CN104631170B - 一种单电机驱动的立、卧双式无盲区的高效碎浆机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种单电机驱动的立、卧双式无盲区的高效碎浆机，主要包括壳体结构、驱动装置、传动装置、碎浆装置。其特点是竖直碎浆机转子和水平碎浆机转子采用单电机驱动，并通过蜗轮蜗杆的传动机构实现竖直碎浆机转子和水平碎浆机转子的同步运动，实现碎浆机的全方位碎浆，消除底部碎浆盲区。本发明通过竖直碎浆机转子实现碎料的整体碎浆，通过水平碎浆机转子实现底部工作盲区的碎浆，通过带轴承孔的保护罩实现竖直碎浆机转子和水平碎浆机转子的支撑和蜗轮蜗杆传动机构的密封，通过扇形结构的凸起挡板消除流体“旋饼”且增加破碎效率，该设备效率高、能耗低。

Description

一种单电机驱动的立、卧双式无盲区的高效碎浆机

技术领域

本发明涉及一种单电机驱动的立、卧双式无盲区的高效碎浆机，尤其涉及一种通过单电机同时驱动单个竖直碎浆机转子和两个水平碎浆机转子，以及可以通过竖直碎浆机转子实现槽体内整体碎浆，通过水平碎浆机转子实现槽体底部的局部碎浆，属于碎浆机的技术研发领域。

背景技术

碎浆机作为造纸制浆工业中最常用的碎浆设备之一，其作用就是将开废纸纤维分并在水中制成相同纤维的均匀悬浮液。但是，由于目前碎浆机工作方式以及结构的单一性，造成以下问题：一是现有的各种立式、卧式碎浆机的碎浆方式都是用一个碎浆刀盘或一个绞龙在一个有限的局部区域进行碎浆，因此造成整体区域碎浆不充分，如要将碎料制成均匀悬浮液，必将增加碎浆机工作时间，从而无形中造成现有碎浆机效率低、耗能大的缺点；二是目前碎浆机存在受碎浆转子安装位置的限制，造成底部不易碎浆且碎浆不充分的缺点；三是目前个别立式或卧式碎浆机采用多个碎浆刀盘或绞龙的工作方式，这虽然在单位时间内提高了碎浆效率，但由于是多个电机同时驱动转子，其所提高的效率是通过增加能耗换来的，因此造成顾此失彼的尴尬结果；四是多电机驱动多转子的工作方式，易形成各转子的不同步、不同速现象，从而引起碎浆机工作中的不平衡力，使碎浆机工作振动，降低其使用寿命。

因此，针对现有碎浆机在使用中普遍存在的碎浆区域局限性及底部盲区、碎浆效率低、能耗高且结构单一的问题，应从碎浆机工作方式及结构上进行综合考虑，设计出碎浆区域全面、效率高且能耗低的一种碎浆机。

发明内容

本发明针对现有碎浆机存在的碎浆区域局限性及底部盲区、碎浆效率低、能耗高且结构单一的问题，提供了一种可有效解决上述问题的一种单电机驱动的立、卧双式无盲区的高效碎浆机。

本发明的一种单电机驱动的立、卧双式无盲区的高效碎浆机采用以下技术方案：

一种单电机驱动的立、卧双式无盲区的高效碎浆机，主要包括壳体结构、驱动装置、传动装置、碎浆装置；所述壳体结构主要由底座、支座、槽体、凸起挡板组成，支座安装在槽体下方，用于支撑槽体，凸起挡板安装在槽体内，底座安装在槽体下方，用于固定电机及减速器；所述驱动装置为单电机驱动，电机安装在碎浆机下方，并用螺栓固定在底座上；所述传动装置主要包括减速器、联轴器、蜗轮蜗杆机构和保护罩，减速器位于电机内侧,减速器输入端与电机相联，减速器的输出端通过联轴器与竖直碎浆机转子相联，在竖直碎浆机转子下方安装有一蜗轮结构，蜗轮结构的两侧各有一蜗杆结构，且蜗杆结构分别位于一对水平碎浆机转子的中间位置，从而构成两对蜗轮蜗杆机构，并在蜗轮蜗杆机构的外围安有一长方体的保护罩，保护罩由螺栓固定在碎浆机内部底板上，保护罩左右两侧开有四个轴承孔，其用于安装支撑水平碎浆机转子的轴承，保护罩上方开有一个轴承孔，其用于安装支撑竖直碎浆机转子的轴承；所述碎浆装置主要由带螺旋叶片的一对水平碎浆机转子和带螺旋叶片的竖直碎浆机转子组成，水平碎浆机转子与蜗杆一体并通过轴承水平固定在保护罩上，其在蜗轮两侧且对称布置，蜗杆和蜗轮相互啮合，竖直碎浆机转子以中轴线为基准通过轴承竖直固定在保护罩上。

所述传动装置的驱动源由驱动装置中的单电机驱动，电机通过减速器驱动蜗轮蜗杆传动机构来带动竖直碎浆机转子和水平碎浆机转子旋转，并能通过调整电机转速、减速器传动比以及蜗轮、蜗杆的结构参数来改变竖直碎浆机转子和水平碎浆机转子的转速。

所述传动装置中的蜗轮蜗杆机构设计为一个蜗轮、两个蜗杆的结构，两个蜗杆以蜗轮为中心对称布置在其两侧。

所述的凸起挡板采用截面为扇形的结构，数量为四个，并圆周均布安装在槽体内侧。

所述的竖直碎浆转子设计为一个螺旋结构，转子上安有螺旋叶片，螺旋叶片由低端向顶端呈逆时针旋向，其导程为定值且螺旋直径递减，竖直碎浆转子底端安装有蜗轮结构，上部2/3的部分有螺旋叶片。

所述的保护罩设计为一个长方体结构，采用不锈钢材料，保护罩左右两侧分别开有两个安装支撑水平碎浆转子的轴承孔，上端开有一个安装支撑竖直碎浆转子的轴承孔，保护罩将蜗轮蜗杆结构完全罩在里面，并在轴承孔上设有相应的密封件。

本发明在竖直碎浆转子和水平碎浆转子的驱动源中共同采用单电机驱动，通过这种方式可实现竖直碎浆机转子和水平碎浆机转子的同步运动。即一方面，单电机通过减速器带动蜗轮，将动力传递到竖直碎浆机转子并使其转动；另一方面，单电机通过减速器带动蜗轮，蜗轮通过与蜗杆啮合带动蜗杆旋转，将动力传递到水平碎浆机转子并使其转动。这种单电机通过减速器驱动蜗轮蜗杆传动机构来带动竖直碎浆机转子、水平碎浆机转子的同步旋转方式，既可减少驱动电机、降低成本，又可消除多电机驱动存在的不同步、平衡力失衡的现象，此外，通过这种方式，还可通过调整电机转速、减速器传动比以及涡轮、蜗杆的结构参数来改变竖直碎浆机转子和水平碎浆机转子的转速。

本发明将凸起挡板设计为截面为扇形的结构，通过这种设计既可防止碎浆机内流体在竖直碎浆机转子的带动下出现“旋饼”的现象，又可通过扇形结构使流体在凸起挡板上光顺流动，减小流体阻力，从而降低能耗。此外，凸起挡板可实现局部旋转流体的阻挡、改变其运动方向，并使这部分局部流体与其余流体发生碰撞，加速碎料的碎浆过程。将凸起挡板设计为四个且圆周均布于槽体的内侧，通过设计四个凸起挡板，可增加其工作效率，通过圆周均布可消除流体内的不平衡力。

本发明在传动装置中的蜗轮蜗杆机构设计为一个蜗轮、两个蜗杆的结构，并将两个蜗杆以蜗轮为中心对称布置在其两侧，通过这种结构可实现单电机对竖直碎浆机转子和水平碎浆机转子的同步驱动，减少驱动电机，降低成本；此外蜗杆的对称布置，可消除蜗轮蜗杆传动中的不平衡力。

本发明将竖直碎浆机转子设计为一个螺旋结构，并在转子上安有螺旋叶片，通过这种设计可实现该竖直碎浆机转子对碎浆机内流体的整体碎浆；而将其设计为螺旋叶片由低端向顶端呈逆时针旋向，其导程为定值且螺旋直径递减，通过这种结构可使流体在旋转的同时实现向上运动，并与重力作用下碎料的向下运动趋势相抵消，使碎料尽可能停留在竖直碎浆机转子的工作区内，以便其破碎、制浆。

本发明将水平碎浆机转子设计为两个螺旋结构，并以竖直碎浆机转子为中心对称放置，在水平碎浆机转子两端安有螺旋叶片，通过这种设计可实现水平碎浆机转子对碎浆机底部流体的局部碎浆，消除竖直碎浆机转子对碎浆机底部盲区无法碎浆的弊端，此外水平碎浆机转子的对称布置，既可提高底部碎浆的效率，使沉淀底部的碎料完全碎浆，又可平衡蜗轮蜗杆的传动力，消除不平衡力的产生；而螺旋叶片由底端向顶端呈逆时针旋向，其导程为定值且螺旋直径递减，这种结构可使底部流体在水平碎浆机转子的带动下，向两侧运动，消除碎料在保护罩周围沉淀累积。

本发明在蜗轮蜗杆传动机构外侧安装一个长方体结构的保护罩，通这种设计可以有效防止在碎浆机工作时，纸浆以及其它杂志进入蜗轮蜗杆机构，引起机器故障；在保护罩左右两侧和上面开有轴承孔，用于安装轴承，以便支撑竖直碎浆机转子和水平碎浆机转子并实现旋转运动。

本发明的有益效果是：通过单电机驱动和蜗轮蜗杆的传动机构实现竖直碎浆机转子和水平碎浆机转子的同步运动，通过竖直碎浆机转子实现碎料的整体碎浆，通过水平碎浆机转子实现底部工作盲区的碎浆，通过带轴承孔的保护罩实现竖直碎浆机转子和水平碎浆机转子的支撑和蜗轮蜗杆传动机构的密封，通过扇形结构的凸起挡板消除流体“旋饼”且增加破碎效率。

附图说明

图1是本发明整体结构的主视示意图。

图2是本发明整体结构的俯视示意图。

图3是本发明的三维主体结构示意图。

图4是本发明中局部驱动机构的三维示意图。

图5是本发明中竖直转子的三维示意图。

图6是本发明中水平转子的三维示意图。

图7是本发明中保护罩的三维示意图。

其中：1、支座，2、水平碎浆机转子A，3、槽体，4、凸起挡板，5、竖直碎浆机转子，6、保护罩，7、蜗轮，8、蜗杆，9、联轴器，10、减速器，11、电机，12、底座，13、水平碎浆机转子B。

具体实施方式

实施例：

如图1、图2、图3所示，本发明的一种单电机驱动的立、卧双式无盲区的高效碎浆机，主要由壳体结构、驱动装置、传动装置、碎浆装置组成。壳体结构主要由底座12、支座1、槽体3、凸起挡板4组成，支座1安装在槽体3下方，用于支撑槽体3，凸起挡板4安装在槽体3内，底座12安装在槽体3下方，用于固定电机11及减速器10。驱动装置为单电机11驱动，电机11安装在碎浆机下方，并用螺栓固定在底座12上。传动装置主要包括减速器10、联轴器9、蜗轮7蜗杆8机构和保护罩6，减速器10位于电机11内侧,减速器10输入端与电机11相联，减速器10的输出端通过联轴器9与竖直碎浆机转子5相联，在竖直碎浆机转子5下方安装有一蜗轮7结构，蜗轮7结构的两侧各有一蜗杆8结构，且蜗杆8结构分别位于水平碎浆机转子A2和水平碎浆机转子B13的中间位置，从而构成两对蜗轮7蜗杆8机构，并在蜗轮7蜗杆8机构的外围安有一长方体的保护罩6，保护罩6由螺栓固定在碎浆机内部底板上，保护罩6左右两侧开有四个轴承孔，其用于安装支撑水平碎浆机转子A2和水平碎浆机转子B13的轴承，保护罩上方开有一个轴承孔，其用于安装支撑竖直碎浆机转子5的轴承。碎浆装置主要由带螺旋叶片的水平碎浆机转子A2、水平碎浆机转子B13和带螺旋叶片的竖直碎浆机转子5组成，水平碎浆机转子A2、水平碎浆机转子B13与蜗杆8一体并通过轴承水平固定在保护罩6上，其在蜗轮7两侧且对称布置，蜗杆8和蜗轮7相互啮合，竖直碎浆机转子5以中轴线为基准通过轴承竖直固定在保护罩6上。

本发明中凸起挡板4设计为截面为扇形的结构，采用四个并圆周均布安装在槽体3内侧，这种截面为扇形的结构设计既可防止碎浆机内流体在竖直碎浆机转子5的带动下出现“旋饼”的现象，又可通过扇形结构使流体在凸起挡板4上光顺流动，减小流体阻力，从而降低能耗。此外，凸起挡板4可实现局部旋转流体的阻挡、改变其运动方向，并使这部分局部流体与其余流体发生碰撞，加速碎料的碎浆过程。凸起挡板4设计为四个且圆周均布于槽体3的内侧，可增加其工作效率，并且圆周均布可消除流体内的不平衡力。

如图4所示，本发明的局部驱动机构主要由竖直碎浆转子5上的一个蜗轮7与水平碎浆机转子A2和水平碎浆机转子B13上的两个蜗杆8组成，并且两个蜗杆8以蜗轮7为中心对称布置在其两侧。蜗轮7蜗杆8通过紧密啮合，既可传递动力，又可改变动力方向，还可以根据具体要求，改变蜗轮7蜗杆8的结构参数和减速器10的传动比，从而达到调节碎浆机转速的目的。此外，这种结构可实现单电机11对竖直碎浆机转子5和水平碎浆机转子A2和水平碎浆机转子B13的同步驱动，减少驱动电机，降低成本；此外蜗杆8的对称布置，可消除蜗轮7蜗杆8传动中的不平衡力。

如图5所示，本发明的竖直碎浆机转子5上安有螺旋叶片，碎浆机工作时，竖直碎浆转子5在减速器10输出轴的带动下进行旋转运动，实现对碎浆机内流体的整体碎浆。螺旋叶片由低端向顶端呈逆时针旋向，其导程为定值且螺旋直径递减，这种结构可使流体在旋转的同时实现向上运动，并与重力作用下碎料的向下运动趋势相抵消，使碎料尽可能停留在竖直碎浆机转子5的工作区内，以便其破碎、制浆。

如图6所示，本发明的水平碎浆机转子A2和水平碎浆机转子B13设计为两个螺旋结构，并以竖直碎浆机转子5为中心对称放置，在水平碎浆机转子A2和水平碎浆机转子B13两端安有螺旋叶片，这种设计可实现水水平碎浆机转子A2和水平碎浆机转子B13对碎浆机底部流体的局部碎浆，消除竖直碎浆机转子5对碎浆机底部盲区无法碎浆的弊端。即碎浆机工作时，水平碎浆机转子A2和水平碎浆机转子B13的蜗杆8由竖直碎浆转子5上的蜗轮7结构传递运动，将沿竖直方向的旋转运动转化为沿水平方向的旋转运动，实现槽体3底部的局部碎浆。此外，水平碎浆机转子A2和水平碎浆机转子B13的对称布置，既可提高底部碎浆的效率，使沉淀底部的碎料完全碎浆，又可平衡蜗轮7蜗杆8的传动力，消除不平衡力的产生；而螺旋叶片由底端向顶端呈逆时针旋向，其导程为定值且螺旋直径递减，这种结构可使底部流体在水平碎浆机转子A2和水平碎浆机转子B13的带动下，向两侧运动，消除碎料在保护罩6周围沉淀累积。

如图7所示，本发明的保护罩6设计为一个长方体结构，采用不锈钢材料，在保护罩6左右两侧分别开有两个安装支撑水平碎浆机转子A2和水平碎浆机转子B13的轴承孔，上端开有一个安装支撑竖直碎浆转子5的轴承孔，保护罩6将蜗轮7蜗杆8结构完全罩在里面，并在轴承孔上设有相应的密封件。在工作时，保护罩6可以有效防止纸浆以及其它杂志进入蜗轮7蜗杆8机构，引起机器故障。

Claims (6)

1.一种单电机驱动的立、卧双式无盲区的高效碎浆机，主要包括壳体结构、驱动装置、传动装置、碎浆装置，其特征在于：所述壳体结构主要由底座、支座、槽体、凸起挡板组成，支座安装在槽体下方，用于支撑槽体，凸起挡板安装在槽体内，底座安装在槽体下方，用于固定电机及减速器；所述驱动装置为单电机驱动，电机安装在碎浆机下方，并用螺栓固定在底座上；所述传动装置主要包括减速器、联轴器、蜗轮蜗杆机构和保护罩，减速器位于电机内侧,减速器输入端与电机相联，减速器的输出端通过联轴器与竖直碎浆机转子相联，在竖直碎浆机转子下方安装有一蜗轮结构，蜗轮结构的两侧各有一蜗杆结构，且蜗杆结构分别位于一对水平碎浆机转子的中间位置，从而构成两对蜗轮蜗杆机构，并在蜗轮蜗杆机构的外围安有一长方体的保护罩，保护罩由螺栓固定在碎浆机内部底板上，保护罩左右两侧开有四个轴承孔，其用于安装支撑水平碎浆机转子的轴承，保护罩上方开有一个轴承孔，其用于安装支撑竖直碎浆机转子的轴承；所述碎浆装置主要由带螺旋叶片的一对水平碎浆机转子和带螺旋叶片的竖直碎浆机转子组成，水平碎浆机转子与蜗杆一体并通过轴承水平固定在保护罩上，其在蜗轮两侧且对称布置，蜗杆和蜗轮相互啮合，竖直碎浆机转子以中轴线为基准通过轴承竖直固定在保护罩上。

2.如权利要求1所述的一种单电机驱动的立、卧双式无盲区的高效碎浆机，其特征在于：所述传动装置的驱动源由驱动装置中的单电机驱动，电机通过减速器驱动蜗轮蜗杆传动机构来带动竖直碎浆机转子和水平碎浆机转子旋转，并能通过调整电机转速、减速器传动比以及蜗轮、蜗杆的结构参数来改变竖直碎浆机转子和水平碎浆机转子的转速。

3.如权利要求1所述的一种单电机驱动的立、卧双式无盲区的高效碎浆机，其特征在于：所述传动装置中的蜗轮蜗杆机构设计为一个蜗轮、两个蜗杆的结构，两个蜗杆以蜗轮为中心对称布置在其两侧。

4.权利要求1所述的一种单电机驱动的立、卧双式无盲区的高效碎浆机，其特征在于：所述的凸起挡板采用截面为扇形的结构，数量为四个，并圆周均布安装在槽体内侧。

5.如权利要求1所述的一种单电机驱动的立、卧双式无盲区的高效碎浆机，其特征在于：所述的竖直碎浆转子设计为一个螺旋结构，转子上安有螺旋叶片，螺旋叶片由低端向顶端呈逆时针旋向，其导程为定值且螺旋直径递减，竖直碎浆转子底端安装有蜗轮结构，上部2/3的部分有螺旋叶片。

6.如权利要求1所述的一种单电机驱动的立、卧双式无盲区的高效碎浆机，其特征在于：所述的保护罩设计为一个长方体结构，采用不锈钢材料，保护罩左右两侧分别开有两个安装支撑水平碎浆转子的轴承孔，上端开有一个安装支撑竖直碎浆转子的轴承孔，保护罩将蜗轮蜗杆结构完全罩在里面，并在轴承孔上设有相应的密封件。