CN103938479B - 一种可调间隙的双锥形磨浆机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可调间隙的双锥形磨浆机，包括机座、主轴、磨室座及转子、定子、磨室盖，所述磨室座与磨室盖通过在磨室座一侧边所竖直铰装的开合铰链、另一侧边安装的拆装机械手相对扣装在一起；所述磨浆机采用磨盘间隙调节机构调节锥形定子与转子之间的磨盘间隙；所述在磨室座内安装的转子是由两个锥形转子和一个圆柱形连接盘组合而成的双锥形转子。由于本发明采用的双锥形转子由两个尺寸、齿纹完全相同的锥形转子背对背组合而成，加上两侧的进料管对称布置、尺寸相同，所以，作用在转子上的轴向力在理论上相互抵消；主轴的轴向力平衡，轴承和机座的布置可以不考虑轴向力的作用，因此，可以简化双锥形磨浆机设计和安装固定；与盘磨机相比，在有效磨浆面积不变的情况下，本发明可明显减小转子径向尺寸，有效减少磨浆机空载功耗。

Description

一种可调间隙的双锥形磨浆机

技术领域

本发明属于造纸领域，涉及低浓、中浓磨浆或者打浆机械设备，尤其是一种可调间隙的双锥形磨浆机。

背景技术

磨浆和打浆机械，是制浆造纸企业的关键设备，同时也是能耗较高的机械设备。由于磨浆和打浆机械的工作原理基本相同，只是工作参数调整要求不同，所以可将这类设备统称为磨浆机，专门用于打浆的磨浆机也称为打浆机。

目前，常用的磨浆和打浆机械按照其转子(转盘)的形状可分为圆盘形、圆锥形(实际是没有顶角的锥台形)和圆柱形磨浆机。圆盘磨浆机(又称盘磨机)主要分为单盘磨机、双盘磨机和三盘磨机，圆锥磨浆机分为单锥磨浆机和三锥磨浆机，锥度有小锥度(锥角≤40°)和大锥度(锥角＞40°)两类。盘磨机是从圆盘的中心进料、从圆盘的周边出料；圆锥磨浆机是从小端进料，大端出料。圆盘中心和圆锥小端速度较低，浆料容易进入磨片之间；此外，盘磨机和圆锥磨浆机的共同特点是转子和定子的磨片间隙可以调整。而圆柱形磨浆机，进料和出料的速度相等，磨片间隙调整机构比较复杂。由于上述原因，盘磨机和圆锥磨浆机使用较为广泛。

通常，不同类型磨浆机有效磨浆面积和转速相等时，磨浆效率基本相等。目前，各种磨浆机的转速大致相同(约为1500r/min)。假定有效磨浆面积相等，可以得到单盘磨机转子外径最大、三盘磨机、单锥磨浆机转子外径次之，三锥磨浆机转子外径最小。磨浆机转子尺寸减小，可以减小转子的质量和转动惯量，意味着减少磨浆机的空载功耗，可以达到减少能耗的目的，这一点已经在生产中得到证实。在保证磨浆质量和效率的前提下，减少磨浆机能耗，一直是制浆造纸行业不懈追求的目标。

通过上述分析，可以看出在磨浆效率不变的情况下，三锥形磨浆机(参见ZL200820029691.8)相对转子外径最小，节能效果最好。然而三锥磨浆机转子内外层锥度方向相同，轴向力很大，转子制造安装要求很高，这些问题制约了三锥磨浆机的使用和推广。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种可调间隙的双锥形磨浆机，该磨浆机具有三锥磨浆机尺寸小、效率高、能耗低的优点，并且克服其轴向力大、制造安装要求高等缺点。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种可调间隙的双锥形磨浆机，包括机座、主轴、磨室座及转子、定子、磨室盖，在机座上水平固装轴承座，该轴承座的一侧端同轴固装磨室座，该磨室座的另一端安装磨室盖；在轴套内同轴安装主轴，其特征在于：

所述磨室座、磨室盖的安装方式是：

磨室座与磨室盖通过在磨室座一侧边所竖直铰装的开合铰链、另一侧边安装的拆装机械手相对扣装在一起，磨室座开合铰链是由磨室座开合铰链支板和磨室座开合铰轴组成，锥形转子拆装机械手通过两个铰轴、两个连接杆和支板与磨室座相连接，转子机械手手爪用于抓取双锥形转子组；

在磨室座与磨室盖的外缘制有法兰圈，两个法兰圈通过螺栓固装；在磨室座上端连通设置有进料管，在磨室盖上端连通设置有进料管，在磨室盖的下底端连通设置有出浆管，在磨室座内同轴固装一右锥形定子；

在磨室盖上通过凸缘固定一支撑半轴，在其右侧半轴上套装可移动的间隙调整支架，该间隙调整支架的右端固定一可调锥形定子；在磨室盖上安装一磨片间隙调整机构，该调整机构是一个蜗杆蜗轮机构，通过旋转调节手轮可驱动蜗杆带动蜗轮旋转，蜗轮的内孔通过螺纹驱动间隙调整支架沿双锥转子轴向左、右移动。

而且，所述在磨室座内安装的转子为双锥形转子，该双锥形转子由左锥形转子、转子连接盘和右锥形转子三部分组成；左锥形转子与可调锥形定子相对，右锥形转子与右锥形定子相对，因此形成两个相同的磨浆区域；在锥形定子和锥形转子相对应的表面均安装由耐磨材料制造的可拆卸的锥形定子和锥形转子磨片。

而且，所述锥形转子磨片和锥形定子磨片形状尺寸、齿纹参数相同，并且锥形转子磨片与锥形定子磨片相对应。

而且，所述主轴的两侧端分别通过前轴承组和后轴承组安装在轴承座上盖和下座组成的轴承座中，并且，前、后轴承组均采用圆柱滚子轴承，允许主轴轴向移动；为了使磨室座与轴承座和机座连接可靠，在轴承座与磨室座之间固装有磨室斜支撑，在磨室座内的主轴与磨室座之间同轴安装有密封带。

而且，所述双锥形转子的半锥角为40°～50°,圆锥台的高度为大端直径的20％～30％.双锥形转子的总长度约为大端直径的50％～65％。

本发明的优点和积极效果是：

1、本发明采用的双锥形转子，可使主轴的轴向力相互抵消，由于双锥形转子由两个尺寸、齿纹完全相同的锥形转子背对背组合而成，加上两侧的进料管对称布置、尺寸相同，所以，作用在转子上的轴向力在理论上相互抵消；主轴上的轴向力平衡，轴承和机座的布置可以不考虑轴向力的作用，这样可以简化双锥形磨浆机设计和安装固定方式。

2、本发明采用磨片间隙调整机构，可以根据磨浆要求和磨片的磨损情况及时方便地调整磨片间隙，以保证磨浆和打浆质量；磨片间隙调整机构采用蜗轮蜗杆调整机构，也可以采用电液伺服液压油缸调整机构，这两种磨片间隙调整机构，前者结构较为简单，后者便于实现自动控制；此外，采用蜗轮蜗杆磨片间隙调整机构，在蜗轮左侧安装了一个推力轴承，既可以减少蜗轮转动的阻力，使蜗轮带动转子间隙调整支架上的丝杆轴向移动左侧锥形定子，又能承受锥形定子作用的反向推力。

3、本发明采用悬臂式主轴结构，设计了径向对开结构的磨室，采用了大锥度小高度的锥台设计，半锥角在37°～55°时，磨浆效率、有效表面负荷和刀棒间隙调整综合效果较好，所以本发明选择的半锥角为40°～50°，上述设计使磨室径向对开成为可能。

4、本发明采用磨室开合铰链打开磨室盖，并采用双锥转子拆卸机械手拆装双锥形转子组合，便于磨室检修和磨片更换，减轻劳动强度，节约维修时间。

5、本发明空载功耗小，可有效降低磨浆或者打浆能耗，在相同的有效磨浆面积情况下，比单盘磨机、三盘磨机空载功耗明显降低；当轴向长度相同时，双锥形磨浆机转子比单锥转子径向尺寸更小，质量更小，空载功耗更小，与三锥形磨浆机相当。

附图说明

图1是本发明的中轴截面剖视图；

图2是本发明的左视图；

图3是本发明的俯视图；

图4是本发明的磨室盖打开转子组拆卸示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例做进一步详述；本实施例是描述性的，不是限定性的，不能由此限定本发明的保护范围。

一种可调间隙的双锥形磨浆机，包括机座20、主轴15、磨室座11及转子、定子、磨室盖3，在机座上水平固装轴承座(由轴承座上盖16和轴承座下座19组合而成)，该轴承座的一侧端同轴固装磨室座，该磨室座的另一端同轴安装磨室盖；在轴承座内同轴安装主轴，该主轴的两侧端分别通过前轴承组14和后轴承组17安装在机座上，为了加强磨室座与轴承座的连接强度，在轴承座与磨室盖之间固装有磨室斜支撑13，在磨室座内的主轴与磨室座之间同轴安装有密封带12，该密封带的作用是防止磨室中的浆料从磨室与主轴连接处泄漏，也可以阻止前轴承组的润滑油泄漏。前轴承组和后轴承组均由一组圆柱滚子轴承组成，该两组轴承允许主轴受到轴向载荷作用时沿轴向左、右移动。此外，主轴通过联轴器18与主电动机(没有示出)联接。

所述磨室座、磨室盖的安装方式是：

磨室座与磨室盖通过在磨室座一侧边所竖直铰装的开合铰链33、另一侧边安装的双锥转子拆装机械手31相对扣装在一起，其结构参见图2；开合铰链是由磨室座开合铰链支板33a、33c和磨室座开合铰轴33b组成，如图3所示；锥形转子拆装机械手通过两个铰轴31a、31c、两个连接杆31b、31d和支板31e与磨室座相连接，以支撑双锥形转子组的重量，并使其容易与转子主轴对正，便于拆卸和安装，转子机械手手爪31f用于抓取双锥形转子组。

如图1所示，在磨室座与磨室盖的外缘制有法兰圈，两个法兰圈通过螺栓24固装；在磨室座上端连通设置有进料管10，在磨室盖上端连通设置有进料管4，在磨室盖的下底端连通设置有出浆管25，在磨室座内同轴固装一右锥形定子9，该右锥形定子内侧边安装有锥形定子磨片22。

所述磨室盖的结构是：参见图1，在磨室盖上通过凸缘固定一支撑半轴1，在其右侧半轴上滑移一间隙调整支架29，该间隙调整支架的右端固定一可调锥形定子5，该可调锥形定子内侧边安装有锥形定子磨片27。在磨室盖上安装一磨片间隙调整机构2，该调整机构是一个蜗杆蜗轮机构，通过旋转调节手轮32(如图2)，可驱动蜗杆带动蜗轮旋转，蜗轮的内孔通过螺纹驱动间隙调整支架沿双锥转子轴向左、右移动；在蜗轮的左侧安装了推力轴承30，该推力轴承既可以支承蜗轮旋转，减少蜗轮转动的阻力，又能承受锥形定子作用的反向推力，并将通过可调锥形定子传递过来的轴向载荷传递到磨室盖上。

在磨室内安装有双锥形转子组，该双锥形转子组由左锥形转子6，转子连接盘7和右锥形转子8三部分组合而成，双锥形转子组固定在主轴左端，其旋转由主轴驱动。该双锥形转子是由两个尺寸、形状相同的圆锥台背对背组合(即大直径端相对)且中间有一圆盘相连而成，在双锥形转子的两侧同轴分别安装有右拨盘21和锥帽28；左锥形转子与可调锥形定子相对，右锥形转子与右锥形定子相对，由此形成两个相同的磨浆区域。在与锥形定子所安装的定子磨片相对应的锥形转子表面均安装由耐磨材料制造的可拆卸的锥形转子磨片23、26，转子磨片和定子磨片形状尺寸、齿纹参数相同，并且转子磨片与定子磨片相对应。两个进料管将需要加工的浆料导入磨室，右拨盘和锥帽上的凸缘将浆料搅动散开，使浆料在压力作用下进入由锥形转子和锥形定子组成的磨浆(打浆)区域，磨制好的浆料从双锥形转子中间的转子连接盘甩出锥形定子，抛向磨室内壁，在重力的作用下汇集到出浆管流出磨室。

本发明的拆卸方式如下：

通过磨室盖拉手，可以打开磨室盖，由于支撑半轴、磨片间隙调整机构、间隙调整支架、进料管和可调锥形定子等均安装在磨室盖之内，它们将随磨室盖一起转动。磨室盖打开后，卸下锥帽，可借助于锥形转子拆装机械手将锥形转子组从主轴上卸下，这样左、右锥形转和左、右锥形定子均处于敞开状态，便于更换锥形转子和锥形定子磨片。

图4是本发明实施例磨室盖打开、双锥形转子组从主轴上拆卸下来的示意图。从图4也可以看出双锥形转子拆卸机械手和磨室盖开合铰链是如何工作的。磨室盖和双锥形转子组拆卸下来以后双锥形磨浆机的转子和定子全部敞开，便于检修和更换磨损的磨片。

本发明的磨片可采用整体式锥形定子、转子磨片，磨片用螺钉紧固在定子座或转子座上，从小端到大端磨片表面可以分成破碎区、粗磨区和精磨区三个磨区。当双锥形磨浆机直径较大时，为了便于制造加工可将整体式定子、转子磨片分为尺寸相同、表面齿纹相同的扇形磨片。

本发明磨盘间隙调整原理是：

当蜗轮蜗杆间隙调整机构使可调锥形定子沿轴向左、右移动时，由于锥形转子两侧磨片间隙不同，锥形转子上所受的轴向力不平衡，使双锥形转子组及主轴在轴向自由移动(浮动)，自动调节至轴向力平衡，两侧磨片间隙相等。由于主轴前、后轴承组均采用圆柱滚子轴承，可实现双锥转子和主轴的轴向自由移动。

Claims (4)

1.一种可调间隙的双锥形磨浆机，包括机座、主轴、磨室座及转子、定子、磨室盖，在机座上水平固装轴承座，该轴承座的一侧端同轴固装磨室座，该磨室座的另一端安装磨室盖；在轴套内同轴安装主轴，其特征在于：

所述磨室座、磨室盖的安装方式是：

磨室座与磨室盖通过在磨室座一侧边所竖直铰装的开合铰链、另一侧边安装的拆装机械手相对扣装在一起，磨室座开合铰链是由磨室座开合铰链支板和磨室座开合铰轴组成，锥形转子拆装机械手通过两个铰轴、两个连接杆和支板与磨室座相连接，转子机械手手爪用于抓取双锥形转子组；

在磨室座与磨室盖的外缘制有法兰圈，两个法兰圈通过螺栓固装；在磨室座上端连通设置有进料管，在磨室盖上端连通设置有进料管，在磨室盖的下底端连通设置有出浆管，在磨室座内同轴固装一右锥形定子；

在磨室盖上通过凸缘固定一支撑半轴，在其右侧半轴上套装可移动的间隙调整支架，该间隙调整支架的右端固定一可调锥形定子；在磨室盖上安装一磨片间隙调整机构，该调整机构是一个蜗杆蜗轮机构，通过旋转调节手轮可驱动蜗杆带动蜗轮旋转，蜗轮的内孔通过螺纹驱动间隙调整支架沿双锥转子轴向左、右移动；

在磨室座内安装的转子为双锥形转子，该双锥形转子由左锥形转子、转子连接盘和右锥形转子三部分组成；左锥形转子与可调锥形定子相对，右锥形转子与右锥形定子相对，因此形成两个相同的磨浆区域；在锥形定子和锥形转子相对应的表面均安装由耐磨材料制造的可拆卸的锥形定子和锥形转子磨片。

2.根据权利要求1所述的可调间隙的双锥形磨浆机，其特征在于：所述锥形转子磨片和锥形定子磨片形状尺寸、齿纹参数相同，并且锥形转子磨片与锥形定子磨片相对应。

3.根据权利要求1所述的可调间隙的双锥形磨浆机，其特征在于：所述主轴的两侧端分别通过前轴承组和后轴承组安装在轴承座上盖和下座组成的轴承座中，并且，前、后轴承组均采用圆柱滚子轴承，允许主轴轴向移动；为了使磨室座分别与轴承座和机座连接可靠，在轴承座与磨室座之间固装有磨室斜支撑，在磨室座内的主轴与磨室座之间同轴安装有密封带。

4.根据权利要求1所述的可调间隙的双锥形磨浆机，其特征在于：所述双锥形转子的半锥角为40°～50°,圆锥台的高度为大端直径的20％～30％，双锥形转子的总长度为大端直径的50％～65％。