - 造纸设备及其刮刀装置 - Google Patents

Abstract

一种刮刀装置，该刮刀装置包括刀架、固定在刀架上的夹具和背刀，以及由夹具夹持的刮刀，该背刀抵靠在刮刀上，该背刀在长度方向上包括一个长侧边，该长侧边包括位于中间的直线段和分别位于两端的第一倾斜段和第二倾斜段，直线段与刮刀相抵靠，第一倾斜段与第二倾斜段均沿着远离刮刀的方向延伸，且均具有与直线段相接的第一端点和远离直线段的第二端点。本发明还提供一种使用上述刮刀装置的造纸设备。本发明通过在背刀长度方向上的两端倾斜设置，形成倒角，间接的达到刮刀两端线压降低的效果，从而延长刮刀装置的使用寿命。

Description

造纸设备及其刮刀装置

技术领域

本发明涉及造纸领域，特别涉及一种造纸设备及该设备中对纸幅进行起皱的刮刀装置。

背景技术

生活用纸的生产过程中，对纸幅进行起皱是很重要的一个步骤，目前应用较为广泛的起皱方式是通过起皱刮刀与高速旋转的烘缸表面相抵，使烘缸表面的纸幅在高速运行状态下与刮刀发生碰撞来实现的。

由于烘缸高速旋转，会压迫刮刀向后产生震动，使刮刀与烘缸表面结合不一致，刮刀的刃部易磨损，导致起皱不均匀，需要频繁地更换刮刀，也即刮刀的使用寿命短。申请号为200920240651.2的中国专利文献中记载，声称通过使用压板(或可称为背刀片、护刀板、压刀板等)对刮刀进行加压，可以减小刮刀的震动，使刮刀与烘缸表面结合一致。该压板的应用可在一定程度上延长刮刀的使用寿命，因此增加设置了压板的起皱刮刀装置在造纸行业已经得到广泛应用。

但是，经实际生产验证，设有压板的刮刀装置在使用一段时间后，会出现断纸现象，拆卸刮刀观察会发现，刮刀的刃部在沿横向方向(cross direction)上的两个端部出现数个不规整的凹槽，而刮刀的刃部在沿横向方向上的中间部位较为完好。刮刀两个端部被磨损，致使纸张易撕断，导致该刮刀装置不能继续使用，也就是说具有压板的刮刀装置使用寿命仍难以满足实际需要。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种具有更长使用寿命的刮刀装置及具有该刮刀装置的造纸设备。

一种刮刀装置，设置在造纸设备中用于对纸幅进行起皱，该刮刀装置包括刀架、固定在刀架上的夹具和背刀，以及由夹具夹持的刮刀，刮刀用于与烘缸表面接触从而对纸幅进行起皱，该背刀抵靠在刮刀上用于减小刮刀与烘缸表面接触时产生的震动，该背刀在长度方向上包括一个长侧边，该长侧边包括位于中间的直线段和分别位于两端的第一倾斜段和第二倾斜段，直线段与刮刀相抵靠，第一倾斜段与第二倾斜段均沿着远离刮刀的方向延伸，且均具有与直线段相接的第一端点和远离直线段的第二端点。

一种造纸设备，包括压辊、烘缸及刮刀装置，压辊用于将纸幅传递至烘缸表面，刮刀装置用于对烘缸表面的纸幅进行起皱，刮刀装置是上述的刮刀装置。

与现有技术相比，本发明通过在背刀长度方向上的两端倾斜设置，形成倒角，使背刀两端与刮刀相应的两端相间隔，从而使背刀施加在刮刀两端的压力小于施加在刮刀中部的压力，从而达到避免或延缓刮刀两端受磨损的功效，由此延长刮刀装置的使用寿命。此方案可行性强、效果明显、操作简单。

下面参照附图，结合具体实施例对本发明作进一步的描述。

附图说明

图1为本发明一实施例的造纸设备的部分结构示意图。

图2为本发明一实施例的刮刀装置的主视示意图。

图3为图1所示造纸设备中的烘缸表面的纸幅与涂层位置关系示意图。

图4为本发明一实施例的刮刀装置中的背刀的结构示意图。

主要元件符号说明

压辊          10

烘缸          20

表面          21

涂层          22

刮刀装置      30

刀架          31

螺丝          310

架体          311、312

夹具          32

空隙          320

固定端        321

自由端        322

背刀          33

另一长侧边    330

长侧边        331

直线段        332

第一倾斜段    333

第二倾斜段    334

第一端点      335、337

第二端点      336、338

第一短侧边    340

第二短侧边    341

螺孔          342

刮刀          35

刀刃部        351

纸幅          40

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

如图1所示，本发明提供的造纸设备包括压辊10、烘缸20及刮刀装置30。该造纸设备还包括图中未示出的成型部及压榨部等结构。成型部成型的纸幅40经压榨部初步脱水后，在压辊10处被传递至烘缸20的表面进行进一步干燥，然后再经刮刀装置30进行起皱，并脱离烘缸20的表面进入下游的处理工序作进一步处理。

如图2所示，该刮刀装置30包括刀架31、固定在刀架31上的夹具32和背刀33，以及由夹具32夹持的刮刀35，刮刀35用于与烘缸20表面接触从而对纸幅40进行起皱，该背刀33抵靠在刮刀35上用于减小刮刀35与烘缸20表面接触时产生的震动。

刀架31包括用紧固件例如螺丝连接在一起的两个架体311、312。

夹具32的固定端321借由紧固件例如螺丝固定在刀架31上。夹具32与刀架31之间形成一个空隙320，刮刀35的一侧边容置并固定在该空隙320内，另一侧边延伸而出。该另一侧边的边缘即为刀刃部351，用于与烘缸20表面接触。

背刀33通过螺丝310固定在刀架31上。

夹具32的自由端322和背刀33分别抵靠在刮刀35的两个侧表面上从而降低刮刀35的震动。刀架31和夹具32等结构并不限于图视中所示结构，现有技术中各种刀架31及夹具32的结构均可应用到本发明中来。

通过调节螺丝310对背刀33的紧固力即可调整背刀33施加给刮刀35的压力，进而调节刮刀35在烘缸20表面上的摩擦力。

然而在实际生产过程中，发现仅靠调节螺丝310来调节刮刀35的受力，在使用一段时间后，会出现刮刀35的刀刃部351对应靠近烘缸20的两个端部的部位形成不规整的凹槽的现象，导致异常断纸。经发明人研究，发现了出现该种现象的原因。具体如下：

如图3所示，为了纸幅40能顺利地从压辊10转移至烘缸20的表面21上，并借刮刀35将纸幅40从烘缸20的表面21剥离，烘缸20的表面21上还覆有涂层22。涂层22是粘合剂与剥离剂的混合体。该涂层22在烘缸20的表面21上覆盖的宽度小于烘缸20的宽度(也即烘缸20在横向方向上的延伸距离)，也即涂层22未完全覆盖烘缸20的位于圆周上的表面21。而涂层22的宽度大于纸幅40的宽度，以使整个纸幅40均能与涂层22接触。

烘缸20内部的热蒸汽是均匀分布的，故在没有湿的纸幅40经过烘缸20时烘缸20的表面21的温度是一致的，也即涂层22的各处温度应该也是一致的。而当湿的纸幅40通过烘缸20的表面21干燥时，湿的纸幅40里的水分被高温蒸发了，湿纸幅40里的含水量急剧减少。水分蒸发需要吸收热量，故有湿的纸幅40经过的涂层22处的温度会降低，由此可以确定没有湿的纸幅40经过的涂层22表面温度高于有湿的纸幅40经过的涂层22表面温度，而当涂层22的温度高于某一固定的临界温度后，涂层22就会产生交联固化，其外在表现为涂层22硬化。综上可知，烘缸20两端处的涂层22相对于有湿纸幅40经过的烘缸20中间段的涂层22，比较容易硬化。

由于刮刀35的宽度(即刮刀35在横向方向上的延伸距离)必须大于纸幅40的宽度才能保证纸幅40的完全起皱，因此刮刀35的刀刃部351上的两个端部必然会接触到位于烘缸20的两端处的涂层22。通过上述分析可知，烘缸20的两端处的涂层22由于温度的差异容易硬化，硬化后的涂层22相较而言厚度增加、硬度增加，导致刮刀35的刀刃部351的两个端部所受磨擦也相对较大。由此导致刀刃部351的端部呈现数个不规整的凹槽，此时纸幅40的边缘部分在起皱时会进入凹槽，高速运动的纸幅40会迅速带出凹槽内的该部分纸，这部分纸与刀刃部351上不规整的凹陷处摩擦，就使纸易撕裂、破损。

针对上述发现，本发明通过改善背刀33施加给刮刀35上的压力，进而避免或者延缓这种缺陷的发生。

如图4所示，是本发明中的背刀33在横向方向上的主视图。由于背刀33的长度f(即背刀33在横向方向上延伸的距离)以及背刀33的高度e(即背刀33在垂直于横向方向上延伸的距离)均远远大于背刀33的厚度(背刀33的除长度、高度外的另一方向上的尺寸)，因此下文在描述时将背刀33看成一个近似没有厚度的片体。

该背刀33在长度方向上包括一个长侧边331，该长侧边331包括位于中间的直线段332和分别位于两端的第一倾斜段333和第二倾斜段334，直线段332与刮刀35相抵靠，第一倾斜段333与第二倾斜段334均沿着远离刮刀35的方向延伸，且均具有与直线段332相接的第一端点和远离直线段332的第二端点。

具体地，第一倾斜段333具有与直线段332相接的第一端点335和远离直线段332的第二端点336，第二倾斜段334具有与直线段332相接的第一端点337和远离直线段332的第二端点338。第一倾斜段333沿着远离刮刀35的方向由第一端点335延伸至第二端点336，第二倾斜段334沿着远离刮刀35的方向由第一端点337延伸至第二端点338。因此第一倾斜段333与第二倾斜段334分别与直线段332间形成夹角，从而在背刀33长度方向上的两端形成倒角。

本发明通过在背刀33长度方向上的两端形成倒角，使背刀33的位于两端的第一倾斜段333和第二倾斜段334与刮刀35之间具有一定的间隔，从而使背刀33的位于两端的第一倾斜段333和第二倾斜段334施加给刮刀35的压力较小，也即使刮刀35两端承受的压力小于刮刀35中部承受的压力，以此达到降低刮刀35两端线压的目的。当刮刀35两端与硬度、厚度较大的烘缸20两端接触时，由于两端线压下降，因此所受磨擦也会较小，很好的解决了上述刮刀35两端易磨损的问题，由此可延长刮刀装置的使用寿命，避免或延缓断纸现象的发生。采取本发明方案其优势在于：通过对背刀33进行改进，间接的达到刮刀35两端线压降低，对精密的刮刀35无影响，同时，此方案可行性强、效果明显、操作简单。

优选地，所述第一倾斜段333和第二倾斜段334关于直线段332的中点对称。也就是说，第一倾斜段333和第二倾斜段334的延伸长度相同，且与直线段332之间的夹角也一致。这样，对于背刀33、刮刀35与纸幅40的中点均对齐时，可更好地调节刮刀35两端的线压。

更优选地，为了加工的方便，第一倾斜段333和第二倾斜段334均是直线形的，因此第一倾斜段333、第二倾斜段334与直线段332之间的夹角为一定值。

进一步地，该背刀33还包括第一短侧边340、与第一短侧边340相对的第二短侧边341，及与长侧边331相对的另一长侧边330。第一短侧边340分别连接长侧边331的第一倾斜段333的第二端点336与另一长侧边330的一端，第二短侧边341分别连接长侧边331的第二倾斜段334的第二端点338与另一长侧边330的另一端。另一长侧边330的延伸方向为背刀33的长度方向，第一、第二短侧边340、341的延伸方向为背刀33的高度方向。第一倾斜段333(也即第二倾斜段334)与直线段332的夹角α范围为1-10度，第一倾斜段333的第一、第二端点335、336之间在背刀33高度方向上的距离d与背刀的高度e的比例范围为d:e＝0.05-0.25。

优选地，该第一倾斜段333与直线段332的夹角α范围为3.5-5.3度。

优选地，第一倾斜段333的第一、第二端点335、336之间在背刀33高度方向上的距离与背刀33的高度的比例范围为d:e＝0.1-0.17。

此外，造纸设备工作状态中，刮刀35的磨擦生热并会将热量传递至背刀33，背刀33的温度能达到100度以上。背刀33的材质常见的为不锈钢，具有一定的膨胀系数。背刀33受热膨胀会向四周延伸。由于现有的背刀33上开设供螺丝310通过的通孔尺寸与螺丝310紧密配合，留下的缝隙很小，虽背刀33在高度方向上仅设置一个螺丝310而可向高度方向上延伸，但长度方向上由于多个螺丝310的设置则使得背刀33没有膨胀延伸的空间，导致背刀33在两个螺丝310之间的中部凸出产生形变。

有鉴于此，如图4所示，本发明保持原圆形螺孔的孔径b不变、但在背刀33的长度方向上向两边延伸，形成直径为b、孔长为L的平键槽形状的螺孔342。也即，螺孔342的长度方向与背刀33的长度方向一致。螺孔342供螺丝310穿过以将背刀33固定在刀架31上后，即使背刀33受热膨胀，由于背刀33在长度方向上有一定程度的运动空间，背刀33可向螺丝310与螺孔342之间形成的较大的空隙延伸，因此背刀33不易变形，可延长使用寿命。

图4中的螺孔342呈圆头平键槽形状，在一些实施例中，该螺孔342也可以是呈平头或单圆头平键槽形状。

优选地，该等螺孔342位于同一直线上。

进一步地，螺孔342的长度l与背刀33的长度f的比值范围为l:f＝0.0025-0.0075，更优选地，螺孔342的长度与背刀33的长度f的比值范围为l:f＝0.0035-0.0065。

Claims (10)

1.一种刮刀装置，设置在造纸设备中用于对纸幅进行起皱，该刮刀装置包括刀架、固定在刀架上的夹具和背刀，以及由夹具夹持的刮刀，刮刀用于与烘缸表面接触从而对纸幅进行起皱，该背刀抵靠在刮刀上用于减小刮刀与烘缸表面接触时产生的震动，其特征在于：该背刀在长度方向上包括一个长侧边，该长侧边包括位于中间的直线段和分别位于两端的第一倾斜段和第二倾斜段，直线段与刮刀相抵靠，第一倾斜段与第二倾斜段均沿着远离刮刀的方向延伸，且均具有与直线段相接的第一端点和远离直线段的第二端点。

2.如权利要求1所述的刮刀装置，其特征在于：所述第一倾斜段和第二倾斜段关于直线段的中点对称。

3.如权利要求2所述的刮刀装置，其特征在于：该背刀还包括第一短侧边、与第一短侧边相对的第二短侧边，及与长侧边相对的另一长侧边，第一短侧边分别连接长侧边的第一倾斜段的第二端点与另一长侧边的一端，第二短侧边分别连接长侧边的第二倾斜段的第二端点与另一长侧边的另一端，另一长侧边的延伸方向为背刀的长度方向，第一、第二短侧边的延伸方向为背刀的高度方向，第一倾斜段与直线段的夹角范围为1-10度，第一倾斜段的第一、第二端点之间在背刀高度方向上的距离与背刀的高度的比例范围为0.05-0.25。

4.如权利要求3所述的刮刀装置，其特征在于：该第一倾斜段与直线段的夹角范围为3.5-5.3度。

5.如权利要求3所述的刮刀装置，其特征在于：第一倾斜段的第一、第二端点之间在背刀高度方向上的距离与背刀的高度的比例范围为0.1-0.17。

6.如权利要求3所述的刮刀装置，其特征在于：背刀上形成多于一个的螺孔，所述螺孔用于供螺丝穿过以将背刀固定在刀架上，所述螺孔呈平键槽形状，且螺孔的长度方向与背刀的长度方向一致。

7.如权利要求6所述的刮刀装置，其特征在于：所述螺孔位于同一直线上。

8.如权利要求6所述的刮刀装置，其特征在于：螺孔的长度与背刀的长度的比值范围为0.0025-0.0075。

9.如权利要求8所述的刮刀装置，其特征在于：螺孔的长度与背刀的长度的比值范围为0.0035-0.0065。

10.一种造纸设备，包括压辊、烘缸及刮刀装置，压辊用于将纸幅传递至烘缸表面，刮刀装置用于对烘缸表面的纸幅进行起皱，其特征在于刮刀装置是权利要求1-9项中任意一项所述的刮刀装置。